(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に駆動されて吸気を過給する電動過給機と、
上記電動過給機の駆動を制御する電動過給機制御手段と、
エンジン動力によって駆動されるオルタネータと、
上記オルタネータの目標出力電流値を調整する目標電流制御手段とを備え、
自動変速機とともに車両に搭載される自動車用エンジン制御装置において、
エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
車両のブレーキ操作状態を検出するブレーキ操作検出手段と、
車両のアクセル操作状態を検出するアクセル操作検出手段とを備え、
エンジンが所定のアイドル回転速度で運転中であり、アクセルオフかつブレーキオンの状態からブレーキオフとされた第１時点で、上記電動過給機制御手段が上記電動過給機を駆動してエンジン出力を増大させるとともに、上記エンジン出力増大を相殺するよう上記目標電流制御手段が上記オルタネータの目標出力電流値を第１目標値に増大させてエンジン負荷を増大させ、その後、アクセルオンとされた第２時点で、上記増大させたエンジン出力を低下させないようにしながら、上記目標電流制御手段が上記オルタネータの目標出力電流値を強制的に第２目標値に低減させることでエンジン負荷を低減させ車両の駆動力を得る発進駆動力増大制御を行うことを特徴とする自動車用エンジン制御装置。
【請求項２】
上記第１目標値は、上記電動過給機の消費電流以上の一定値に設定されることを特徴とする請求項１記載の自動車用エンジン制御装置。
【請求項３】
吸気流量を調整する吸気流量調整手段を備え、
上記吸気流量調整手段は、上記第１時点で吸気流量を増大させ、エンジン回転速度を高める方向に制御することを特徴とする請求項１または２記載の自動車用エンジン制御装置。
【請求項４】
上記第２目標値は所定の一定値であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の自動車用エンジン制御装置。
【請求項５】
上記アクセル操作状態から車両の加速要求度合を判定する加速要求度合判定手段を備え、
上記第２時点における上記加速要求度合が大きいほど上記第２目標値が小さな値とされることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の自動車用エンジン制御装置。
【請求項６】
上記第２目標値は、少なくとも所定の条件下において、ライト消灯状態での走行時の車両の平均消費電流よりも小さな値とされることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の自動車用エンジン制御装置。
【請求項７】
上記第１時点から所定時間経過しても上記アクセルオンがなされないとき、上記電動過給機制御手段が上記電動過給機の回転速度を徐々に低減させるとともに、上記目標電流制御手段が、上記オルタネータの目標出力電流値を上記第１目標値から徐々に低減させることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の自動車用エンジン制御装置。
【請求項８】
上記ブレーキ操作検出手段により上記第１時点でのブレーキオフ操作の速さを検出し、ブレーキオフ操作の速さが、相対的に遅いときは速いときに対して、上記電動過給機制御手段による上記電動過給機の駆動を禁止または弱い駆動力状態とされるとともに、上記目標電流制御手段による上記オルタネータの目標出力電流値の増大を抑制することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の自動車用エンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動過給機を備えた自動車用エンジンの制御装置に関し、特にアイドル運転状態からの発進性を向上させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費向上の要求が特に高まりつつあり、その有効な対策としてエンジンのアイドル回転速度の低速化が進んでいる。しかしアイドル回転速度を低速化すると、アイドル運転状態からの発進、特に比較的大きな加速度が要求される発進時において発進性が悪化する虞がある。エンジンの回転速度上昇に要する時間が増大し、駆動力の増大が遅れがちになるからである。
【０００３】
このような問題に対し、一時的にオルタネータの発電量を低減させる技術が知られている。エンジンの出力は、その全てが必ずしも車両の駆動力として供給されるわけではなく、通常は各種の補機によってその一部が負荷となって消費されている。換言すれば、エンジン出力は補機による負荷と車両の駆動力とに配分される。オルタネータも補機の一種であり、発電量が多いほどエンジンに及ぼす負荷が大きくなる。したがって、一時的にオルタネータの発電量を低減し、エンジン負荷を抑制することにより、エンジン出力を増大させなくても車両の駆動力を増大させることができる。この作用を利用して、アイドル運転状態からの発進時の駆動力上昇遅れを補うのである。
【０００４】
例えば特許文献１には、エンジンの回転速度変化率が所定値以上のとき、比較的大きな加速度が要求されていると判断してオルタネータの出力電圧を低減させる技術が示されている。
【０００５】
また特許文献２には、エンジン回転速度の変化によってアイドル運転状態からの発進を検知し、そのような場合にオルタネータの発電量を低減させる技術が示されている。
【０００６】
その他、本発明に関連する従来技術として、電動過給機を備えた自動車用エンジンが知られている。電動過給機は、電気的に駆動されて吸気を過給する周知の機構である。例えば特許文献３には、加速初期に電動過給機を作動させるものが示されている。通常、電動過給機の駆動源にはオルタネータで発電した電気（バッテリに蓄電された電気を含む）が用いられる。
【特許文献１】特開平９−３２７１９９号公報
【特許文献２】特開２００２−３４５２９８号公報
