(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンの始動時のエンジン回転速度を制御する始動制御装置であって、
運転者の発進意思の大きさを検出する発進意思検出手段と、
前記発進意思検出手段で検出された前記発進意思が小さいほど、エンジン回転速度の上限値としての上限回転速度を小さく設定する第一設定手段と、
前記第一設定手段で設定された前記上限回転速度を超えないように、前記エンジンの実回転速度を制御する上限値制御を実施する上限値制御手段と
を備えたことを特徴とする、エンジンの始動制御装置。
【請求項２】
前記エンジンのアイドル運転時の目標アイドル回転速度を設定する第二設定手段を備え、
前記第一設定手段が、前記第二設定手段で設定された前記目標アイドル回転速度以上の範囲で前記上限回転速度を設定する
ことを特徴とする、請求項１記載のエンジンの始動制御装置。
【請求項３】
前記エンジンの実回転速度の変化勾配が０以下になったときに、前記エンジンの実回転速度を前記目標アイドル回転速度に収束させるアイドルフィードバック制御を実施するアイドル制御手段を備えた
ことを特徴とする、請求項２記載のエンジンの始動制御装置。
【請求項４】
前記発進意思検出手段が、前記運転者によるブレーキ操作に基づき前記発進意思の大きさを検出する
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジンの始動制御装置。
【請求項５】
前記発進意思検出手段が、前記運転者によるアクセル操作に基づき前記発進意思の大きさを検出する
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジンの始動制御装置。
【請求項６】
前記第一設定手段が、前記エンジンの冷却水温に基づき前記上限回転速度を設定する
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載のエンジンの始動制御装置。
【請求項７】
前記上限値制御手段が、前記エンジンの実回転速度と前記上限回転速度との差が小さいほど前記実回転速度の変化率の目標値を減少させる
ことを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載のエンジンの始動制御装置。
【請求項８】
前記エンジンの始動時の冷却水温に基づきエンジン回転速度のオフセット量を設定するオフセット量設定手段を備え、
前記上限値制御手段が、前記上限値制御の開始条件として、前記エンジンの実回転速度が前記上限回転速度の値から前記オフセット量を減じた回転速度以上になったことを判定する
ことを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載のエンジンの始動制御装置。
【請求項９】
前記エンジンの吸気通路を流れる空気の流量を検出する流量検出手段を備え、
前記上限値制御手段が、前記上限値制御の終了条件として、シリンダー内に吸入された筒内吸入空気量の推定値と前記流量検出手段で検出された前記流量に基づいて算出される吸気量とが一致したことを判定する
ことを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載のエンジンの始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの始動時の回転速度を制御する始動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の走行状態に応じて自動的にエンジンを停止，再始動させるアイドルストップシステムが知られている。典型的なアイドルストップシステムでは、例えば信号待ちでエンジンがアイドリング状態になると、エンジンを自動的に停止させる制御（アイドルストップ制御，自動停止制御）が実施されて燃料供給が遮断される。また、アクセル操作等により運転者（ドライバ）の発進意思が検出されると、エンジンを自動的に再始動させる制御（自動再始動制御）が実施される。近年では、これらの制御が車両の種類やエンジンの燃焼方式を問わず、さまざまな車載エンジンに対して適用されている。
【０００３】
ところで、一般的なエンジンではアイドリング時のエンジン回転速度（エンジン回転数）が所定のアイドル回転速度になるように制御される。このようなエンジン回転速度の制御（アイドル制御）は、通常のエンジン始動後のアイドリング時だけでなく、自動再始動制御の後のアイドリング時にも適用される。
【０００４】
例えば、特許文献１には、スクーター型の二輪車両に搭載されたエンジンにアイドルストップシステムを適用したものが記載されている。ここでは、再始動後のアイドリング時のエンジン回転速度が所定値（アイドル判定回転数）になるように、燃料噴射量や点火時期等が制御されている。また、特許文献２に記載の技術では、エンジンの再始動時の目標エンジン回転速度としてアイドル回転速度（例えば800[rpm]以下）が設定され、アイドル回転速度を得るための燃料噴射制御が実施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５２９６５号公報
【特許文献２】特開２０００−２７４２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、エンジンを始動させた直後のサージタンク内には、ほぼ大気圧に近い空気が満たされており、エンジン始動直後において一時的に、筒内吸気量が増大することが避けられない。そのため、たとえアイドル回転速度を適切に設定していたとしても、実際のエンジン回転速度が瞬間的にアイドル回転速度を大きく超える場合がある。このようなエンジン回転速度の吹け上がりによって排気の絶対的な量が増大し、冷態における排気性能や燃費が低下するおそれがある。
【０００７】
一方、この吹け上がりを抑制するために、エンジンの始動直後の燃料噴射量や吸入空気量を予め小さく設定しておくことも考えられる。しかしこの場合、燃料噴射量や吸入空気量を減少させるほどエンジンで発生するトルクが小さくなり、エンジンの始動性が低下してしまう。つまり、エンジンが安定したアイドリング状態となるまでにかかる時間が延長され、迅速に車両を発進させることが困難となる。
【０００８】
また、このような始動性の低下は、車両がアイドルストップ状態から復帰した直後の発進性を損なう要因となる。例えば、アクセルペダルの踏み込み操作がアイドルストップ状態からの復帰条件の一つとして設定されているようなアイドルストップシステムでは、運転者が車両を発進させたい時点でアクセルペダルが踏み込まれるため、その後のエンジンの再始動にかかる時間が長くなるほど、車両の発進や加速が遅れることになり、ドライブフィーリングが大きく損なわれるおそれがある。
【０００９】
このように、従来のエンジンの制御では、始動直後に生じうるエンジン回転の吹け上がりを適切に抑制しつつエンジンの始動性を向上させることが難しいという課題がある。特に、アイドリングストップ状態からの自動再始動制御による再始動時には、トルクショックの抑制だけでなく、エンジンの迅速な再始動が望まれるため、エンジン出力の適切な設定，制御が困難であるという課題がある。
【００１０】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、エンジンの始動制御装置に関し、エンジン始動時の吹け上がりを抑制しつつ始動性を向上させることである。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）ここで開示するエンジンの始動制御装置は、車両に搭載されたエンジンの始動時のエンジン回転速度を制御する始動制御装置であって、運転者の発進意思の大きさを検出する発進意思検出手段を備える。また、前記発進意思検出手段で検出された前記発進意思が小さいほど、エンジン回転速度の上限値としての上限回転速度を小さく設定する第一設定手段を備える。さらに、前記第一設定手段で設定された前記上限回転速度を超えないように、前記エンジンの実回転速度を制御する上限値制御を実施する上限値制御手段を備える。
【００１２】
（２）また、前記エンジンのアイドル運転時の目標アイドル回転速度を設定する第二設定手段を備え、前記第一設定手段が、前記第二設定手段で設定された前記目標アイドル回転速度以上の範囲で前記上限回転速度を設定することが好ましい。
この場合、前記発進意思が小さいほど、前記上限回転速度が前記目標アイドル回転速度に近づけられることになる。
【００１３】
（３）また、前記エンジンの実回転速度の変化勾配が０以下になったときに、前記エンジンの実回転速度を前記目標アイドル回転速度に収束させるアイドルフィードバック制御を実施するアイドル制御手段を備えることが好ましい。なお、前記上限値制御を前記アイドル制御と重複して実施させてもよいし、前記アイドル制御の開始時に前記上限値制御を終了させてもよい。
（４）また、前記発進意思検出手段が、前記運転者によるブレーキ操作に基づき前記発進意思の大きさを検出することが好ましい。
【００１４】
（５）また、前記発進意思検出手段が、前記運転者によるアクセル操作に基づき前記発進意思の大きさを検出することが好ましい。
（６）また、前記第一設定手段が、前記エンジンの冷却水温に基づき前記上限回転速度を設定することが好ましい。
（７）また、前記上限値制御手段が、前記エンジンの実回転速度と前記上限回転速度との差が小さいほど前記実回転速度の変化率の目標値を減少させることが好ましい。
なお、ここでいう差とは、前記実回転速度から前記上限回転速度を減じた値を意味する。
【００１５】
（８）また、前記エンジンの始動時の冷却水温に基づきエンジン回転速度のオフセット量を設定するオフセット量設定手段を備え、前記上限値制御手段が、前記上限値制御の開始条件として、前記エンジンの実回転速度が前記上限回転速度から前記オフセット量を減じた回転速度以上になったことを判定することが好ましい。
（９）また、前記エンジンの吸気通路を流れる空気の流量を検出する流量検出手段を備え、前記上限値制御手段が、前記上限値制御の終了条件として、シリンダー内に吸入された筒内吸入空気量の推定値と前記流量検出手段で検出された前記流量に基づいて算出される吸気量とが一致したことを判定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
