(57)【要約】【課題】減速時の燃料カットへの移行時において、車両にショック（振動）が発生するのを抑制しながら、燃費を向上することが可能な内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】このエンジン（内燃機関）１のＥＣＵ６は、第２期間終了時のトルクと第４期間終了時のトルクとに基づいて第１トルクの傾きを算出する（ステップＳＴ６）とともに、第２期間終了時のトルクと第３期間終了時のトルクとに基づいて第２トルクの傾きを算出する（ステップＳＴ７）。そして、ＥＣＵ６は、第１トルクの傾きが第２トルクの傾きよりも小さい場合に、第３期間を省略して第４期間に移行する（ステップＳＴ８、ステップＳＴ９）ように制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源を構成する内燃機関の減速時の燃料カットへの移行時に、前記駆動源の出力トルクを減少させる内燃機関の制御装置において、
前記燃料カットの実施条件が成立した後に前記駆動源の出力トルクを減少させる制御が開始されるまでの期間を第１期間とし、前記第１期間の後に前記駆動源の出力トルクにより車両の駆動輪が回転駆動される期間を第２期間とし、前記第２期間の後に前記駆動源の出力トルクにより車両の駆動輪が回転駆動される駆動状態から前記車両の駆動輪の回転トルクにより前記駆動源の出力軸が回転駆動される被駆動状態に切り替わる期間を第３期間とし、前記第３期間の後に前記車両の駆動輪の回転トルクにより前記駆動源の出力軸が回転駆動される期間を第４期間とした場合に、前記第２期間終了時のトルクと前記第４期間終了時のトルクとに基づいて第１トルクの傾きが算出されるとともに、前記第２期間終了時のトルクと前記第３期間終了時のトルクとに基づいて第２トルクの傾きが算出され、
前記第１トルクの傾きが前記第２トルクの傾きよりも小さい場合には、前記第３期間を省略して前記第４期間に移行するように制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記第１トルクの傾きが前記第２トルクの傾きよりも大きい場合には、前記第３期間に移行して前記駆動源の出力トルクが所定の大きさまで減少した後に、前記第４期間に移行するように制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記第２期間終了時のトルクから前記第４期間終了時のトルクを減算した値が、前記第２期間終了時のトルクから前記第３期間終了時のトルクを減算した値に所定の判定定数を加算した値よりも小さく、かつ、前記第１トルクの傾きが前記第２トルクの傾きよりも小さい場合には、前記第３期間を省略して前記第４期間に移行するように制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記第１トルクの傾きは、前記第２期間終了時のトルクから前記第４期間終了時のトルクを減算した値を、前記第４期間の経過時間で除算することにより算出され、
前記第２トルクの傾きは、前記第２期間終了時のトルクから前記第３期間終了時のトルクを減算した値を、前記第３期間の経過時間で除算することにより算出されることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、駆動源を構成する内燃機関の減速時の燃料カットへの移行時に、駆動源の出力トルクを減少させる内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動源を構成する内燃機関の減速時の燃料カットへの移行時に、駆動源の出力トルクを減少させる内燃機関の燃料カット制御装置（内燃機関の制御装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来、駆動源として内燃機関が搭載された車両では、ドライバによりアクセル操作がＯＦＦされた際などの減速時において、内燃機関の出力トルクを必要としない場合に、燃費を向上させる目的で内燃機関に対する燃料の供給を停止させる燃料カット（フューエルカット）が実行されるように制御されている。
【０００４】
上記のような車両では、燃料カットが実行される際には、燃料カットの実行前（開始前）に内燃機関が出力していた出力トルクと、燃料カットの実行後に内燃機関が出力する出力トルクとの差によって、車両にショック（振動）が発生していた。
【０００５】
また、車両にショックが発生するのを抑制する制御の一例として、所定の減速運転条件の成立時に内燃機関への燃料供給をカットする燃料カット手段と、燃料カット手段による燃料カットの開始を所定の時間遅延させる燃料カットディレー手段と、燃料カットの遅延時間中に点火時期を遅角する点火時期遅角手段とを備えたものが知られている。
【０００６】