【特許文献３】特開２００４−１０８１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１及び２に記載のようにオルタネータの負荷を低減させても、オルタネータの負荷を０よりは小さくはできないので、その低減代には限界があった。したがって、充分な発進性を得られなかったり、さらなるアイドル回転速度低減化を困難にさせたりする場合があった。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑み、アイドル回転速度を低速化しても、そのアイドル運転状態からの発進性を向上することができる自動車用エンジン制御装置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】
【０００９】
上記課題を解決するための請求項１に係る発明は、電気的に駆動されて吸気を過給する電動過給機と、上記電動過給機の駆動を制御する電動過給機制御手段と、エンジン動力によって駆動されるオルタネータと、上記オルタネータの目標出力電流値を調整する目標電流制御手段とを備え、自動変速機とともに車両に搭載される自動車用エンジン制御装置において、エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、車両のブレーキ操作状態を検出するブレーキ操作検出手段と、車両のアクセル操作状態を検出するアクセル操作検出手段とを備え、エンジンが所定のアイドル回転速度で運転中であり、アクセルオフかつブレーキオンの状態からブレーキオフとされた第１時点で、上記電動過給機制御手段が上記電動過給機を駆動してエンジン出力を増大させるとともに、上記エンジン出力増大を相殺するよう上記目標電流制御手段が上記オルタネータの目標出力電流値を第１目標値に増大させてエンジン負荷を増大させ、その後、アクセルオンとされた第２時点で、上記増大させたエンジン出力を低下させないようにしながら、上記目標電流制御手段が上記オルタネータの目標出力電流値を強制的に第２目標値に低減させることでエンジン負荷を低減させ車両の駆動力を得る発進駆動力増大制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
なお、上記ブレーキとは必ずしもフットブレーキのみを指すものではなく、車両の発進を止めるためのブレーキ全般を指す。例えばサイドブレーキもブレーキに含まれる。そしてブレーキオフとは、全てのブレーキが解除された状態をいう。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の自動車用エンジン制御装置において、上記第１目標値は、上記電動過給機の消費電流以上の一定値に設定されることを特徴とする。
【００１２】
なお、上記消費電流とは、必ずしも上記電動過給機の定格に相当する最大消費電流ではなく、その最大消費電流以下で適宜設定される電流値である。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の自動車用エンジン制御装置において、吸気流量を調整する吸気流量調整手段を備え、上記吸気流量調整手段は、上記第１時点で吸気流量を増大させ、エンジン回転速度を高める方向に制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の自動車用エンジン制御装置において、上記第２目標値は所定の一定値であることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の自動車用エンジン制御装置において、上記アクセル操作状態から車両の加速要求度合を判定する加速要求度合判定手段を備え、上記第２時点における上記加速要求度合が大きいほど上記第２目標値が小さな値とされることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の自動車用エンジン制御装置において、上記第２目標値は、少なくとも所定の条件下において、ライト消灯状態での走行時の車両の平均消費電流よりも小さな値とされることを特徴とする。
【００１７】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至６の何れか１項に記載の自動車用エンジン制御装置において、上記第１時点から所定時間経過しても上記アクセルオンがなされないとき、上記電動過給機制御手段が上記電動過給機の回転速度を徐々に低減させるとともに、上記目標電流制御手段が、上記オルタネータの目標出力電流値を上記第１目標値から徐々に低減させることを特徴とする。
【００１８】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の自動車用エンジンの制御装置において、上記ブレーキ操作検出手段により上記第１時点でのブレーキオフ操作の速さを検出し、ブレーキオフ操作の速さが、相対的に遅いときは速いときに対して、上記電動過給機制御手段による上記電動過給機の駆動を禁止または弱い駆動力状態とされるとともに、上記目標電流制御手段による上記オルタネータの目標出力電流値の増大を抑制することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によると、以下に述べるように、アイドル回転速度を低速化しても、そのアイドル運転状態からの発進性を向上することができる。
【００２０】
本発明では、自動変速機を備えた自動車の通常の運転操作として、アイドル運転中はブレーキがオン、アクセルがオフとされており、発進の際にはまずブレーキが解除（オフ）され（第１時点）、次いでアクセルがオンとされる（第２時点）ことに着眼している。そして、まだアクセルオンがなされていない第１時点において、まもなくアクセルオンがなされることを想定し、その準備を行うのである。
【００２１】
本発明の発進駆動力増大制御では、まずブレーキが解除される第１時点で電動過給機制御手段が電動過給機を駆動することによってエンジン出力が増大する。一方、目標電流制御手段がオルタネータの目標出力電流値（発電量）を第１目標値に増大させることによってオルタネータの駆動力、つまりエンジンの負荷が増大する。この負荷の増大によって上記エンジン出力増大の一部または全部が相殺され、自動変速機を介して駆動輪に伝達される車両の駆動力の変動が抑制される。