開示のエンジンの始動制御装置によれば、エンジンの実回転速度が上限回転速度を超えないように制御した上で、発進意思が小さいほど上限回転速度を小さく設定することで、エンジンの始動直後に生じうるエンジン回転速度の急上昇（吹け上がり）を抑制することができ、不要な走り出し感を減少させることができる。逆に、発進意思が大きいほど上限回転速度が大きくなるため、十分な加速を得ることができる。また、実回転速度の目標値は制限されないため、エンジンを迅速に始動させることができ、始動性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係るエンジンの始動制御装置のブロック構成及びこの制御装置が適用されたエンジンの構成を例示する図である。
【図２】本始動制御装置の要求トルク演算部での演算内容を例示するブロック構成図である。
【図３】本始動制御装置のトルク上限値演算部での演算内容を例示するブロック構成図である。
【図４】図３の回転速度上限値設定部での上限回転速度の設定手法を例示するブロック構成図である。
【図５】本始動制御装置のトルク上限値演算部での演算に係るグラフの例であり、（ａ）は上限回転速度とセレクトレバーの操作位置及びアクセル操作量との関係、（ｂ）は上限回転速度とセレクトレバーの操作位置及び冷却水温と上限回転速度との関係、（ｃ）は上限回転速度とブレーキ液圧との関係をそれぞれ示す。また、（ｄ）は冷却水温とオフセット量との関係、（ｅ）は回転速度差と上限勾配との関係を示す。
【図６】本始動制御装置での上限値制御の終了条件の一つを説明するためのグラフであり、（ａ）はアクセル操作がない場合、（ｂ）はアクセル操作がなされた場合に対応するものである。
【図７】本始動制御装置の目標トルク演算部での演算内容を例示するブロック構成図である。
【図８】本始動制御装置の作用を説明するための図であり、（ａ）はアイドルストップ状態からの再始動時に上限値制御が実施されたときの実回転速度の変動を例示するグラフ、（ｂ），（ｃ）はそれぞれエンジントルク，点火時期の変動を例示するグラフである。
【図９】本始動制御装置の作用を説明するための図であり、（ａ）はブレーキ操作量の変動を例示するグラフ、（ｂ）は実回転速度の変動を例示するグラフである。
【図１０】本始動制御装置の作用を説明するための図であり、（ａ）はブレーキ操作量の変動を例示するグラフ、（ｂ）はアクセル操作量の変動を例示するグラフ、（ｃ）は実回転速度の変動を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面を参照して始動制御装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
【００１９】
［１．装置構成］
［１−１．動力伝達系］
本実施形態のエンジンの始動制御装置は、図１に示す車載のエンジン１０に適用される。エンジン１０の出力は、オートマチックトランスミッションユニット２６（自動変速機，以下ＡＴユニットと呼ぶ）を介して車両の駆動輪２７に伝達される。ＡＴユニット２６には、トルクコンバーター２６ａと変速機構２６ｂとが内蔵されている。
【００２０】
トルクコンバーター２６ａは、流体を介してエンジン１０の回転を変速機構２６ｂ側に伝達しつつ、トルクを増大させる動力伝達装置である。典型的なトルクコンバーター２６ａは、駆動羽根車（ポンプインペラー），受動羽根車（タービンライナー）及び案内板（ステーター）からなる三種類の羽根車と作動流体とをケーシングの内部に封入した構造を持つ。駆動羽根車の回転軸（トルクコンバーター２６ａの入力軸）はエンジン１０の出力軸に接続され、受動羽根車の回転軸（トルクコンバーター２６ａの出力軸）は変速機構２６ｂ側に接続される。また、案内板は、向かい合わせに配置された駆動羽根車と受動羽根車との間に配置され、ケーシングに対して固定される。
【００２１】
トルクコンバーター２６ａの作動流体は、駆動羽根車から与えられたトルクを受動羽根車及び案内板に伝達しながらケーシング内を循環する。一般に、案内板に作用するトルクの大きさは、駆動羽根車と受動羽根車との回転速度差が大きいほど増大し、受動羽根車に伝達されるトルクの大きさは、駆動羽根車のトルクと案内板に作用するトルクとの和となる。したがって、トルクコンバーター２６ａの出力軸の回転速度が入力軸の回転速度よりも小さいときには、変速機構２６ｂに伝達されるトルクがエンジン１０のトルクよりも増幅される。
【００２２】
変速機構２６ｂは、トルクコンバーター２６ａから入力される回転速度を減速して駆動輪２７に伝達するための動力伝達装置である。変速機構２６ｂの具体的な構造は任意であり、例えば図示しない遊星歯車機構やＣＶＴ機構、クラッチ・ブレーキ機構等を内蔵させることが考えられる。
遊星歯車機構とは、外輪歯車（アウターギヤ）の内側に太陽歯車（サンギヤ）及び複数の遊星歯車（プラネタリギヤ）を内装し、遊星歯車の中心軸同士を遊星キャリアで接続した構造を持つ変速機構である。この遊星歯車機構を備えた変速機構２６ｂの場合には、外輪歯車，太陽歯車及び遊星キャリアの三つの回転要素の回転動作に制限を加えることによって、複数種類の変速比が実現される。
【００２３】
また、ＣＶＴ機構とは、回転速度を連続的に変更可能な変速機構である。二つのプーリーの円錐面に懸架されたベルトを介して動力を伝達するベルト式ＣＶＴ機構を備えた変速機構２６ｂの場合には、プーリーの円錐面に対するベルトの懸架位置を移動させることで無段階の変速比が実現される。
クラッチ・ブレーキ機構とは、対向する摩擦係合要素間に生じる摩擦力の大きさを制御し、あるいは摩擦係合要素の移動を拘束することによって動力伝達を断接する機構である。例えば、遊星歯車機構による変速時や車両の停車時等には、クラッチ・ブレーキ機構が切断・固定状態に制御され、駆動輪２７側への駆動力の伝達が遮断される。
【００２４】
変速機構２６ｂにおける変速比は、車室内に設けられたセレクトレバーの操作位置（シフトポジション）に応じて変更される。本実施形態では、セレクトレバーの操作位置として「Ｐ（パーキング）レンジ」，「Ｒ（リバース）レンジ」，「Ｎ（ニュートラル）レンジ」，「Ｄ（ドライブ）レンジ」の四種類の操作位置が設定されている。上記のレンジのうちＰレンジ及びＮレンジはともに、車両の停止時に選択されるレンジであり、非走行レンジとも呼ばれる。一方、Ｄレンジは走行レンジとも呼ばれる。また、Ｒレンジは、車両の後方に向かって走行させる際に選択されるレンジであり、広義の走行レンジに含まれる。
【００２５】
［１−２．シリンダー構造］
続いて、エンジン１０のシリンダー構造を説明する。図１では、多気筒のエンジン１０に設けられた複数のシリンダーのうち、一つのシリンダーを示す。シリンダー内を往復摺動するピストン１６は、コネクティングロッドを介してクランクシャフト１７に接続される。クランクシャフト１７は、前述のトルクコンバーター２６ａの駆動羽根車に接続される出力軸である。
【００２６】
シリンダーの頂部には、点火プラグ１３がその先端を燃焼室側に突出させた状態で設けられる。また、燃焼室のシリンダーヘッド側の頂面には、吸気ポート１１及び排気ポート１２が設けられる。
燃焼室の頂面には、吸気ポート１１に通ずる開口部を開閉する吸気弁１４と、排気ポート１２に通ずる開口部を開閉する排気弁１５とが設けられる。吸気弁１４の開閉駆動により吸気ポート１１と燃焼室とが連通又は閉鎖され、排気弁１５の開閉駆動により排気ポート１２と燃焼室とが連通又は遮断される。
【００２７】
吸気弁１４及び排気弁１５の上端部はそれぞれ、図示しない可変動弁機構内のロッカアームの一端に接続される。ロッカアームはロッカシャフトに軸支された揺動部材であり、それぞれのロッカアームの揺動により吸気弁１４及び排気弁１５が上下方向に往復駆動される。なお、可変動弁機構は、吸気弁１４及び排気弁１５のそれぞれについて、最大バルブリフト量及びバルブタイミングを個別に、又は、連動させつつ変更する機構である。
【００２８】
シリンダーの周囲には、その内部をエンジン冷却水が流通するウォータージャケット１９が設けられる。エンジン冷却水はエンジン１０を冷却するための冷媒であり、ウォータージャケット１９とラジエータとの間を環状に接続する冷却水循環路内を流通している。
【００２９】
［１−３．吸気系］
吸気ポート１１内には、燃料を噴射するインジェクター１８が設けられる。インジェクター１８から噴射される燃料量は、後述するエンジン制御装置１によって電子制御される。また、インジェクター１８よりも吸気流の上流側には、インテークマニホールド２０（以下、インマニと呼ぶ）が設けられる。このインマニ２０には、吸気ポート１１側へと流れる空気を一時的に溜めるためのサージタンク２１が設けられる。サージタンク２１よりも下流側のインマニ２０は、複数のシリンダーの吸気ポート１１に向かって分岐するように形成され、サージタンク２１はその分岐点に位置する。サージタンク２１は、各々のシリンダーで発生しうる吸気脈動や吸気干渉を緩和するように機能する。
【００３０】
インマニ２０の上流側には、スロットルボディ２２が接続される。スロットルボディ２２の内部には電子制御式のスロットルバルブ２３が内蔵され、インマニ２０側へと流れる空気量がスロットルバルブ２３の開度（スロットル開度）に応じて調節される。このスロットル開度は、エンジン制御装置１によって電子制御される。
スロットルボディ２２のさらに上流側には、吸気通路２４が接続される。また、吸気通路２４のさらに上流側にはエアフィルタ２５が介装される。これにより、エアフィルタ２５で濾過された新気が吸気通路２４及びインマニ２０を介してエンジン１０のシリンダーに供給される。
【００３１】
［１−４．検出系］
車両の任意の位置には、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量APS）を検出するアクセルストロークセンサー３１と、ブレーキ操作量に対応するブレーキ液圧BRKを検出するブレーキ液圧センサー３３とが設けられる。アクセル操作量APSは、運転者の加速要求や発進意思に対応するパラメーターであり、言い換えるとエンジン１０の負荷（エンジン１０に対する出力要求）に相関するパラメーターである。また、通常の車両走行時のブレーキ液圧BRKは、運転者の停止要求に対応するパラメーターであるとともに、車両をクリープ発進させる際の発進要求にも対応するパラメーターである。これらの各センサー３１，３３で検出されたアクセル操作量APS，ブレーキ液圧BRKの情報は、エンジン制御装置１に伝達される。
【００３２】