上記の構成により、燃料カットの実行前に点火時期を徐々に遅角させることによって、内燃機関の出力トルクを減衰させ、燃料カットの実行前に内燃機関が出力していた出力トルクと、燃料カットの実行後に内燃機関が出力する出力トルクとの差を低減し、車両にショックが発生することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３０４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記特許文献１では、燃料カットの実行前後において、車両にショックが発生することを抑制することが可能である一方、減速時の燃料カットへの移行時において車両にショックが発生することについてまでは、そのショックの発生を的確に抑制できるものではないと考えられる。
【０００９】
すなわち、ドライバによりアクセル操作がＯＦＦされた際の減速時における燃料カットへの移行時には、ある時点で、内燃機関の出力軸に発生した出力トルクによって駆動輪が駆動される駆動状態から、駆動輪から入力される回転トルクにより内燃機関の出力軸が駆動される被駆動状態へと切り替わる。この駆動状態から被駆動状態への切り替わりに際して、内燃機関の出力軸に発生する出力トルクと駆動輪からの回転トルクとの間に段差が存在すると車両にショック（振動）が発生することとなる。
【００１０】
そこで、減速時の燃料カットへの移行時における車両のショックを抑制する制御の一例として、燃料カットの実施（開始）に先立って燃料カットの実施条件が成立してから燃料カットが実施されるまでの期間（燃料カットへの移行時間）を複数の期間に分けて、各期間においてトルクを徐々に減少させる制御が提案されている。
【００１１】
この制御では、燃料カットの実施条件が成立してから駆動源の出力トルクを減少させる制御を実行（開始）するまでの第１期間と、内燃機関の出力トルクにより車両の駆動輪が回転駆動される第２期間と、内燃機関の出力トルクにより車両の駆動輪が回転駆動される駆動状態から駆動輪の回転トルクにより内燃機関の出力軸が回転駆動される被駆動状態に切り替わる第３期間と、駆動輪の回転トルクにより駆動源の出力軸が回転駆動される第４期間とに分けて、各期間毎に所定の大きさのトルクに減少するようにトルク制御を行うことにより、減速時の燃料カットへの移行時における車両にショック（振動）が発生するのを抑制することが可能である。
【００１２】
また、上記の制御では、第２期間におけるトルクの傾きが第３期間におけるトルクの傾きよりも小さい場合（第２期間のトルクの傾き＜第３期間のトルクの傾き）には、第２期間から第３期間に切り替わる際に、トルクの傾きが急峻になる（トルク変化が大きくなる）ことに起因して、車両にショック（振動）が発生するおそれがある。このため、第３期間の時間を増加する（長くする）ことによって、第３期間におけるトルクの傾きを緩やかにして、第２期間から第３期間に切り替わる際に車両にショック（振動）が発生するのを抑制している。
【００１３】
しかしながら、第３期間の時間を増加する（長くする）ことによって、車両にショック（振動）が発生するのを抑制することが可能である一方、第３期間の時間が増加する分（長くなる分）、燃料カットが実施（開始）されるまでの時間（遅延時間）が長くなるという問題点がある。
【００１４】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、減速時の燃料カットへの移行時において、車両にショック（振動）が発生するのを抑制しながら、燃費を向上することが可能な内燃機関の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述の課題を解決するための手段として、本発明による内燃機関の制御装置は、以下のように構成されている。
【００１６】
すなわち、本発明による内燃機関の制御装置では、駆動源を構成する内燃機関の減速時の燃料カットへの移行時に、前記駆動源の出力トルクを減少させる構成を前提としている。また、本発明による内燃機関の制御装置では、前記燃料カットの実施条件が成立した後に前記駆動源の出力トルクを減少させる制御が開始されるまでの期間を第１期間とし、前記第１期間の後に前記駆動源の出力トルクにより車両の駆動輪が回転駆動される期間を第２期間とし、前記第２期間の後に前記駆動源の出力トルクにより車両の駆動輪が回転駆動される駆動状態から前記車両の駆動輪の回転トルクにより前記駆動源の出力軸が回転駆動される被駆動状態に切り替わる期間を第３期間とし、前記第３期間の後に前記車両の駆動輪の回転トルクにより前記駆動源の出力軸が回転駆動される期間を第４期間とした場合に、前記第２期間終了時のトルクと前記第４期間終了時のトルクとに基づいて第１トルクの傾きが算出されるとともに、前記第２期間終了時のトルクと前記第３期間終了時のトルクとに基づいて第２トルクの傾きが算出され、前記第１トルクの傾きが前記第２トルクの傾きよりも小さい場合には、前記第３期間を省略して前記第４期間に移行するように制御することを特徴とする。
【００１７】