【００２２】
運転者が違和感を抱かないようにするため、車両の駆動力変動は少ないのが望ましい。そのために、上記電動過給機による出力トルクの増大と上記発電量増大による負荷の増大とをバランスさせても良いし、別途出力トルクの増減（例えばスロットル開度の増減）や別途負荷の増減を併用してバランスさせても良い。
【００２３】
次いで第２時点でアクセルがオン、つまり踏み込まれると、目標電流制御手段がオルタネータの目標出力電流値を強制的に第２目標値に低減させる。これによってエンジンの負荷が低減し、その低減分に相当するエンジン出力トルクが瞬時に車両の駆動力に供される。したがって、エンジンの運転状態が変化する（エンジン出力トルクや回転速度が上昇する）のを待つことなく、車両の発進駆動力を増大させることができる。つまり発進性を向上させることができる。
【００２４】
ここで、予め第１時点でオルタネータの発電量を増大させておくことにより、これを行わない場合に比べ、第２時点における発電量の低減代を拡大することができる。したがって、アクセルオンに伴う車両の発進駆動力増大代を拡大することができ、より発進性向上に有利となるのである。
【００２５】
ところで、第１時点で単にオルタネータの発電量を増大させた場合、余剰電力はバッテリに充電される。しかしバッテリが満充電であった場合、強制的に発電量を増大させればバッテリの過充電を招く虞がある。しかし本発明では、第１時点において電動過給機を駆動させている。これによって、増大した発電量を電動過給機で消費することができるので、バッテリの過充電を防止することができる。
【００２６】
また電動過給機は、一般的に他の電装部品に比べて消費電力の大きな機器である。したがって、発電量の増大代を比較的大きくすることができ、第２時点における発電量の低減代をより大きくすることができる。
【００２７】
請求項２の発明によれば、上記第１目標値を一定値とすることにより、アクセルオン時の加速フィーリングを一定化することが容易となり、運転者の違和感を抑制し易くなる。第１目標値は、過充電を避けつつ可及的に大きな値に設定することが望ましい。したがって第１目標値は、電動過給機の消費電流以上、詳しくは、ライト消灯時における通常走行時の車両の平均消費電流と電動過給機の消費電流との合計程度とするのが好適である。
【００２８】
請求項３の発明によれば、予め第１時点で吸気流量を増大させ、エンジン回転速度を上昇させることにより、アクセルオンとされる第２時点において既にエンジンの回転速度を高めておくことができる。つまり当該発進駆動力増大制御を行わない場合よりもエンジン回転速度の上昇が先行してなされることになるので、より高い発進性を得ることができる。
【００２９】
また、吸気流量の増大により、一発ノックの抑制を図ることができる。一発ノックとは、低速、高負荷時に起こる短時間のノッキングであり、比較的アクセルを強く踏み込んで発進しようとした瞬間に起こりやすい。この一発ノックはエンジンの耐久性には殆ど影響しないが、異音を伴うので、商品性上起こらないことが望ましい。一発ノックを抑制するため、従来は一時的に点火時期を遅らせる点火リタードが一般的に行われていた。点火リタードを行うことにより、燃焼温度が低下し、ノッキングが抑制される。しかし一発ノックを抑制するために点火リタードを行うと、エンジントルクが低下してしまうので、発進性の向上を妨げる要因となっていた。
【００３０】
本発明によれば、第１時点でエンジン回転速度を上昇させておく、すなわち高速化することにより、一発ノックの発生を抑制することができる。この効果は、アイドル回転速度の低速化が進むほど顕著となる。
【００３１】
また、一発ノックを起こり易くする別の要因として、吸気温度の上昇という現象がある。アイドル運転中は吸気が絞られているので、吸気通路中（主にサージタンク内）に空気が澱んだような状態となっている。従って高温のエンジンルーム内での吸気の滞留時間が長くなり、吸気温度が上昇する。その状態でアクセルがオンされ、スロットル開度が急に増大すると、高温の吸気が一気に気筒内に流入し、気筒内の空気の急激な圧縮によってさらに温度が上昇するため、一発ノックが起こり易くなるのである。
【００３２】
これに対し本発明によれば、第１時点でエンジン回転速度を上昇させておく、つまり吸気流量を増大させておくことにより、高温のエンジンルーム内に吸気が滞留する時間を短縮することができる。すなわち予め吸気温度を低減させておくことができる。従ってその後の第２時点でアクセルがオンされたときの燃焼温度の増大が抑制され、一発ノックが起こり難くなるのである。
【００３３】
このように一発ノックが抑制されるので、一発ノックを抑制するための点火リタードのリタード量（点火の遅らせ代）を低減することができる。従って点火リタードによるエンジントルクの低下を抑制することができ、発進性を一層向上させることができる。
【００３４】
なお、電動過給機を駆動する際には、サージングが起こらないように配慮する必要がある。サージングは、過給圧力等の条件が同じであれば吸気流量が少ないほど起こり易い。本発明によれば、第１時点において電動過給機の駆動とともに吸気流量を増大させるので、サージング抑制に対して有利となる。
【００３５】
請求項４の発明によれば、上記第２目標値を一定値とすることにより、アクセルオン時（第２時点）の加速フィーリングを一定化することが容易となり、運転者の違和感を抑制し易くなる。特に第１目標値も一定値とした場合（請求項２参照）には、第２時点における発電量の低減代（第１目標値−第２目標値）が一定化され、より運転者の違和感抑制効果を高めることができる。
【００３６】
請求項５の発明によれば、加速要求度合が大きいほど第２時点における発電量の低減代を増大する、つまり車両の発進駆動力を高めることができるので、運転者の加速要求度合に応じた加速を伴った発進を行わせることができる。