ＡＴユニット２６のセレクトレバーには、シフトポジションセンサー３２（変速レンジ検出手段）が付設されている。シフトポジションセンサー３２は、セレクトレバーの操作位置を検出してこれに対応するレンジ信号RNGを出力するセンサーである。ここでは、セレクトレバーがＰレンジ，Ｒレンジ，Ｎレンジ，Ｄレンジのどの位置に操作されているかが検出され、各々の操作位置に対応するレンジ信号RNGがエンジン制御装置１に伝達される。
【００３３】
吸気通路２４内には、吸気流量QINを検出するエアフローセンサー３４が設けられる。吸気流量QINは、スロットルバルブ２３を通過する実際の空気の流量に対応するパラメーターである。スロットルバルブ２３からシリンダーへの吸気流には、いわゆる吸気遅れ（流通抵抗や吸気慣性によって生じる遅れ）が生じるため、ある時刻にシリンダーに導入される空気の流量は、その時点でスロットルバルブ２３を通過する空気の流量とは必ずしも一致しない。一方、本実施形態のエンジン制御装置１では、このような吸気遅れを考慮した吸気量の制御が実施される。エアフローセンサー３４で検出された吸気流量QINの情報は、エンジン制御装置１に伝達される。
【００３４】
ウォータージャケット１９又は冷却水循環路上の任意の位置には、エンジン冷却水の温度（冷却水温WTS）を検出する冷却水温センサー３５が設けられる。なお、エンジン１０の無負荷損失（エンジン１０自体に内在する機械的な損失等）は、例えば冷態始動時のようにエンジン１０自体の温度が低温であるほど増大する。また、このエンジン１０自体の温度は、ウォータージャケット１９内の冷却水温WTSに反映される。そこで本実施形態では、冷却水温WTSをエンジン１０の無負荷損失を推定するための指標として用いることとする。冷却水温センサー３５で検出された冷却水温WTSの情報は、エンジン制御装置１に伝達される。
【００３５】
クランクシャフト１７には、その回転角θCRを検出するエンジン回転速度センサー３６が設けられる。回転角θCRの単位時間あたりの変化量（角速度ω）はエンジン１０の実回転速度Ne（単位時間あたりの実回転数）に比例する。したがって、エンジン回転速度センサー３６は、エンジン１０の実回転速度Neを取得する機能を持つ。ここで取得された実回転速度Neの情報は、エンジン制御装置１に伝達される。なお、エンジン回転速度センサー３６で検出された回転角θCRに基づき、エンジン制御装置１の内部で実回転速度Neを演算する構成としてもよい。
【００３６】
［１−５．制御系］
この車両には電子制御装置として、エンジン制御装置１（Engine Electronic Control Unit，始動制御装置）のほか、変速機ECU７，エアコンECU８，電装品ECU９等が設けられる。これらの電子制御装置は、例えばマイクロプロセッサやROM，RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、車両に設けられた車載ネットワーク網の通信ラインを介して互いに通信可能に接続される。
【００３７】
変速機ECU７は、ＡＴユニット２６の変速動作を制御するものであり、エアコンECU８は、図示しないエアコン装置（空調装置）の動作を制御するものである。また、電装品ECU９は、車載投光装置や各種照明装置，パワーステアリング装置，パワーウィンドウ装置，ドア施錠装置といったボディ系の各種電装品の動作を制御するものである。これらの各種装置は、エンジン１０に対する負荷として働く。
【００３８】
以下、これらのエンジン制御装置１以外の電子制御装置のことを外部制御システムとも呼び、外部制御システムによって制御される装置のことを外部負荷装置とも呼ぶ。外部負荷装置の作動状態等は、エンジン１０の運転状態に関わらず変化しうる。そこで、上記の各外部制御システムは、外部負荷装置がエンジン１０に要求するトルクの大きさを随時演算し、これをエンジン制御装置１に伝達する。また、外部制御システムがエンジン１０に要求するトルクのことを外部要求トルクと呼ぶ。なお、外部要求トルクの値は、変速機ECU７，エアコンECU８，電装品ECU９といった個々の外部制御システムで演算された後にエンジン制御装置１に伝達されることとしてもよいし、あるいは個々の外部制御システムで収集された情報に基づいてエンジン制御装置１で演算されることとしてもよい。
【００３９】
エンジン制御装置１は、エンジン１０に関する点火系，燃料系，吸排気系及び動弁系といった広汎なシステムを制御する電子制御装置であり、エンジン１０の各シリンダーに対して供給される空気量，燃料噴射量及び点火タイミングを制御するものである。ここでは、エンジン１０に要求されるトルクの大きさを基準としたトルクベース制御が実施される。エンジン制御装置１の具体的な制御対象としては、インジェクター１８から噴射される燃料量や噴射時期，点火プラグ１３での点火時期，スロットルバルブ２３の開度などが挙げられる。
【００４０】
本トルクベース制御では、エンジン１０に要求されるトルクとして、三種類の要求トルクを想定している。第一の要求トルクは運転者の加速要求に対応するものであり、第二の要求トルクは外部負荷装置からの要求に対応するものである。これらの要求トルクはともに、エンジン１０に作用する負荷に基づいて算出されるトルクといえる。一方、第三の要求トルクは、エンジン１０の実回転速度Neをアイドル回転速度に維持するアイドルフィードバック制御（アイドル制御）のためのものであり、エンジン１０に負荷が作用していない無負荷状態であっても考慮される要求トルクである。エンジン制御装置１は、上記の三種類の要求トルクをエンジン１０の運転条件に応じて自動的に切り換えながら、エンジン１０が出力すべきトルクの目標値である目標トルクを演算し、その目標トルクが得られるように、燃料量や噴射時期，吸気量，点火時期等を制御する。
【００４１】
また、エンジン制御装置１では、車両の走行状態に応じて自動的にエンジン１０を停止，再始動させる自動停止制御（アイドルストップ制御）及び再始動制御が実施される。ここでいう自動停止制御とは、エンジン１０の運転中に所定の自動停止条件が成立したときに、イグニッションキースイッチの操作位置をオン位置に維持したままの状態で、エンジン１０を自動的に停止させる制御である。また、再始動制御とは、自動停止制御によるエンジン１０の停止中に所定の再始動条件が成立したときに、エンジン１０を自動的に再始動させる制御である。
【００４２】
以下、エンジン制御装置１で実施される制御のうち、再始動制御時に実施されるトルクベース制御での目標トルクの算出について詳述する。なお、本実施形態では、図示平均有効圧Pi（エンジン１０の指圧線図に基づいて算出される仕事を行程容積で割った圧力値）を用いてトルクの大きさを表現する。つまり、本実施形態では、エンジン１０で生じる力のモーメントのことだけでなく、エンジン１０のピストン１６に作用する平均有効圧（例えば、図示平均有効圧Piや正味平均有効圧Pe）で表現されたトルク相当量（トルクに対応する圧力）のことも便宜的に「トルク」と呼ぶ。
【００４３】
［２．制御構成］
図１に示すように、エンジン制御装置１の入力側には前述の各種センサーや車内通信網，他の電子制御装置が接続される。また、エンジン制御装置１の出力側には、トルクベース制御の制御対象である点火プラグ１３，インジェクター１８，スロットルバルブ２３等が接続される。
【００４４】
このエンジン制御装置１には、アイドルストップ制御部２，要求トルク演算部３，トルク上限値演算部４及び目標トルク演算部５が設けられる。これらのアイドルストップ制御部２，要求トルク演算部３，トルク上限値演算部４及び目標トルク演算部５の各機能は、電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
【００４５】
［２−１．アイドルストップ制御部］
アイドルストップ制御部２は、自動停止制御及び再始動制御に係る条件を判定してこれらの制御を実施するものである。自動停止条件が成立するのは、例えば以下の条件１〜５が全て成立したときである。なお、一般的な自動停止制御では、少なくとも車速やアクセル操作量APSに関する所定のアイドル運転条件が成立する状態で、所定のアイドルストップ条件が成立した場合に、自動停止制御が開始される。
【００４６】
本実施形態の自動停止制御も同様であり、以下の条件１〜５のうち、条件１，３，５はそれぞれアイドル運転条件（エンジンがアイドリング状態であると判断するための条件）の一つである。
条件１：操作位置がＰレンジかＮレンジかＤレンジである
条件２：冷却水温WTSが所定温度以上である（エンジン１０が暖機済み）
条件３：アクセル操作量APSが０である（アクセルペダル踏み込みなし）
条件４：ブレーキ液圧BRKが所定値以上である（ブレーキペダル踏み込みあり）
条件５：車両が停止している（車速が０である）
【００４７】
また、再始動条件は、例えば以下の条件６〜１０の何れかが成立することとする。
条件６：操作位置がＲレンジである
条件７：アクセル操作量APSが０でない（アクセルペダル踏み込みあり）
条件８：ブレーキ液圧BRKが所定値未満である（ブレーキペダル踏み込みあり）
条件９：車両が停止していない（車速が０でない）
条件１０：外部負荷装置からの始動要求が発生した
【００４８】
上記の条件１０の具体例としては、自動停止中におけるバッテリー充電量，バッテリー電圧等の低下により、電装品が要求する電力を確保できなくなったとき（発電が必要になったとき）や、エアコン装置のコンプレッサーを駆動すべくエンジン１０を始動させる必要が生じたとき等が挙げられる。つまり、外部負荷の要求に依っては、条件６〜９が不成立である場合であっても、エンジン１０の再始動制御が実施される。したがって、エンジン１０の再始動時におけるレンジ位置は必ずしも条件６に規定されたＲレンジであるとは限らず、ＮレンジやＤレンジで再始動する場合がある。また、アクセル操作量APSの大きさやブレーキ液圧BRKの大きさに関しても、エンジン１０の再始動時にはあらゆる値を取りうる。
【００４９】
自動停止条件が成立すると，アイドルストップ制御部２は自動停止制御を実施し、例えばインジェクター１８を制御して燃料供給を停止させることによってエンジン１０を停止させる。一方、自動停止制御によるエンジン１０の自動停止中に再始動条件が成立すると、アイドルストップ制御部２は再始動制御を実施し、例えば図示しないセルモーターを駆動するとともに燃料供給を開始させて、エンジン１０を再始動させる。
【００５０】
［２−２．要求トルク演算部］
要求トルク演算部３は、変速機ECU７，エアコンECU８，電装品ECU９といった外部制御システムから要求されるトルクと運転者から要求されるトルクとを集約して、アイドル要求トルクPi_NeFBと、アクセル要求トルクPi_APSと、制御操作に対する応答性が異なる二種類の要求トルク（点火制御用要求トルクPi_EXT_SA，吸気制御用要求トルクPi_EXT）とを演算し、これらをエンジン１０への要求トルクとして設定するものである。
【００５１】
アイドル要求トルクPi_NeFBは、主にエンジン１０の運転状態をアイドル運転状態に維持するのに要求されるトルクである。また、アクセル要求トルクPi_APSは、主に車両の通常運転時に運転者から要求されているトルクである。ここでは、アクセル要求トルクPi_APSに基づいて、点火制御用要求トルクPi_EXT_SAと吸気制御用要求トルクPi_EXTとが演算される。
【００５２】
点火制御用要求トルクPi_EXT_SAは、点火プラグ１３の点火制御（点火時期の制御）で用いられるトルクである。点火制御は、実際に制御を実施してからエンジン１０でトルクが発生するまでのタイムラグが短く、応答性の高い制御である。ただし、点火制御によって調整可能なトルクの幅は比較的小さい。
一方、吸気制御用要求トルクPi_EXTは、スロットルバルブ２３の吸気制御（吸入空気量の制御）で用いられるトルクである。吸気制御は、実際に制御を実施してからエンジン１０でトルクが発生するまでのタイムラグが長く、点火制御と比較して応答性にやや劣る制御である。ただし、吸気制御によって調整可能なトルクの幅は、点火制御によるものよりも大きい。
【００５３】
要求トルク演算部３での演算プロセスを図２に例示する。要求トルク演算部３には、目標アイドル回転速度設定部３ａ，アイドル要求トルク演算部３ｂ，アクセル要求トルク演算部３ｃ及び外部要求トルク演算部３ｄが設けられる。
【００５４】
目標アイドル回転速度設定部３ａ（第二設定手段）は、エンジン１０がアイドル運転状態のときの目標となる回転速度を目標アイドル回転速度NeOBJ（いわゆる目標アイドル回転数）として設定するものである。アイドル運転状態とは、アイドル運転条件が成立する運転状態のことであり、車速やアクセル操作量APS等に応じて判定される。アイドル運転条件には、例えば上記の条件１，条件３，条件５が含まれる。
【００５５】
目標アイドル回転速度設定部３ａは、冷却水温WTSやセレクトレバーの操作位置に応じて、目標アイドル回転速度NeOBJを設定する。ここでは、例えば操作位置がＤレンジ，Ｒレンジのときの目標アイドル回転速度NeOBJが、操作位置がＰレンジ，Ｎレンジのときの目標アイドル回転速度NeOBJよりも小さく設定される。また、冷却水温WTSが高いほど、目標アイドル回転速度NeOBJが小さく設定される。なお、外部負荷装置の作動状態に応じて目標アイドル回転速度NeOBJの大きさを変更する構成としてもよい。ここで演算された目標アイドル回転速度NeOBJの情報は、アイドル要求トルク演算部３ｂ及びトルク上限値演算部４に伝達される。
【００５６】
アイドル要求トルク演算部３ｂは、設定された目標アイドル回転速度NeOBJに対応するトルク（実回転速度Neを目標アイドル回転速度NeOBJに維持するために要するトルク）をアイドル要求トルクPi_NeFBとして演算するものである。ここで演算されたアイドル要求トルクPi_NeFBは、目標トルク演算部５に伝達される。
【００５７】
アクセル要求トルク演算部３ｃは、運転者の運転操作によってエンジン１０に要求されているトルクをアクセル要求トルクPi_APSとして演算するものである。ここでは、実回転速度Neとアクセル操作量APSとに基づいてアクセル要求トルクPi_APSが演算される。なお、外部負荷装置の作動状態に応じてアクセル要求トルクPi_APSの大きさを変更する構成としてもよい。ここで演算されたアクセル要求トルクPi_APSの情報は、外部要求トルク演算部３ｄ及び目標トルク演算部５に伝達される。
【００５８】
外部要求トルク演算部３ｄは、アクセル要求トルク演算部３ｃで演算されたアクセル要求トルクPi_APSをベースとし、外部制御システムから伝達される外部負荷装置からのトルク要求を加味した二種類の要求トルクを演算するものである。第一の要求トルクは点火制御用要求トルクPi_EXT_SAであり、第二の要求トルクは吸気制御用要求トルクPi_EXTである。これらの点火制御用要求トルクPi_EXT_SA及び吸気制御用要求トルクPi_EXTは、互いに独立して外部要求トルク演算部３ｄ内で演算される。ここで演算された各要求トルクは、ともに目標トルク演算部５に伝達される。
【００５９】
［２−３．トルク上限値演算部］
トルク上限値演算部４は、エンジン１０の始動時の上限トルクPiLIM_Hを演算するものである。ここでいうエンジン１０の始動時とは、手動による始動時や再始動制御による再始動時を意味し、エンジン１０の完爆後に実回転速度Neが目標アイドル回転速度NeOBJに収束するまでの期間が含まれる。
【００６０】
一般に、エンジン１０の実回転速度Neは、エンジン１０の完爆後に急激に上昇したのち、目標アイドル回転速度NeOBJに収束するように制御される。この完爆後の実回転速度Neの上昇のことを「吹け上がり」と呼ぶ。トルク上限値演算部４は、エンジン１０の始動性を妨げない範囲内で吹け上がりをできるだけ小さくする（過度に実回転速度Neが上昇しないようにする）ためのトルクの最大値として、上限トルクPiLIM_Hを演算する。また、エンジントルクを上限トルクPiLIM_Hで制限する制御のことを、上限値制御と呼ぶ。
【００６１】
上限値制御は、エンジントルクの上昇を抑制するように機能する制御であるため、例えば上限トルクPiLIM_Hの値を固定値として設定してしまうと、エンジン１０の運転条件によっては始動性が低下するおそれが生じる。これに対して本実施形態のトルク上限値制御では、エンジン１０の始動時における運転者の発進意思やセレクトレバーの操作位置に応じて上限トルクPiLIM_Hの値を随時設定することで、始動性を確保しつつ吹け上がりを防止している。
【００６２】
トルク上限値演算部４での演算プロセスを図３に例示する。トルク上限値演算部４には、回転速度上限値設定部４ａ，オフセット量設定部４ｂ，回転速度差演算部４ｃ，上限勾配演算部４ｄ，実変化率演算部４ｅ，勾配差演算部４ｆ，トルク補正量演算部４ｇ，実トルク演算部４ｈ，上限トルク演算部４ｋ，条件判定部４ｍが設けられる。
【００６３】
回転速度上限値設定部４ａ（第一設定手段）は、実回転速度Neの上限値である上限回転速度NeLIM_H（単位時間あたりの上限回転数）を設定するものである。ここでは、車両の運転状態に関係する様々なパラメーターに基づき、複数個の上限回転速度NeLIM_Hが演算されるとともに、それらの中から適切な上限回転速度NeLIM_Hが運転状態に応じて選択される。ここで選択された最終的な上限回転速度NeLIM_Hは、回転速度差演算部４ｃに伝達される。
【００６４】
図４に上限回転速度NeLIM_Hの設定手法を模式的に示す。回転速度上限値設定部４ａは、アクセル操作量APS，ブレーキ液圧BRK，冷却水温WTSのそれぞれについての上限回転速度NeLIM_Hを設定し、これらの上限回転速度NeLIM_Hと目標アイドル回転速度NeOBJとに基づいて、最終的な上限回転速度NeLIM_Hを設定する。図４中に示すように、回転速度上限値設定部４ａには、第一上限値設定部４１，第二上限値設定部４２，第三上限値設定部４３が設けられるとともに、二つの最大値選択部４４，４５と最小値選択部４６が設けられる。以下、上記の各設定部４１〜４３で設定された上限値のことを第一上限値〜第三上限値と呼び、二つの最大値選択部で選択された上限値のことを第四上限値，第五上限値と呼ぶ。
【００６５】
第一上限値設定部４１は、ブレーキ液圧BRKに基づいて第一上限値を設定するものである。ここには、図５（ｃ）に示すように、ブレーキ液圧BRKが大きいほど上限回転速度NeLIM_H（第一上限値）が低下するような特性がマップ，数式等で予め設定されている。第一上限値設定部４１はこれらのマップ，数式等を用いて第一上限値を設定し、ブレーキ操作時の発進意思（ブレーキペダルの踏み込み操作が弱められたときの発進意思）を上限値制御に反映させる。
【００６６】
なお、図５（ｃ）中に示す二点鎖線は、温態時の目標アイドル回転速度NeOBJを示すラインである。第一上限値は、温態時の目標アイドル回転速度NeOBJ以上の範囲で設定される。ただし、冷態始動時の目標アイドル回転速度NeOBJは温態時よりも高く設定されるため、図中の二点鎖線はグラフ上で上方に移動する。したがって、冷態始動時であってブレーキ液圧BRKが比較的大きい場合には、第一上限値が目標アイドル回転速度NeOBJを下回る場合がありうる。
【００６７】
一方、第一上限値設定部４１で設定された第一上限値は、目標アイドル回転速度NeOBJとともに最大値選択部４４に入力され、これらのうちの大きい何れか一方が第四上限値として選択される。これにより、第四上限値は、目標アイドル回転速度NeOBJ以上の範囲でブレーキ液圧BRKが小さいほど増大することになる。第四上限値が目標アイドル回転速度NeOBJを下回ることはなく、すなわち、どんなに実回転速度Neが強く制限されたとしても、少なくとも目標アイドル回転速度NeOBJは確保される。
【００６８】
第二上限値設定部４２は、アクセル操作量APSに基づいて第二上限値を設定するものである。ここには、図５（ａ）に示すように、アクセル操作量APSが大きいほど上限回転速度NeLIM_H（第一上限値）が上昇するような特性がマップ，数式等で予め設定されている。第二上限値設定部４２はこれらのマップ，数式等を用いて第一上限値を設定し、アクセル操作時の発進意思を上限値制御に反映させる。なお、図５（ａ）中に示す二点鎖線は、温態時の目標アイドル回転速度NeOBJを示すラインである。第二上限値は第一上限値と同様に、温態時の目標アイドル回転速度NeOBJ以上の範囲で設定される。
また、セレクトレバーの操作位置がＤレンジであるときには、Ｄレンジ以外（Ｐレンジ，Ｒレンジ，Ｎレンジ）であるときよりも第二上限値が小さく設定される。ここで設定された第二上限値は、最大値選択部４５へと入力される。
【００６９】