【００３７】
請求項６の発明によれば、第２時点における発電量低減代を、必要に応じてより大きくすることができる。つまり発進時の車両の駆動力をより高めることができるので、より柔軟に発進性の向上を図ることができる。
【００３８】
請求項７の発明によれば、第１時点でブレーキ解除後、所定時間内にアクセルオンがなされない場合、電動過給機の回転速度およびオルタネータの発電量を低減させる（最終的には元のアイドル運転状態に戻すことが望ましい）ことにより、低減させない場合に比べて燃費を向上させることができる。また徐々に低減させることにより、運転者に与える違和感を抑制することができる。なお上記所定時間は、加速度要求度合が大きい発進時に第１時点から第２時点に要する一般的な時間（０．３〜０．５秒以内）よりは充分長く設定することが望ましい（例えば２〜５秒）。
【００３９】
請求項８の発明によれば、第１時点におけるブレーキ解除が緩やかに操作されたときは、その直後に急加速へ移行することが極めて少ないことから、加速に備えて駆動開始される上記電動過給機の駆動自体が禁止または弱い駆動力状態にするとともに、上記オルタネータの目標出力電流値の増大が抑えられ、この期間の燃費悪化が抑制できる。
【００４０】
また、エンジン本体に自動変速機が接続されたパワートレインにおいては、ブレーキ解除が緩やかに操作されたときは、電動過給機の駆動自体が禁止または弱い駆動力状態とされるため、エンジン回転数の上昇が抑えられて、極低速のクリープ走行が確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００４２】
図１は本発明の一実施形態による自動車用エンジン制御装置を含む概略ブロック図である。エンジン本体１には自動変速機５０が接続されている。さらに自動変速機５０の出力軸には図外の駆動輪が接続されている。
【００４３】
エンジン本体１にはクランク角センサ３０（回転速度検出手段）が設けられ、図略のクランク軸の回転速度、つまりエンジン回転速度を検出する。
【００４４】
エンジン本体１の吸気通路２１には、アクチュエータ２４により駆動されるスロットル弁２３が配設されている。スロットル弁２３は、後述のスロットル開度制御部２ｂとともに吸気流量調整手段を構成する。スロットル弁２３のさらに上流には、電動過給機２６および吸気流量を検出するエアフローセンサ２５が設けられている。
【００４５】
電動過給機２６は、電気的に駆動されて吸気を過給する過給機である。その構造は周知なので簡潔に記すが、主に吸気通路２１中に設けられるコンプレッサと、このコンプレッサを駆動する電動機とからなる。電動機は、後述する電動過給機制御部２ａからの駆動信号に基づいてコンプレッサを回転させる。当実施形態では定格１．２ｋＷの電動機が用いられている。その駆動源は後述するオルタネータ２８が発電する電気（バッテリ５５に蓄電された電気を含む）である。
【００４６】
エンジン本体１にはオルタネータ２８（発電機）が付設されている。オルタネータ２８の構造は周知なので簡潔に記すが、ベルト２７を介してエンジンに駆動される図略のフィールドコイルの励磁電流をレギュレータ回路で制御して出力電圧を調節し、所定の発電量（目標出力電流）が得られるように構成されている。オルタネータ２８の駆動力はエンジンの負荷として作用する。
【００４７】
オルタネータ２８によって発電された電気は上述の電動過給機２６のほか、図外の電気駆動部（いわゆる電装部品）に供給され、残余があればバッテリ５５に充電される。バッテリ５５に蓄電された電気は必要に応じて電動過給機２６や他の電気駆動部に供給される。
【００４８】
その他、車両側には図略のアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ３４（アクセル操作検出手段）や、ブレーキのオン／オフを検出するブレーキスイッチ３５（ブレーキ操作検出手段）が設けられている。なお、ブレーキ系統が複数ある場合には、それぞれの系統に対してブレーキスイッチ３５が設けられている。例えば図略のフットブレーキと図略のサイドブレーキとが設けられている場合には、各ブレーキ用に合計２個のブレーキスイッチ３５が設けられている。
【００４９】
エンジンの燃焼や補機類、或いは電動過給機２６の動作を制御するコントロールユニットとしてＥＣＵ２が設けられている。ＥＣＵ２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータ等からなり、具体的には、予めＲＯＭ（又はＲＡＭ）に記憶されているプログラムがＣＰＵによって実行されることによって各種動作等が制御される。ＥＣＵ２には図示のようにバッテリ５５からの電源が供給される。またＥＣＵ２は、上記エアフローセンサ２５、クランク角センサ３０、アクセル開度センサ３４およびブレーキスイッチ３５からの各種信号を受け、アクチュエータ２４、電動過給機２６および図外の点火プラグや燃料噴射装置等に駆動信号を送る。
【００５０】
当実施形態の自動車用エンジン制御装置は、車両の発進時に発進駆動力を増大させる発進駆動力増大制御を行うように構成されている。図１には、発進駆動力増大制御を行うためにＥＣＵ２に機能的に含まれる電動過給機制御部２ａ、スロットル開度制御部２ｂ、燃料供給制御部２ｃ、点火制御部２ｄ、オルタネータ発電量制御部２ｅおよび加速要求度合判定部２ｇを図示している。
【００５１】
電動過給機制御部２ａ（電動過給機制御手段）は、通常はクランク角センサ３０やアクセル開度センサ３４の検出値等に基づいて過給の要否を判定し、過給を行う場合にはコンプレッサの回転速度を設定する。そして電動過給機２６の電動機にその駆動信号を送る。
【００５２】
また発進駆動力増大制御の実行時には、電動過給機制御部２ａは、アイドル運転中にブレーキがオン（少なくとも１つのブレーキスイッチ３５がオンの状態。以下同様。）からオフ（全てのブレーキスイッチ３５がオフの状態。以下同様。）に切り換わったとき（第１時点）、電動過給機２６を所定の回転速度で駆動させる。
【００５３】