第三上限値設定部４３は、冷却水温WTSに基づいて第三上限値を設定するものである。ここには、図５（ｂ）に示すように、冷却水温WTSが高いほど上限回転速度NeLIM_H（第三上限値）が低下するような特性がマップ，数式等で予め設定されている。第三上限値設定部４３はこれらのマップ，数式等を用いて第一上限値を設定し、エンジン１０の暖機の度合いを上限値制御に反映させる。なお、図５（ｂ）中に示す二点鎖線は、目標アイドル回転速度NeOBJを示すラインであり、第三上限値は目標アイドル回転速度NeOBJ以上の範囲で設定される。冷却水温WTSが高いほど目標アイドル回転速度NeOBJが一般に低く設定されるほか、エンジンのフリクションが減少してエンジンの始動性がやや向上するため、その分やや強めに上限値制御をかけることで吹け上がりを効果的に抑制している。
また、第三上限値は、第二上限値と同様に、セレクトレバーの操作位置がＤレンジであるときには、Ｄレンジ以外（Ｐレンジ，Ｒレンジ，Ｎレンジ）であるときよりも小さく設定される。ここで設定された第三上限値は、最大値選択部４５へと入力される。
【００７０】
前述の通り、一方の最大値選択部４４は、第一上限値と目標アイドル回転速度NeOBJとのうちの何れか大きい一方を第四上限値として選択するものであり、他方の最大値選択部４５は、第二上限値と第三上限値とのうちの大きい一方を第五上限値として選択するものである。
第四上限値は、ブレーキ操作量が大きいほど（ブレーキペダルの踏み込み操作が強いほど）上限値制御を強めるように働くパラメーターであるとともに、少なくとも目標アイドル回転速度NeOBJは維持するように働くパラメーターである。
【００７１】
また、第五上限値は、アクセル操作が小さいほど（アクセルペダルの踏み込み操作が弱いほど）、あるいは冷却水温WTSが高いほど、上限値制御を強めるように働くパラメーターである。第三上限値は目標アイドル回転速度NeOBJ以上の範囲で設定されるため、第五上限値も目標アイドル回転速度NeOBJ以上の値となる。したがって、第四上限値及び第五上限値はともに目標アイドル回転速度NeOBJ以上の範囲で設定されることになる。これらの第四上限値及び第五上限値は、最小値選択部４６へと入力される。
【００７２】
最小値選択部４６は、第四上限値と第五上限値とのうちの小さい一方を最終的な上限回転速度NeLIM_Hとして選択するものである。ここでは、ブレーキ操作に由来する制御量とアクセル操作に由来する操作量とのうち、強く制限をかけることになる一方が選択される。例えば、ブレーキ操作が無い場合には走行意思があるものとしてブレーキ液圧BRKに対応する第一上限値が大きく設定される（弱い制限となる）ため、アクセル操作量APSに対応する第二上限値や冷却水温WTSに対応する第三上限値によって制限が加えられることになる。一方、ブレーキ操作がある場合には走行意思が低いものとして第一上限値が小さく設定される（強い制限となる）ため、第二上限値や第三上限値よりも低い上限回転速度NeLIM_Hを選択することができ、すなわちより強い制限を加えることができる。
【００７３】
オフセット量設定部４ｂ（オフセット量設定手段）は、冷却水温WTSに基づいて実回転速度Neのオフセット量ΔNeOFSを設定するものである。オフセット量ΔNeOFSとは、上限トルクPiLIM_Hを用いてエンジントルクに制限を加える上限値制御を開始するための条件に関する量であり、上限値制御を実施するための実回転速度Neの変動幅に対応する。すなわち、上限値制御では、（NeLIM_H−ΔNeOFS）≦Neという範囲内で（かつ、Ne＜NeLIM_Hであり続けることができるように）、実回転速度Neが制御される。したがって、エンジン１０の始動直後であって実回転速度Neが（NeLIM_H−ΔNeOFS）に満たないときには上限値制御が実施されず、実回転速度Neが（NeLIM_H−ΔNeOFS）以上となった時点から上限値制御が開始される。
【００７４】
ここでは、例えば図５（ｄ）に示すように、冷却水温WTSが低いほどオフセット量ΔNeOFSが大きくなるようにその値が設定される。オフセット量ΔNeOFSが大きいほど、エンジンの始動後に上限値制御が開始されやすくなり（エンジン１０の始動時刻から上限値制御が開始されるまでの時間が短くなり）、実回転速度Neが比較的低い段階でトルク制限が加えられることになる。ただし、冷却水温WTSが極端に低い極低温下での始動時には、始動性を高めることを優先して、オフセット量ΔNeOFSをやや小さくしてもよい。ここで設定されたオフセット量ΔNeOFSの情報は、条件判定部４ｍに伝達される。
【００７５】
回転速度差演算部４ｃは、回転速度上限値設定部４ａで設定された上限回転速度NeLIM_Hとエンジン１０の実回転速度Neとの回転速度差ΔNeを演算するものである。この回転速度差ΔNeは、実回転速度Neから上限回転速度NeLIM_Hを減じた値である。ここで演算された回転速度差ΔNeは、上限勾配演算部４ｄに伝達される。
【００７６】
上限勾配演算部４ｄ（上限勾配演算手段）は、回転速度差ΔNeに基づいて、実回転速度Neの変化率の上限勾配dNe_H（上限加速度）を演算するものである。この上限勾配演算部４ｄには、例えば図５（ｅ）に示すように、回転速度差ΔNeと上限勾配dNe_Hとの対応関係が数式やマップ等で予め設定されており、この対応関係を用いて上限勾配dNe_Hを演算する。ここで演算された上限勾配dNe_Hの値は、勾配差演算部４ｆに伝達される。
【００７７】
上限勾配dNe_Hは、実回転速度Neがその時点から所定の単位時間が経過するまでの間に変化してもよい最大の変化量に相当し、すなわち将来の変化勾配の最大値に相当する。図５（ｅ）に示す例では、回転速度差ΔNeが負のときに上限勾配dNe_Hが正の値をとり、回転速度差ΔNeが正のときに上限勾配dNe_Hが負の値をとる。つまり、実回転速度Neが上限回転速度NeLIM_Hよりも小さいときには、上限回転速度NeLIM_Hに近づくほど実回転速度Neがそれ以上増大しないようにその変化勾配が０に近づくことになる。また、実回転速度Neが上限回転速度NeLIM_Hを超えた場合には、実回転速度Neが減少するようにその変化勾配が負（減少勾配）となる。このように、上限勾配dNe_Hは、回転速度差ΔNeの絶対値が大きいほど急勾配に、回転速度差ΔNeの絶対値が小さいほど水平に近づくようなグラフ特性を持つ。
【００７８】
実変化率演算部４ｅは、エンジン１０の実回転速度Neの変化率を実変化率dNe（実加速度）として演算するものである。実変化率dNeとは、その時点までの実回転速度Neの実際の変化勾配に相当する。言い換えると、実変化率dNeが過去から現在までの変化勾配に相当するのに対し、上限勾配dNe_Hは現在から将来にかけての変化勾配の最大値に相当し、つまり制御目標としての変化勾配の最大値に相当する。
【００７９】
ここでは、その行程で検出された実回転速度Ne(n)とk行程前の時点で検出された実回転速度Ne(n-k)とに基づき、例えば以下の式１に従って実変化率dNeが演算される。ここで演算された実変化率dNeの値は、勾配差演算部４ｆ及び条件判定部４ｍに伝達される。本実施形態ではk=2であり、すなわち二行程前の時点から現在までの期間での実回転速度Neの変化勾配が演算される。
【数１】
0005742645.tif 000002
【００８０】
勾配差演算部４ｆ（勾配差演算手段）は、上限勾配演算部４ｄで演算された上限勾配dNe_Hと、実変化率演算部４ｅで演算された実変化率dNeとの差を勾配差ΔdNe（加速度差）として演算するものである。勾配差ΔdNeは、例えば以下の式２で与えられる。ここで演算された勾配差ΔdNeの情報は、トルク補正量演算部４ｇに伝達される。
【数２】
0005742645.tif 000003
【００８１】
トルク補正量演算部４ｇは、将来の実回転速度Neの変化勾配が上限勾配dNe_Hを超えないようにするのに要するトルク補正値PidNe_Hを演算するものである。このトルク補正値PidNe_Hは、勾配差演算部４ｆで演算された勾配差ΔdNeをトルク値に換算したものである。ここでは、エンジン１０のクランク軸周りの慣性モーメントIe，シリンダー容積VENG及び勾配差ΔdNeに基づき、以下の式３に従ってトルク補正値PidNe_Hが演算される。ここで演算されたトルク補正値PidNe_Hは、上限トルク演算部４ｋに伝達される。
【数３】
0005742645.tif 000004
【００８２】
実トルク演算部４ｈは、エアフローセンサー３４で検出された吸気流量QINに基づき、シリンダーに導入された実際の吸気量で生じうるトルクを実トルクPiACTとして演算するものである。実トルクPiACTは、吸気流量QINに対応する量の空気が所定の空燃比で燃焼したときに生じるトルクの推定値である。本実施形態では、実変化率演算部４ｅでの変化勾配の演算に係る期間に合わせて、二行程前の実トルクPiACTが演算される。ここで演算された実トルクPiACTは、上限トルク演算部４ｋに伝達される。
【００８３】
上限トルク演算部４ｋは、実トルク演算部４ｈで演算された二行程前の実トルクPiACTと、トルク補正量演算部４ｇで演算されたトルク補正値PidNe_Hとに基づき、上限トルクPiLIM_Hを演算するものである。上限トルクPiLIM_Hは、エンジン１０に要求されるトルクの最大値を制限するためのパラメーターである。ここでは、二行程前の実トルクPiACTからトルク補正値PidNe_Hが減算されたものが上限トルクPiLIM_Hとして演算される。
【００８４】
なお、上限値制御で制限されるトルクの最大値を全開時トルクPiMAXとして予め設定しておき、上限トルクPiLIM_Hの取り得る範囲を全開時トルクPiMAX以下の範囲に制限してもよい。例えば、ここで演算された上限トルクPiLIM_Hと所定の全開時トルクPiMAXとのうちの小さい一方を選択して、これを最終的な上限トルクPiLIM_Hとしてもよい。ここで演算された上限トルクPiLIM_Hは、条件判定部４ｍに伝達される。
【００８５】
条件判定部４ｍは、上限値トルク演算部４ｋで演算された上限トルクPiLIM_Hを用いてエンジントルクを制限する上限値制御の開始条件及び終了条件を判定するものである。上限値制御の開始条件は、以下の条件１１〜１３が全て成立することである。例えば、アイドルストップ状態からの再始動時や手動操作（イグニッションキー操作）によるエンジン１０の始動時に、これらの条件が判定され、全ての条件が成立した場合に上限トルクPiLIM_Hの情報が条件判定部４ｍから目標トルク演算部５へと伝達される。
条件１１：実回転速度Neが、所定の始動完了判定回転速度NeSよりも大きい
（Ne＞NeS）
条件１２：実回転速度Neが、上限回転速度NeLIM_Hからオフセット量ΔNeOFSを
減じた値を超えている（Ne＞NeLIM_H-ΔNeOFS）
条件１３：制限対象トルクPiBS_LIMがトルク補正値PidNe_Hを超えている