スロットル開度制御部２ｂは、上述のスロットル弁２３とともに吸気流量調整手段を構成する。スロットル開度制御部２ｂは、通常はアクセル開度センサ３４の検出値等から必要なスロットル開度を設定し、アクチュエータ２４に駆動信号を出力してスロットル弁２３の開度Ｋを調節する。例えば通常のアイドル運転中（アクセル開度Ａｃ＝０％）にはスロットル開度Ｋ＝０％とする。
【００５４】
また発進駆動力増大制御の実行時には、スロットル開度制御部２ｂは、上記第１時点でスロットル開度Ｋを増大させる。つまり吸気流量を増大させる。
【００５５】
燃料供給制御部２ｃは、エアフローセンサ２５からの検出値を受け、吸気流量に対して運転状態に応じた所定の空燃比となる量の燃料を設定する。そして、例えば直噴エンジンの場合、図略の燃料噴射装置に駆動信号を送り、設定量の燃料を所定時期（例えば吸気行程後期）に噴射させる。
【００５６】
発進駆動力増大制御の実行時には、上述のように第１時点で過給圧や吸気流量が増大させられるので、それに対応して燃料供給制御部２ｃが燃料供給量を増大させる。それにより燃焼エネルギーが増大するので、エンジン出力トルクが増大し、回転速度が上昇する。
【００５７】
点火制御部２ｄは、運転状態に応じた適正な点火時期を設定し、図略の点火プラグに点火信号を送り、点火させる。
【００５８】
発進駆動力増大制御の実行時には、上記第１時点後、アクセルオフ（アクセル開度Ａｃ＝０％。以下同様）からオン（アクセル開度Ａｃ＞０％。以下同様）に切り換わり、且つ運転者の加速度要求度合（詳しくは後述する）が大であるとき、点火制御部２ｄは点火リタードを行い、燃焼温度を低減させることによって一発ノックを抑制する。
【００５９】
オルタネータ発電量制御部２ｅ（目標電流制御手段）は、運転状態に応じてオルタネータ発電量Ａｌｔ（目標出力電流値）を設定し、その目標出力電流が得られるようにレギュレータ回路の励磁電流を調節する。オルタネータ発電量Ａｌｔが大なるほど大きな駆動力を必要とするので、エンジンの負荷が増大する。
【００６０】
発進駆動力増大制御の実行時には、オルタネータ発電量制御部２ｅは、アイドル運転中にブレーキが解除される第１時点でオルタネータ発電量Ａｌｔを第１目標値に増大させ、次いでアクセルがオフからオンとされ、且つ運転者の加速度要求度合が大であるとき、オルタネータ発電量Ａｌｔを第２目標値に低減させる。
【００６１】
加速要求度合判定部２ｇ（加速要求度合判定手段）は、発進駆動力増大制御において上記加速度要求度合の大小を判定する。判定に際し、加速要求度合判定部２ｇは、まずアイドル運転中にアクセルオフからオンに切り換わったとき、アクセル開度センサ３４の検出値に基づいてアクセル開度変化率ＤＡ（単位時間当たりのアクセル開度Ａｃの変化量）を演算する。そして、アクセル開度変化率ＤＡが所定値以上のとき、運転者が発進時に比較的大きな加速度を要求している、つまり加速度要求度合が大であると判定する。
【００６２】
次に、当実施形態の自動車用エンジン制御装置の動作について、特に発進駆動力増大制御を中心に説明する。
【００６３】
図２は、アイドル運転状態から車両が発進する際の状態を示すタイムチャートである。横軸に時間、縦軸にエンジン回転速度Ｎｅ、オルタネータ発電量Ａｌｔ、電動過給機回転速度Ｎｓ、スロットル開度Ｋ、アクセル開度Ａｃおよびブレーキ操作状態をそれぞれ示す。そして、それぞれエンジン回転速度Ｎｅの特性１０１、オルタネータ発電量Ａｌｔの特性１１１（目標値を特性１１５で示す）、電動過給機回転速度Ｎｓの特性１２１（目標値を特性１２３で示す）、スロットル開度Ｋの特性１３１、アクセル開度Ａｃの特性１４１、ブレーキ操作の特性１５１を示す。なお、エンジン回転速度Ｎｅの特性１０５、電動過給機回転速度Ｎｓの特性１２５及びスロットル開度Ｋの特性１３５は、当実施形態の発進駆動力増大制御を行わなかった場合の特性を参照のために示したものである。
【００６４】
時点ｔ１（第１時点）以前はアクセル開度Ａｃ＝０％且つブレーキオン状態であり、通常のアイドル運転状態である。すなわちエンジン回転速度Ｎｅ＝Ｎ１（例えばＮ１＝６００ｒｐｍ）、スロットル開度Ｋ＝０％である。またオルタネータ発電量Ａｌｔ＝Ｉａ（Ａ）である。発電量Ｉａは、ライト消灯時における通常走行時の車両の平均消費電流であって、例えば約３０Ａの場合を示している。
【００６５】
時点ｔ１でブレーキが解除されると（特性１５１）、スロットル開度制御部２ｂはスロットル開度Ｋを０％からＫ１％に増大させる。これにより吸気流量が増大し、エンジン出力トルクと回転速度が増大する。スロットル開度Ｋ１は、エンジン回転速度ＮｅをＮ１からＮ２（例えばＮ２＝９００ｒｐｍ）に高めて維持し得る適値であり、予め設定された値でも良いし、エンジン回転速度ＮｅをＮ２に収束させるようにフィードバック制御によって調整するようにしても良い。なおエンジン出力は、後述する電動過給機２６の駆動によっても増大するので、スロットル開度Ｋ１は、その出力増大がなされることを含めて決定される。
【００６６】
時点ｔ１と略同時、好ましくは僅かな時間後（例えば０．１ｓ後）の時点ｔ１’で、電動過給機制御部２ａが電動過給機２６を駆動する。電動過給機２６の消費電力は、定格（１．２ｋＷ）以下の範囲、かつサージングの発生しない領域で適宜設定可能である。電圧が１３．５Ｖとすると、最大消費電流は約９０Ａとなる。当実施形態では、消費電流が３５Ａとなるような設定としている。その際の電動過給機回転速度Ｎ６は、Ｎ６＝５００００ｒｐｍとなる。電動過給機２６の駆動によって過給圧が上昇し、エンジン出力が増大する。
【００６７】
また時点ｔ１’において、オルタネータ発電量制御部２ｅが、オルタネータ２８の目標発電量（目標出力電流値）を第１目標値Ｉｂ（Ａ）に増大させる（特性１１５）。当実施形態では、第１目標値Ｉｂは、ライト消灯時における通常走行時の車両の平均消費電流（約３０Ａ）に、上記電動過給機２６の消費電流（例えば３５Ａ）を加えた一定値（約６５Ａ）に設定されている。オルタネータ発電量Ａｌｔを増大させることによって補機によるエンジンの負荷が増大する。当実施形態では、上記吸気流量の増大と上記過給圧の上昇とによるエンジン出力トルクの増大が、オルタネータ発電量Ａｌｔの増大によるエンジン負荷の増大とバランスし、車両の駆動トルクに実質的な変動が起こらないような設定としている。
【００６８】
なお、時点ｔ１と時点ｔ１’との間に僅かな時間差を設けているのは、オルタネータ発電量Ａｌｔの増大よりもスロットル開度Ｋの増大を僅かに先行させることにより、エンジン回転速度Ｎｅの上昇をより円滑かつ迅速に行わせるためである。また本発明における第１時点には時点ｔ１’を含むものとする。
【００６９】
続いて時点ｔ２（第２時点）においてアクセルが踏み込まれる（特性１４１）。運転者の加速要求度合が大きいときは、通常、時点ｔ２は時点ｔ１の０．３〜０．５ｓ後である。
【００７０】
時点ｔ２において、アクセル開度Ａｃの特性１４１に基づいて、加速要求度合判定部２ｇによって加速要求度合が判定される。当実施形態では、アクセル開度Ａｃの変化率ＤＡを演算し、アクセル開度変化率ＤＡが大であるほど加速要求度合が大であるとしている。そして、アクセル開度変化率ＤＡ＞所定値ａ１であるとき、オルタネータ発電量制御部２ｅは、オルタネータ発電量Ａｌｔの目標発電量を第１目標値Ｉｂよりも低い第２目標値Ｉｃに低減する。オルタネータ２８は、発電量を低減する方向への応答性が高く、実際の発電量は急速に低減する（特性１１１）。
【００７１】
時点ｔ２でオルタネータ発電量Ａｌｔを低減させると、その低減代（Ｉｂ−Ｉｃ）に相当するエンジン出力トルクが、瞬時に車両の発進駆動力として供給される。従って、エンジンの運転状態が変化する（エンジンの出力トルクや回転速度Ｎｅが上昇する）のを待つことなく、車両の発進駆動力が増大する。こうして運転者の要求に応じた加速を伴った発進を容易に行うことができる。つまり発進性が高められる。
【００７２】
ここで、予めオルタネータ発電量Ａｌｔが第１目標値Ｉｂまで増大させられているので、その低減代（Ｉｂ−Ｉｃ）は、オルタネータ発電量Ａｌｔの増大を行わない場合の低減代（Ｉａ−Ｉｃ）よりも大きくすることができる。しかも、電動過給機２６は、一般的に他の電装部品に比べて消費電力の大きな機器である。したがって、第１目標値Ｉｂを比較的大きくすることができ、上記低減代（Ｉｂ−Ｉｃ）をより大きくすることができる。
【００７３】
図２には、第２目標値Ｉｃが時点ｔ１における発電量Ｉａよりも小さい場合が示されているが、発電量Ｉａと同等ないしはそれ以上の設定であっても良い。また第２目標値Ｉｃの最小値は０（Ａ）とすることができる。オルタネータ発電量Ａｌｔの低減代（Ｉｂ−Ｉｃ）が大きいほど発進駆動力の増大効果が大きい。当実施形態では、第１目標値Ｉｂを一定値とし、アクセル開度変化率ＤＡが大であるほど、つまり加速要求度合が大であるほど、第２目標値Ｉｃを小さくしてオルタネータ発電量Ａｌｔの低減代（Ｉｂ−Ｉｃ）を増大させるようにしている。こうすることで、より運転者の加速要求度合に応じた加速を伴った発進を行わせることができる。
【００７４】
或いは、第１目標値Ｉｂ、第２目標値Ｉｃともに所定の一定値としても良い。その場合には、アクセルオン時の加速フィーリングが一定化され、運転者が違和感を抱くことを防止することができる。
【００７５】
例えば、発電量Ｉａ＝３０Ａ、Ｉｂ＝６５Ａ、Ｉｃ＝３０Ａ（＝Ｉａ）とした場合、オルタネータ発電量Ａｌｔの低減代（Ｉｂ−Ｉｃ）は、エンジントルクの約９Ｎ・ｍ増大分に相当する（Ｎｅ＝Ｎ２、オルタネータ２８の効率を０．５７とした場合）。さらにＩｃ＝０Ａとした場合、オルタネータ発電量Ａｌｔの低減代（Ｉｂ−Ｉｃ）は、エンジントルクの約１６．４Ｎ・ｍ増大分に相当する。これは、当該発進駆動力増大制御を行わない場合のオルタネータ発電量Ａｌｔの低減代（Ｉａ−Ｉｃ）の最大値（３０Ａ）に相当するエンジントルク、約１１．３Ｎ・ｍ（Ｎｅ＝Ｎ１の場合）の１．４倍以上である。
【００７６】
なお、時点ｔ１’での電動過給機２６の消費電流を３５Ａに設定したが、電動過給機２６のバイパス通路（図略）を設け、電動過給機２６の消費電流を最高の約９０Ａ（電動過給機回転速度Ｎ６は、約７５０００ｒｐｍ）に設定するとともに、このバイパス通路を幾分開いてサージングが発生しないようにしても良い。この場合は、オルタネータ発電量Ａｌｔの第１目標値Ｉｂを約９０Ａとすることができ、オルタネータ発電量Ａｌｔの低減代（Ｉｂ−Ｉｃ）は、エンジントルクの約１６．４Ｎ・ｍ増大分に相当し、Ｉｃ＝０Ａとした場合のオルタネータ発電量Ａｌｔの低減代（Ｉｂ−Ｉｃ）はエンジントルクの約２２．５Ｎ・ｍ増大分に相当して、それだけ加速感が得られることになる。
【００７７】
また、時点ｔ１’で単にオルタネータ２８の発電量を増大させた場合、バッテリ５５が満充電だと過充電を招く虞があるが、当実施形態では、増大した発電量は電動過給機２６で消費されるので、バッテリ５５の過充電が防止される。
【００７８】
また、当該発進駆動力増大制御によれば、予め時点ｔ１ないしｔ１’で過給圧や吸気流量を増大させ、エンジン出力を上昇させておくことにより、アクセルオンとされる時点ｔ２において既にエンジンの出力トルクや回転速度Ｎｅが高められている。つまり当該発進駆動力増大制御を行わない場合（特性１０５）よりもエンジン出力トルクの増大や回転速度の上昇が先行してなされることになる。この点でも発進性の向上にさらに有利となっている。
【００７９】
また、時点ｔ２において吸気流量が増大されているので、過給時のサージング抑制に対しても有利となっている。
【００８０】
さらに、当該発進駆動力増大制御によって、以下に述べるように一発ノックの抑制効果が得られる。一般的にアイドル運転状態から比較的アクセルを強く踏み込んだ発進を行う時には低速、高負荷状態となり、一発ノックが発生し易い条件となっている。これに対し、当該発進駆動力増大制御では時点ｔ１でエンジン回転速度Ｎｅを上昇させておく、すなわち高速化することにより、一発ノックの発生を抑制することができる。この効果は、アイドル回転速度の低速化が進むほど顕著となる。
【００８１】