（PiBS_LIM＞PidNe_H）
なお、条件１３の制限対象トルクPiBS_LIMは、要求トルク演算部３で演算されたアクセル要求トルクPi_APSや点火制御用要求トルクPi_EXT_SA、その行程での実トルクPiACT等のうち、最も大きいトルクに対応するトルクである。
【００８６】
また、上限値制御の終了条件は、以下の条件１４〜１７の何れかが成立することである。例えば、制限制御の実施中にこれらの条件の何れかが成立すると、条件判定部４ｍから目標トルク演算部５への上限トルクPiLIM_Hの情報伝達が遮断され、制限制御が終了する。
条件１４：アイドルフィードバック制御が実施される
条件１５：エンジン始動後の経過時間が所定の制限時間を超える
条件１６：吸気流量QINのフィルタ値と筒内吸入吸気量の推定値とがほぼ一致する
条件１７：実回転速度Neの実変化率dNeが０以下である
【００８７】
上記の条件１６は、実際にシリンダー内に導入された筒内吸入空気量の推定値と、エアフローセンサー３４で検出された吸気流量QINのフィルタ値（エアフローセンサー３４とシリンダーとの間の吸気遅れを模擬したフィルタ値）とがほぼ一致したことを以て、上限値制御を終了するという条件である。
一般に、エンジン１０の始動直後には、インマニ内の圧力がほぼ大気圧に近い状態となっているため、エアフローセンサー３４で検出される吸気流量QINよりも多量の空気が一時的にシリンダー内に流入する。つまり、始動直後の実際の筒内吸入空気量は、エアフローセンサー３４で検出された吸気流量QINに対応する吸気量よりも大きく、エンジン回転の吹け上がりが生じやすい状態となっている。一方、時間経過とともにインマニ内の圧力が徐々に低下してくると、筒内吸入空気量と吸気流量QINに対応する吸気量とが一致するようになり、運転状態が安定する。
【００８８】
図６（ａ），（ｂ）に、エンジン１０の始動時における筒内吸入空気量の変化とエアフローセンサー３４での検出値に基づく吸気量の変化を例示する。図中の破線はエアフローセンサー３４での検出値（生値）に対応する空気量であり、細実線はその生値に対して吸気遅れ分のフィルタ処理を施した吸気量（フィルタ値）であり、太実線は筒内吸入空気量の推定値である。
【００８９】
筒内吸入空気量の初期値は、インマニ圧が大気圧でありスロットルバルブ２３が全開時の吸入空気量に相当し、例えばサージタンク２１や吸気通路２４の容積等から予め設定しておくことができる。また、筒内吸入空気量の変動はエアフローセンサー３４での検出値に対する一次遅れで近似することができる。したがって、例えば図６（ａ）に示すように、実際の筒内吸入空気量の推定値とセンサー検出値に準拠する吸気量とを随時演算し、両者の差が所定値未満になるまで（ほぼ一致するまで）の期間を上限値制御の実施期間とすることで、吹け上がりが効果的に抑制される。
【００９０】
また、このような実施期間を設定は、上限値制御中にアクセル操作がなされた場合であっても適用可能である。すなわち、図６（ｂ）に示すように、アクセル操作量の増大に伴ってエアフローセンサー３４での検出値（破線）が増大すると、吸気量推定値（細実線）はその変動に遅れて追従するように変化する。一方、筒内吸入空気量（太実線）も検出値（破線）に対する一次遅れで近似され、筒内吸入空気量と吸気量推定値との値は徐々に接近する。
【００９１】
なお、図６（ａ），（ｂ）を比較すると、アクセル操作時には非操作時と比べて、筒内吸入空気量と吸気量推定値とがほぼ一致するまでにかかる時間が短縮されていることがわかる。これは、アクセル操作によってエンジン回転速度が上昇し、吸気回数が増加するためである。しかし、セレクトレバーの操作位置が非走行レンジの場合には、上記の条件１６が成立した時点で上限値制御を終了したとしても、十分にエンジン回転の吹け上がりが防止される。また、セレクトレバーの操作位置が走行レンジの場合であっても吹け上がり抑制効果を得ることが可能であるが、必要に応じて上記の条件１６の成立時よりも上限値制御の実施期間を延長してもよい。
【００９２】
［２−４．目標トルク演算部］
目標トルク演算部５（上限値制御手段，アイドル制御手段）は、要求トルク演算部３で演算された各種要求トルクと、トルク上限値演算部４で演算された上限トルクPiLIM_Hとに基づき、二種類の制御目標としての目標トルクを演算するものである。ここでは、点火制御用目標トルクPi_TGTと、吸気制御用目標トルクPi_ETV_STDとが演算される。スロットルバルブ２３のスロットル開度や燃料噴射量は、ここで演算された吸気制御用目標トルクPi_ETV_STDに基づいて制御される。また、点火プラグ１３での点火時期は、ここで演算された点火制御用目標トルクPi_TGTに基づいて制御される。
【００９３】
目標トルク演算部５での演算プロセスを図７に例示する。目標トルク演算部５には、吸気用選択部５ａ，吸気用上限値制限部５ｂ，吸気遅れ補正部５ｃ，点火用第一上限値制限部５ｄ，点火用第二上限値制限部５ｅ及び点火用選択部５ｆが設けられる。
【００９４】
吸気用選択部５ａは、吸気制御用要求トルクPi_EXT，アクセル要求トルクPi_APS及びアイドル要求トルクPi_NeFBの何れか一つを吸気制御用のトルクの目標値として選択するものである。ここでは、例えば外部制御システムからのトルク要求の有無やエンジン１０のアイドル運転の要否等といった情報に基づいてトルク値が選択される。ここでアイドル要求トルクPi_NeFBが選択される条件には、前述の条件１，３，５が含まれる。また、本実施形態では、エンジン１０の始動直後に実回転速度Neが上昇し、その実変化率dNeが０になったときに、アイドル要求トルクPi_NeFBが選択されることとする。つまり、実変化率dNeがエンジン１０の始動後で初めて０以下になった時点から、アイドルフィードバック制御が実施される。ここで選択されたトルク値は、吸気用上限値制限部５ｂに伝達される。
【００９５】
吸気用上限値制限部５ｂは、吸気用選択部５ａで選択されたトルク値とトルク上限値演算部４で演算された上限トルクPiLIM_Hとのうち、何れか小さい一方を選択するものである。ここで選択された一方のトルクは、吸気遅れ補正部５ｃに伝達される。吸気用選択部５ａで選択されたトルク値よりも上限トルクPiLIM_Hの方が小さければ、その上限トルクPiLIM_Hが優先的に選択されるため、トルクが制限されることになる。一方、吸気用選択部５ａで選択されたトルク値よりも上限トルクPiLIM_Hの方が大きければ、選択されたトルクがそのまま吸気遅れ補正部５ｃに伝達される。
【００９６】
なお、上記の条件１４に記載の通り、エンジン１０がアイドリングの状態では上限値制御が実施されない。したがって、吸気用選択部５ａで選択されたトルクがアイドル要求トルクPi_NeFBである場合には、上限トルクPiLIM_Hとの比較演算を省略し、入力されたアイドル要求トルクPi_NeFBをそのまま吸気遅れ補正部５ｃに伝達してもよい。
【００９７】
吸気遅れ補正部５ｃは、スロットルバルブ２３を基準とする吸気遅れに応じた補正演算を行うものである。ここでは、エンジン１０やスロットルバルブ２３の吸気特性に基づき、吸気遅れを考慮したトルク値として、吸気制御用目標トルクPi_ETV_STDが演算される。具体的な吸気遅れの演算手法は、ここで演算される吸気制御用目標トルクPi_ETV_STDを用いたスロットルバルブ２３の制御態様に応じて種々考えられる。例えば、吸気用選択部５ａで選択されたトルク値に対し、運転条件や選択した要求トルクの種類に応じて実際の吸気遅れを模擬した一次遅れ処理，二次遅れ処理を施すことによって、実現したいトルク変動の軌跡を生成してもよい。
【００９８】
点火用第一上限値制限部５ｄは、アクセル要求トルクPi_APSと上限トルクPiLIM_Hとのうち、何れか小さい一方を選択するものである。同様に、点火用第二上限値制限部５ｅは、点火制御用要求トルクPi_EXT_SAと上限トルクPiLIM_Hとのうち、何れか小さい一方を選択するものである。これらの選択されたトルクは、点火用選択部５ｆに伝達される。
【００９９】
点火用選択部５ｆは、これらの選択された二種類のトルク及びアイドル要求トルクPi_NeFBの中から、何れか一つを点火制御用目標トルクPi_TGTとして選択するものである。ここでは、吸気用選択部５ａでの選択と同様に、例えば外部制御システムからのトルク要求の有無やエンジン１０のアイドル運転の要否等といった情報に基づいてトルク値が選択される。本実施形態の点火用選択部５ｆでは、吸気用選択部５ａと同様に、エンジン１０の始動直後に実変化率dNeが０になったときに、アイドル要求トルクPi_NeFBが選択されるようになっている。
【０１００】
このようにして、エンジン制御装置１では、エンジン１０に対する各種出力要求がトルクに換算され、吸気制御用目標トルクPi_ETV_STDと点火制御用目標トルクPi_TGTとに一元化される。また、これらの吸気制御用目標トルクPi_ETV_STDと点火制御用目標トルクPi_TGTとに基づき、エンジン制御装置１ではスロットルバルブ２３のスロットル開度や燃料噴射量、点火プラグ１３での点火時期が制御される。
【０１０１】
［３．作用］
［３−１．再始動〜アイドリング］
図８（ａ）は、アイドルストップ状態からの再始動時に上限値制御が実施されたときのエンジン１０の実回転速度Neの変動を示し、図８（ｂ），（ｃ）はそれぞれエンジントルク，点火時期の変動を示す。時刻t0のときには、車両が信号待ちの状態でアイドルストップ制御が実施されており、セレクトレバーの操作位置がＤレンジであり、アクセルペダルの踏み込み量が０であり、ブレーキペダルがフルストロークで踏み込まれているものとする。
【０１０２】
時刻t0に外部負荷装置からの始動要求が発生し、上記の条件１０が成立すると、図８（ａ）に示すようにエンジン１０の再始動制御が実施され、クランキングが開始される。その後、エンジン１０が初爆，完爆を経て時刻t1に始動すると、実回転速度Neが上昇する。一方、トルク上限値演算部４のオフセット量設定部４ｂでは、冷却水温WTSに基づいてオフセット量ΔNeOFSが設定される。
【０１０３】
条件判定部４ｍでは、上記の条件１１〜１３が成立するか否かが判定される。条件１１は、実回転速度Neが始動完了判定回転速度NeSを超えない限り成立しないため、実回転速度Neが始動完了判定回転速度NeSに満たない不安定な回転状態では、上限値制御は開始されない。また、条件１２は、上限回転速度NeLIM_Hからオフセット量ΔNeOFSを減じた値を基準として、実回転速度Neがこの基準を超えない限り成立しない。オフセット量ΔNeOFSは冷却水温WTSに応じて変更されるため、下限値制御の開始条件は冷却水温WTSにも左右されることになる。図５（ｄ）に示すように、冷却水温WTSが上昇するに連れてオフセット量ΔNeOFSが小さく設定された場合には、冷却水温WTSが高いほど、下限値制御の開始条件を満たす実回転速度Neが上昇する。