また、一発ノックを起こり易くする別の要因として、吸気温度の上昇という現象があるが、当該発進駆動力増大制御によれば、時点ｔ１でエンジン回転速度Ｎｅを上昇させておく、つまり吸気流量を増大させておくことにより、高温のエンジンルーム内に吸気が滞留する時間を短縮することができる。すなわち予め吸気温度を低減させておくことができる。従ってその後の時点ｔ２でアクセルがオンされたときの燃焼温度の増大が抑制され、一発ノックを起こり難くすることができる。
【００８２】
このように一発ノックが抑制されるので、一発ノックを抑制するための点火リタードのリタード量を低減することができる。従って点火リタードによるエンジントルクの低下を抑制することができ、発進性を一層向上させることができる。
【００８３】
続いて時点ｔ２の後、時点ｔ３において、オルタネータ発電量Ａｌｔを徐々に通常制御に戻す。時点ｔ３は、例えば時点ｔ２後、３〜５ｓ後が好適である。以降、通常の走行時の制御に移行する。
【００８４】
図３は、第１時点（時点ｔ１及びｔ１’）後、運転者がアクセルを踏み込まなかった場合のタイムチャートである。横軸および各縦軸は図２に準ずる。
【００８５】
時点ｔ１でブレーキが解除されたとき（特性２１１）、スロットル開度Ｋが０％からＫ１％に増大され（特性１９１）、エンジン回転速度ＮｅがＮ１からＮ２に上昇し（特性１６１）、さらに時点ｔ１’でオルタネータ２８の目標発電量（目標出力電流値）が第１目標値Ｉｂ（Ａ）に増大され（特性１７１）、電動過給機２６が回転速度Ｎ６で駆動される（特性１８１）のは図２の場合と同様である。
【００８６】
しかしアクセル開度Ａｃは０％のままである（特性２０１）。つまり運転者はブレーキを解除したものの、少なくとも直ちにはアクセル操作を行っていない。これは、例えば渋滞時のクリープ走行などに見られる運転形態である。
【００８７】
このような場合、当実施形態では、時点ｔ９で発進駆動力増大制御を中断する。時点ｔ９は、例えば時点ｔ１後、２〜５ｓが好適である。時点ｔ９においてスロットル開度Ｋが元の０％に戻され、エンジン回転速度Ｎｅも通常のアイドル回転速度Ｎ１に戻される。またオルタネータ発電量Ａｌｔが元の発電量Ｉａ（Ａ）に戻され、電動過給機２６の駆動も停止する。（特性１８１）。
【００８８】
こうすることによって、長時間エンジン出力を増大させ続けることによる燃費の悪化を防止することができる。またこの際、特性１９１，特性１７１および特性１８１に示すように、スロットル開度Ｋ、オルタネータ発電量Ａｌｔおよび電動過給機回転速度Ｎｓが徐々に戻される。こうすることにより、運転者に与える違和感を抑制することができる。
【００８９】
なお、時点ｔ９以降において、大きな加速要求度合でアクセルが踏み込まれる場合も想定される。その場合は、通常の吸気流量、通常のアイドル回転速度、電動過給機２６の停止状態からの加速となる。しかしその場合、暫くクリープ走行を行った後の加速であり、既にある程度の車速に達している。従って、停止状態からの発進に比べ、ストール回転速度（自動変速機５０側とのすべりが抑制された状態での回転速度）が高くなっている。つまり加速初期のエンジン回転速度が上昇し易くなっており、出力トルクの増大や一発ノック抑制に有利となっているので、発進性に対する懸念は小さい。これは自動変速機５０が、多段変速機、無段変速機、或いはオートシフトマニュアルと呼ばれるクラッチレスの自動変速機など、何れの形式であっても、またエンジン側との接続部にトルクコンバータや電磁クラッチなど、何れの機構を用いている場合にも該当することである。
【００９０】
また特に図示しないが、図２に示す時点ｔ２において、アクセルの踏み込みはあるものの、アクセル開度変化率ＤＡが小さい場合、つまり加速要求度合が小さい場合にも発進駆動力増大制御を中断し、図３に示すようにスロットル開度Ｋ、オルタネータ発電量Ａｌｔおよび電動過給機回転速度Ｎｓを徐々に通常制御に戻す。こうすることによって、運転者の要求以上に加速が良すぎて、却って違和感を与えてしまうことを防止することができる。
【００９１】
図４乃至図５は、当実施形態の発進駆動力増大制御を中心とする概略フローチャートである。当該フローチャートがスタートすると、まずステップＳ１０でフラグＦの判定がなされる。フラグＦは、発進駆動力増大制御の実行状態を示すフラグである。フラグＦ＝０（リセット状態）のときは、発進駆動力増大制御が非実行中であり、フラグＦ＝１のときは発進駆動力増大制御が実行中であることを示す。
【００９２】
当該フローチャートスタート直後（発進駆動力増大制御の未実行時）はフラグＦがリセット状態、つまりフラグＦ＝０なので、ステップＳ１０でＮＯと判定される。次にステップＳ１２でアイドル運転中（エンジン回転速度Ｎｅ＝Ｎ１、アクセル開度Ａｃ＝０％）であるか否かの判定がなされる。ステップＳ１２でＹＥＳと判定されると、次いでブレーキがオンからオフに解除されたか否かの判定がなされる（ステップＳ１４）。
【００９３】
ステップＳ１２またはステップＳ１４でＮＯと判定されると、発進駆動力増大制御の実行条件が未成立であり、リターンされる。ステップＳ１４でＹＥＳと判定されると、発進駆動力増大制御の実行条件が成立し、発進駆動力増大制御に移行する。
【００９４】
発進駆動力増大制御が開始する（時点ｔ１）と、まずタイマーＴＡがリセットされ、時点ｔ１からの経過時間を計測する（ステップＳ１６）。
【００９５】
次いでスロットル開度制御部２ｂによってスロットル開度Ｋが０％からＫ１％に増大される（ステップＳ１８）。
【００９６】
そしてタイマーＴＡ＞所定期間ｍ１（例えばｍ１＝０．１ｓ）となった時点ｔ１’（ステップＳ２０でＹＥＳ）で、オルタネータ２８の目標発電量（出力電流値）を通常値Ｉａ（例えばＩａ＝３０Ａ）から第１目標値Ｉｂ（例えばＩｂ＝６５Ａ）に増大させる（ステップＳ２２）。
【００９７】
次にフラグＦに１を入力し（ステップＳ２４）、電動過給機２６を回転速度Ｎ６（消費電力が（Ｉｂ−Ｉａ）に相当する回転速度）で駆動する（ステップＳ３０）。
【００９８】
次にアクセルオンされたか否かを判定し（ステップＳ３４）、ＮＯであればさらにタイマーＴＡ＞所定期間ｍ２（例えばｍ２＝２〜５ｓ）であるか否かを判定する（ステップＳ４６）。ステップＳ４６でＮＯであればリターンする。この時点でフラグＦ＝１であるから、次のルーチンではステップＳ１０でＹＥＳと判定され、ステップＳ３４に移行する。こうしてステップＳ３４からステップＳ４６のルーチンを繰り返す待機状態となる。
【００９９】
その待機状態中、ステップＳ３４でＹＥＳ、つまりアクセルオンと判定された場合（時点ｔ２）、加速要求度合判定部２ｇによってアクセル開度変化率ＤＡ＞所定値ａ１であるか否かが判定される（ステップＳ３６）。
【０１００】
ステップＳ３６でＹＥＳであれば加速要求度合が大であると判定される、アクセル開度変化率ＤＡに応じてオルタネータ２８の目標発電量を第２目標値Ｉｃ（例えばＩｃ＝０〜３０Ａ）に設定する。アクセル開度変化率ＤＡが大であるほど第２目標値Ｉｃを小さな値とし、第１目標値Ｉｂからの低減代が大きくなるようにする（ステップＳ４２）。
【０１０１】
そしてアクセルオン（時点ｔ２）から所定期間ｍ３（例えばｍ３＝３〜５ｓ）が経過したら（ステップＳ４４でＹＥＳ）、オルタネータ２８を徐々に通常制御に戻すとともに（ステップＳ５０）、フラグＦをリセットして（ステップＳ５２）発進駆動力増大制御を終了させる。その後は、通常のオルタネータ制御（ステップＳ５４）、通常のスロットル開度制御（ステップＳ５６）及び通常の電動過給機部制御（ステップＳ６０）に戻る。
【０１０２】
遡ってステップＳ３６でＮＯと判定された場合、アクセルオンされたものの、加速要求度合が小さいと判定され、発進駆動力増大制御を中断する。すなわち、スロットル開度Ｋを徐々に通常制御に戻し（ステップＳ４８）、ステップＳ５０に移行する。
【０１０３】
また遡ってステップＳ４６でＹＥＳと判定されたときは、時点ｔ１でブレーキが解除された後、所定期間ｍ２を経過してもアクセルオンされなかったことを意味する。この場合も発進駆動力増大制御を中断してステップＳ４８に移行する。
【０１０４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、対象とするエンジンは火花点火式エンジンに限定するものではなく、例えばディーゼルエンジンなどのように圧縮自己着火による燃焼を行うものであっても良い。その場合、必ずしも吸気流量の増減を行う必要はない。
【０１０５】
また、上記実施形態では、ブレーキ操作検出手段として、ブレーキのオン／オフを検出するブレーキスイッチ３５をフットブレーキとサイドブレーキの双方に設けたが、フットブレーキのみにブレーキペダルの変位をリニアに検出するポジションセンサ（図略）を設け、サイドブレーキのブレーキスイッチ３５とこのポジションセンサとによって、全てのブレーキが解除されたことを検出するとともに、ブレーキ解除に伴うブレーキペダルの操作速度（時間当りのブレーキペダル変位量の割合）を検出してもよい。
【０１０６】
このようにブレーキペダルの操作速度を検出することで、ブレーキ解除が緩やかに操作された場合は、ブレーキ解除に基づくスロットル開度Ｋの増大を抑制し、さらにオルタネータ２８の目標発電量の増大を抑制するとともに、電動過給機２６の駆動自体を禁止、または弱い駆動力状態とすることで、ブレーキが解除されたにも関わらず急加速要求が殆どない状態において、加速に備えた吸入空気量増大のための電動過給機２６の駆動、およびオルタネータ２８の負荷増大が抑制され、燃料消費を少なくできる。
【０１０７】
また、エンジン本体１に自動変速機５０が接続されているため、ブレーキ解除が緩やかに操作されたときはエンジン回転数の上昇が抑制されて、極低速のクリープ走行が確保できる。
【０１０８】
さらに、過給機の構成として、電動過給機２６を単独で用いるものでなくても良い。例えばいわゆるターボ過給機や機械式過給機と併用するものであっても良い。
【０１０９】
時点ｔ１’（第１時点）および時点ｔ２（第２時点）におけるオルタネータ発電量の第１目標値Ｉｂおよび第２目標値Ｉｃは、上記値に限定するものではなく、Ｉｂ＞Ｉｃの範囲内で如何なる設定を行っても良い。また、時点ｔ１以降のエンジン回転速度Ｎｅの目標値Ｎ２も上記値に限定するものではない。但し、運転者に違和感を与えないように、Ｎ２は１０００ｒｐｍ程度以下とするのが好ましい。
【０１１０】
上記実施形態では、時点ｔ２における加速要求度合が小さいときには発進駆動力増大制御を中断するようにしたが、必ずしもそうする必要はなく、加速要求度合にかかわらず、常に発進駆動力増大制御を実行するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の一実施形態による自動車用エンジン制御装置を含む概略ブロック図である。
【図２】アイドル運転状態から車両が発進する際の状態を示すタイムチャートである。
【図３】ブレーキが解除された後、所定時間内にアクセルが踏み込まれなかった場合のタイムチャートである。
【図４】上記実施形態にかかる発進駆動力増大制御を中心とする概略フローチャートの前段である。
【図５】上記フローチャートの後段である。
【符号の説明】
【０１１２】
２      ＥＣＵ
２ａ    電動過給機制御部（電動過給機制御手段）
２ｂ    スロットル開度制御部（吸気流量調整手段）
２ｅ    オルタネータ発電量制御部（目標電流制御手段）
２ｇ    加速要求度合判定部（加速要求度合判定手段）
２３    スロットル弁（吸気流量調整手段）
２６    電動過給機
２８    オルタネータ
３０    クランク角センサ（回転速度検出手段）
３４    アクセル開度センサ（アクセル操作検出手段）
３５    ブレーキスイッチ（ブレーキ操作検出手段）
５０    自動変速機
５５    バッテリ
Ｉｂ    （オルタネータ目標出力電流値の）第１目標値
Ｉｃ    （オルタネータ目標出力電流値の）第２目標値
ｔ１，ｔ１’    時点ｔ１，ｔ１’（第１時点）
ｔ２    時点ｔ２（第２時点）
【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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