【０１０４】
条件１３は、その時点でエンジン１０に要求されるトルクが、実回転速度Neの将来の変化勾配の最大値に相当する上限勾配dNe_Hをトルクに換算した値（すなわち、トルク補正値PidNe_H）よりも大きくなければ成立しない。言い換えれば、上限勾配演算部４ｄで演算される上限勾配dNe_Hを超えるような回転速度変動を与えるトルクが要求されると、条件１３が成立する。
【０１０５】
時刻t2に条件１１〜１３が全て成立すると、上限値制御が実施される。回転速度上限値設定部４ａでは、アクセル操作量APS，ブレーキ液圧BRK，冷却水温WTSのそれぞれについて、エンジン回転速度のとりうる最大値（第一上限値，第二上限値，第三上限値）が設定され、図８（ａ）中に一点鎖線で示すように、上限回転速度NeLIM_Hが設定される。
【０１０６】
上限値制御で設定される上限回転速度NeLIM_Hは、例えば図５（ａ），（ｂ）に示すように、セレクトレバーの操作位置に応じた大きさに設定され、Ｄレンジが選択されている状態では他のレンジのときよりも上限回転速度NeLIM_Hがより小さく設定される。つまり、Ｄレンジでのエンジン始動時には、図８（ａ）中の一点鎖線がより下方に設定されることになり、実回転速度Neの抑制作用が強められる。
【０１０７】
上限値制御では、上限回転速度NeLIM_Hと実回転速度Neとの回転速度差ΔNeに応じた上限勾配dNe_Hが演算され、すなわち上限勾配dNe_Hを超えるような回転速度変動を抑制するようにエンジン１０の目標トルクが減少方向に補正される。勾配差演算部４ｆでは、上限勾配dNe_Hと実変化率dNeとの勾配差ΔdNeが演算され、トルク補正量演算部４ｇではトルク補正値PidNe_Hが演算される。さらに、上限トルク演算部４ｋでは上限トルクPiLIM_Hが演算される。
なお、上限回転速度NeLIM_Hは、目標アイドル回転速度NeOBJ以上の大きさに設定される。したがって、目標アイドル回転速度NeOBJと上限回転速度NeLIM_Hとの幅が、実回転速度Neに許容される回転速度の変動幅となる。
【０１０８】
トルク上限値演算部４で演算された上限トルクPiLIM_Hは目標トルク演算部５に伝達され、吸気制御用目標トルクPi_ETV_STDと点火制御用目標トルクPi_TGTとのそれぞれの上限値として反映される。これにより、例えば図８（ｃ）に示すように、点火プラグ１３での点火時期が時刻t2以降で大きくリタードし、エンジントルクが減少するように制御される。また、図８（ｂ）中に実線で示すように、エンジントルクは時刻t2以降で大きく削減される。このような制御により、例えば図８（ａ）中に破線で示すように、始動直後にエンジン回転速度が急増するようなことがなくなり、エンジン回転の吹け上がりが確実に抑えられる。
時刻t2の直後には、実回転速度Neがさらに上限回転速度NeLIM_Hに接近し、回転速度差ΔNeが減少する。これにより、上限勾配演算部４ｄで演算される上限勾配dNe_Hが小さくなり、実回転速度Neに許容される回転速度変動の幅が減少する。つまり、実回転速度Neが上限回転速度NeLIM_Hに近づくほど、回転速度変動を抑制しようとする働きが強化される。
【０１０９】
一方、回転速度変動が抑制されるに連れてエンジン回転速度の実変化率dNeが小さくなり、上限勾配dNe_Hに対する実変化率dNeの勾配差ΔdNeも減少する。時刻t3に上限勾配dNe_Hと実変化率dNeとが一致すると、勾配差ΔdNeが０となり、トルク補正量演算部４ｇで演算されるトルク補正値PidNe_Hも０となる。したがって、時刻t3以降はトルクが実質的には制限されていない状態となる。このときエンジン１０の目標トルクは、図８（ｂ）に示すように、上限トルクPiLIM_H以下となる。しかし、上限値制御はその終了条件が成立するまでは継続されるため、例えば、時刻t3以降に再びエンジン１０の実回転速度Neが上昇した場合には、その回転速度変動が抑制される。
【０１１０】
時刻t4に実変化率dNeが０になると、目標トルク演算部５の吸気用選択部５ａ及び点火用選択部５ｆでアイドル要求トルクPi_NeFBが選択され、アイドルフィードバック制御が開始される。これにより、エンジン１０の実回転速度Neが目標アイドル回転速度NeOBJに向かって滑らかに収束するように、トルクが制御される。すなわち、アイドル要求トルクPi_NeFBに基づいて、吸気制御用目標トルクPi_ETV_STDと点火制御用目標トルクPi_TGTとが演算され、スロットル開度や燃料噴射量，点火時期等が制御される。
【０１１１】
［３−２．再始動〜クリープ発進］
図９は、アイドルストップ状態で運転者のブレーキ操作が緩められることによってエンジン１０が再始動したときの上限値制御の制御作用を例示するものであり、図９（ａ）はブレーキ操作量（ブレーキ液圧BRK）の変動を示し、図９（ｂ）は実回転速度Neの変動を示す。
【０１１２】
時刻tAにブレーキ操作が緩められてブレーキ液圧BRKが所定値未満になると、上記の条件８が成立し、再始動制御が実施されてクランキングが開始される。また、時刻t5にエンジン１０が始動したのち、時刻t6に条件１１〜１３が全て成立すると、上限値制御が実施される。回転速度上限値設定部４ａでは、図５（ｃ）に示すように、ブレーキ液圧BRKが低下するに連れて、これに対応する第一上限値が上昇するように設定される。
【０１１３】
これにより、図９（ｂ）中に一点鎖線で示すように、ブレーキペダルの踏み込み操作が緩められるほど、上限回転速度NeLIM_Hが高く設定される。つまり、運転者による発進意思が大きいほど上限回転速度NeLIM_Hが大きく設定され、逆に発進意思が小さいほど上限回転速度NeLIM_Hが小さく設定される。上限回転速度NeLIM_Hの経時変化の勾配が変化する時刻tBは、ブレーキ操作量の経時変化の勾配が変化する時刻tBに一致する。なお、時刻tCにブレーキ操作量が０になると、上限回転速度NeLIM_Hの上昇率も０となる。
【０１１４】
このように、ブレーキ操作が緩められるほど上限回転速度NeLIM_Hが高く設定されるため、実回転速度Neが上昇しやすくなる。ただし、実回転速度Neの変動はあくまでも上限回転速度NeLIM_H以下の範囲内に制限される。したがって、クリープ走行に要求されるトルクが確保されるとともに、エンジン１０始動性が損なわれることがなく、かつ吹け上がりが抑制される。なお、エンジン始動後の経過時間が所定の制限時間となる時刻t7を超えると上限値制御は終了し、通常のトルク制御がこれに継続される。
【０１１５】
［３−３．再始動〜アクセル発進］
図１０は、アイドルストップ状態からエンジン１０が再始動した直後に、アクセルペダルが踏み込まれたときの上限値制御の制御作用を例示するものであり、図１０（ａ）はブレーキ操作量（ブレーキ液圧BRK）の変動，図１０（ｂ）はアクセル操作量APSの変動，図１０（ｃ）は実回転速度Neの変動をそれぞれ示す。
【０１１６】
時刻tDにブレーキ操作が緩められてブレーキ液圧BRKが所定値未満になると、上記の条件８が成立し、再始動制御が実施されてクランキングが開始される。また、時刻t8にエンジン１０が始動したのち、時刻t9に条件１１〜１３が全て成立すると、上限値制御が実施される。
【０１１７】
回転速度上限値設定部４ａでは、ブレーキ液圧BRKが低下するほど高い第一上限値が設定される。また、時刻tEにブレーキ操作量が０となり、アクセルペダルが踏み込まれ始めると、回転速度上限値設定部４ａでは、図５（ａ）に示すように、アクセル操作量APSが上昇するに連れてこれに対応する第三上限値も上昇するように設定される。
【０１１８】
これにより、図１０（ｃ）中に一点鎖線で示すように、ブレーキペダルの踏み込み操作が緩められるほど、またアクセルペダルの踏み込み操作が強められるほど、上限回転速度NeLIM_Hが高く設定される。上限回転速度NeLIM_Hの経時変化の勾配が変化する時刻tE，tF，tGはそれぞれ、ブレーキ操作量やアクセル操作量の経時変化の勾配が変化する時刻tE，tF，tGに一致する。なお、時刻tGにアクセル踏み込み操作量が最大になると、上限回転速度NeLIM_Hの上昇率も０となる。
【０１１９】
このように、上限回転速度NeLIM_Hが高く設定されることで実回転速度Neが上限回転速度NeLIM_H以下の範囲内で上昇しやすくなる。つまり、運転者の発進意思に応じて実回転速度Neが増大しやすくなり、アクセル要求トルクPi_APSが確保されやすくなる。なお、エンジン始動後の経過時間が所定の制限時間となる時刻t10を超えると上限値制御は終了する。
【０１２０】
［４．効果］
このように、本実施形態のエンジン制御装置１によれば、以下のような効果が得られる。
（１）上記のエンジン制御装置１では、エンジン１０の実回転速度Neが上限回転速度NeLIM_Hを超えないように制御した上で、発進意思が小さいほど上限回転速度NeLIM_Hが小さく設定される。例えば、図５（ａ）や図５（ｃ）に示すように、アクセル操作量APSが小さいほど、あるいはブレーキ液圧BRKが高いほど、それぞれに対応する第一上限値や第三上限値が小さく設定され、これらの値が最終的に選択される上限回転速度NeLIM_Hに反映される。これにより、エンジン１０の始動直後に生じうる実回転速度Neの急上昇（吹け上がり）を抑制することができ、不要な走り出し感を減少させることができる。逆に、発進意思が大きいほど上限回転速度NeLIM_Hが大きく設定されるため、その発進意思に応じた十分な加速を得ることができる。
【０１２１】
また、図８（ａ）に示すように、上限値制御では、アイドルフィードバック制御の目標アイドル回転速度NeOBJを減少させるのではなく、目標アイドル回転速度NeOBJを大きく超えるような実回転速度Neの吹け上がりを抑制している。これにより、エンジン１０の始動性を確保しながら、回転速度変動やトルク変動を減少させることができる。
【０１２２】
（２）また、アクセル操作量APSやブレーキ液圧BRKといった運転者の発進意思に対応するパラメーターに基づく上限回転速度NeLIM_Hの設定に関して、上記のエンジン制御装置１では、最終的な上限回転速度NeLIM_Hの値が最小値選択部４６で選択された最小値に設定される。例えば、図４に示すように、最終的に選択される上限回転速度NeLIM_Hは、第四上限値と第五上限値とのうち、制限の強い一方となる。したがって、ブレーキペダルの踏み戻し操作とアクセルペダルの踏み込み操作とが同時に実施されたような場合には、より強い制限をかけることのできる上限値を用いて上限値制御を実施することができ、発進意思に応じた加速性を満足しながらエンジン回転の急上昇（吹け上がり）を抑制することができ、不要な走り出し感を減少させることができる。
【０１２３】
（３）また、実回転速度Neの変化勾配について、制御目標である上限勾配dNe_Hと実変化率dNeとの勾配差ΔdNeをトルクに換算してトルク補正値PidNe_Hを演算することで、実回転速度Neを上限勾配dNe_Hに沿って精度よく変化させることができ、回転速度の急変や吹け上がりを抑制することができる。
（４）上限回転速度NeLIM_Hが目標アイドル回転速度設定部３ａで設定される目標アイドル回転速度NeOBJ以上の大きさに設定されるため、実回転速度Neが過度に抑制されることがなく、始動直後に実回転速度Neを目標アイドル回転速度NeOBJの近傍まで立ち上げることができる。このように、エンジン１０の始動直後の回転安定性を確保しながら、吹け上がりを抑制することができる。
【０１２４】
（５）上記のエンジン制御装置１では、エンジン１０の始動後の実回転速度Neの実変化率dNeが初めて０以下になった時点から、アイドルフィードバック制御が実施される。これにより、例えば始動後の経過時間に従ってアイドルフィードバック制御を実施するような従来の制御と比較して、実回転速度Neを滑らかかつ迅速に目標アイドル回転速度NeOBJまで収束させることができる。また、エンジン１０のアイドル回転が安定化するまでにかかる時間を短縮することができる。
【０１２５】
（６）さらに、上記のエンジン制御装置１では、運転者による発進意思の一つとして、ブレーキ操作を参照しており、ブレーキ操作量が小さくなるほど発進意思が大きいものと判断して、上限回転速度NeLIM_Hを大きく設定している。このような制御により、エンジン１０の始動直後の吹け上がりを抑制しつつ、要求されるクリープトルクを確保することができる。特に、アイドルストップ制御からの再始動時における車両の始動安定性及び発進安定性をともに向上させることができる。
【０１２６】
（７）同様に、上記のエンジン制御装置１では、運転者による発進意思の一つとして、アクセル操作を参照しており、アクセル操作量が大きくなるほど発進意思が大きいものと判断して、上限回転速度NeLIM_Hを大きく設定している。このような制御により、エンジンの始動直後の吹け上がりを抑制しつつ、加速性を向上させることができる。特に、アイドルストップ制御からの再始動時における車両の始動安定性及び機動性をともに向上させることができる。
【０１２７】
（８）上記のエンジン制御装置１では、図５（ｂ）に示すように、冷却水温WTSが高いほど上限回転速度NeLIM_Hが小さく設定される。つまり、十分に暖機された状態ではエンジン１０の駆動に係るフリクションが減少して吹け上がりが発生しやすくなるため、上限値制御の抑制作用を強化している。これにより、エンジン１０の始動直後の吹け上がりをより適切に抑制することができ、不要な走り出し感やトルクショックを減少させることができる。また、フリクションを考慮して上限値制御による制限の大きさを設定することで、クリープ走行時のクリープトルクの大きさを適正化することができる。
【０１２８】
（９）上記のエンジン制御装置１では、図５（ｅ）に示すように、エンジン１０の実回転速度Neが上限回転速度NeLIM_Hに接近するほど上限勾配dNe_Hが０に近づくように、将来の変化勾配が設定される。このような設定により、実回転速度Neの増大速度や増加量が急激であったとしても、回転速度の上昇に大きな制限を加えて上限回転速度NeLIM_H以下の範囲にコントロールすることができる。また、実回転速度Neの増大速度や増加量が緩慢であれば、比較的小さな制限を加えることで安定的に回転速度を上昇させることができる。したがって、実回転速度Neの吹け上がりを抑制しつつ、適切な実回転速度Neでエンジン１０を始動させることができる。
【０１２９】
（１０）上記のエンジン制御装置１では、トルク補正量演算部４ｇでトルク補正値PidNe_Hを演算している。このトルク補正値PidNe_Hとは、将来の実回転速度Neの変化勾配が上限勾配dNe_H以下にするのに減らさなければならないトルクであって、勾配差ΔdNeをトルクに換算したものである。このようなトルク換算値を用いてトルクベース制御を実施することで、実回転速度Neを目標値の勾配（上限勾配dNe_H）に沿って精度よく変化させることができる。
【０１３０】
（１１）上記のエンジン制御装置１では、トルク上限値演算部４のオフセット量設定部４ｂにおいて、冷却水温WTSに基づいてオフセット量ΔNeOFSが設定されている。このオフセット量ΔNeOFSは、例えば条件１２に規定された通り、上限値制御の開始条件を判定するためのパラメーターであり、冷却水温WTSが低いほどオフセット量ΔNeOFSが大きくなるようにその値が設定される。これにより、冷却水温WTSが低いときの上限値制御を早期に開始させることができ、実回転速度Neの吹け上がりを効果的に抑制することができる。一方、図５（ｄ）に示すように、冷却水温WTSが極端に低い極低温下での始動時には、オフセット量ΔNeOFSがやや小さく設定されるため、上限値制御の開始を遅らせることができ、始動性を優先した制御とすることができる。
【０１３１】
（１２）トルクコンバーター２６ａを内蔵するＡＴユニット２６を搭載した車両では、エンジン１０のアイドルストップ制御時に変速レンジをＤレンジの状態で保持するものがある。このような車両では、アイドルストップ状態からの再始動制御時に、Ｄレンジのままエンジン１０が再始動するため、実回転速度Neの吹け上がりに伴ってトルクショックが発生する場合がある。
【０１３２】
一方、上記のエンジン制御装置１を搭載した車両では、図５（ａ），（ｂ）に示すように、セレクトレバーの操作位置がＤレンジのときに設定される上限回転速度NeLIM_Hが、Ｄレンジ以外のときに設定される上限回転速度NeLIM_Hよりも小さく設定される。つまり、エンジントルクがＡＴユニット２６に入力されうる状況での始動時には、実回転速度Neの吹け上がりがより小さいレベルで治まるように、トルクの抑制作用がより強化される。これにより、エンジン回転の吹け上がりが効果的に抑制されることになり、エンジン１０の出力軸からＡＴユニット２６へと入力される始動時のトルク変動が弱められる。したがって、車両の不要な走り出し感を減少させることができる。
【０１３３】
（１３）一般的なエンジンの始動時にはスロットルバルブが全開ではないものの、吸気通路内の圧力がほぼ大気圧と同一であることから、実際にシリンダーに導入される筒内吸入空気量の初期値は、スロットルバルブが全開の時に流量検出手段で検出される流量に相当する。つまり、エンジン始動直後の筒内吸入空気量は、流量検出手段で検出される流量よりも大きい値となり、時間が経過するに連れて流量検出手段で検出される流量に漸近するように変動する。
【０１３４】
このような筒内吸入空気量の変動特性に鑑み、上記のエンジン制御装置１では、上限値制御の終了条件の一つとして、吸気流量QINのフィルタ値と筒内吸入吸気量の推定値とがほぼ一致することを判定している。例えば、図６（ａ），（ｂ）に示すように、筒内吸入空気量の推定値（太実線）とエアフローセンサー３４での検出値のフィルタ値（細実線）とが一致するまでの間、上限値制御が実施される。これにより、吸気通路内の圧力が定常的に負圧となって安定するまでの間のエンジン回転の吹け上がりを効果的に抑制することができる。
【０１３５】
［５．変形例］
上記のエンジン制御装置１０で実施される上限値制御の変形例は、多種多様に考えられる。例えば、上述の実施形態では、回転速度上限値設定部４ａでの上限回転速度NeLIM_Hの設定に際し、アクセル操作量APS，ブレーキ液圧BRK，冷却水温WTSのそれぞれについての上限回転速度NeLIM_Hを設定した上で、その中からただ一つを最終的な上限回転速度NeLIM_Hとして選択する構成を例示したが、最終的な上限回転速度NeLIM_Hの設定手法はこれに限定されない。アクセル操作量APS，ブレーキ液圧BRK，冷却水温WTSのそれぞれについての個々の上限回転速度NeLIM_Hの平均値を最終的な上限回転速度NeLIM_Hとしてもよいし、あるいは個々の上限回転速度NeLIM_Hの関数を定義して最終的な上限回転速度NeLIM_Hを演算してもよい。
【０１３６】
また、上述の実施形態では、エンジン１０に要求されるトルクの大きさを基準としたトルクベース制御を実施するエンジン制御装置１に対して上限値制御を組み込んだものを例示したが、トルクベース制御が必須の要素ではない。少なくとも、運転者の発進意思に応じて実回転速度Neの上限値を制御する構成を備えたものであれば、エンジンの始動直後に生じうるエンジン回転速度の急上昇（吹け上がり）を抑制しながら、発進意思に応じた加速を得ることができる。
【０１３７】
また、上述の実施形態に記載されたアイドルストップ条件やアイドル運転条件，再始動条件，上限値制御の開始条件及び終了条件は、実施の形態に応じて適宜変更してもよい。
なお、上述の実施形態では、おもにアイドルストップ状態からの再始動時の制御作用を説明したが、上記の上限値制御の適用対象はこれに限定されず、例えば手動操作によるエンジン１０の始動時にも実施可能である。
【符号の説明】
【０１３８】
１  エンジン制御装置（始動制御装置）
２  アイドルストップ制御部
３  要求トルク演算部（第二設定手段）
４  トルク上限値演算部
４ａ  回転速度上限値設定部（第一設定手段）
４ｂ  オフセット量設定部（オフセット量設定手段）
４ｄ  上限勾配演算部（上限勾配演算手段）
４ｆ  勾配差演算部（勾配差演算手段）
５  目標トルク演算部（上限値制御手段，アイドル制御手段）
１０  エンジン
２６  ＡＴユニット（自動変速機）
３１  アクセルストロークセンサー（発進意思検出手段）
３２  シフトポジションセンサー（変速レンジ検出手段）
３３  ブレーキ液圧センサー（発進意思検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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