かかる構成を備える内燃機関の制御装置によれば、第２期間終了時のトルクと第４期間終了時のトルクとに基づいて算出された第１トルクの傾きが、第２期間終了時のトルクと第３期間終了時のトルクとに基づいて算出された第２トルクの傾きよりも小さい場合に、第３期間が省略されるので、第３期間が省略される分、燃料カットの実施条件が成立してから燃料カットが実施されるまでの時間を短縮することができる。また、第２期間終了後の第４期間内において、第２トルクよりも傾きの小さい第１トルクの傾き条件を満たすように駆動源の出力トルクを減少（減衰）させることができるので、時間的な制約とトルクの傾きの制約とが付与された第４期間内において駆動源の出力トルクを緩やかに減少（減衰）させることができる。これらにより、減速時の燃料カットへの移行時において、車両にショック（振動）が発生するのを抑制しながら、燃料カットが実施されるまでの時間（遅延時間）を減少させることにより燃費を向上することができる。
【００１８】
本発明の具体的な構成として、以下の複数のものが挙げられる。
【００１９】
本発明による内燃機関の制御装置において、好ましくは、前記第１トルクの傾きが前記第２トルクの傾きよりも大きい場合には、前記第３期間に移行して前記駆動源の出力トルクが所定の大きさまで減少した後に、前記第４期間に移行するように制御することを特徴とする。このように構成すれば、前記第１トルクの傾きが前記第２トルクの傾きよりも大きい場合には、第３期間を省略せずに第３期間において、駆動源の出力トルクが所定の大きさまで減少（減衰）されるので、第２期間から第３期間に切り替わる際にトルク変化が大きくなることに起因してドライバビリティが悪化するのを抑制することができる。
【００２０】
また、本発明による内燃機関の制御装置において、好ましくは、前記第２期間終了時のトルクから前記第４期間終了時のトルクを減算した値が、前記第２期間終了時のトルクから前記第３期間終了時のトルクを減算した値に所定の判定定数を加算した値よりも小さく、かつ、前記第１トルクの傾きが前記第２トルクの傾きよりも小さい場合には、前記第３期間を省略して前記第４期間に移行するように制御することを特徴とする。このように構成すれば、所定の判定定数の大きさに基づいて、第３期間を省略して第４期間に移行するか否かを容易に判断することができる。
【００２１】
また、本発明による内燃機関の制御装置において、好ましくは、前記第１トルクの傾きは、前記第２期間終了時のトルクから前記第４期間終了時のトルクを減算した値を、前記第４期間の経過時間で除算することにより算出され、前記第２トルクの傾きは、前記第２期間終了時のトルクから前記第３期間終了時のトルクを減算した値を、前記第３期間の経過時間で除算することにより算出されることを特徴とする。このように構成すれば、第１トルクの傾きおよび第２トルクの傾きを容易に算出することができる。これにより、第１トルクの傾きの大きさと第２トルクの傾きの大きさとを比較することにより、第３期間を省略して第４期間に移行するか否かを容易に判断することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による内燃機関の制御装置によれば、減速時の燃料カットへの移行時において、車両にショック（振動）が発生するのを抑制しながら、燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態による車両の概略構成を示す図である。
【図２】エンジンの制御ブロックを示す概略図である。
【図３】減速時の燃料カットへの移行時にＥＣＵが実行する制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】減速時の燃料カットへの移行時に第３期間を省略して第４期間へ移行する場合および第３期間を省略しない場合の両方を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の一実施形態の変形例による第３期間を省略して第４期間へ移行する場合および第３期間を省略しない場合の両方を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
−エンジン−
本実施形態では、多気筒（例えば４気筒）ガソリンエンジンが搭載された車両（自動車）に本発明を適用した場合について説明する。まず、図１を参照して、本実施形態に係るエンジン（内燃機関）１が搭載された車両１００の概略構成について説明する。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態による車両１００は、駆動源を構成するエンジン１と、エンジン１から出力された出力トルクを増幅させるトルクコンバータ１０１と、トルクコンバータ１０１の出力軸の回転速度を変速した回転速度で出力軸１０２を回転させる変速機構１０３と、変速機構１０３の出力軸１０２の回転力をドライブシャフト１０４Ｒおよび１０４Ｌに伝達するディファレンシャルギア１０５と、ドライブシャフト１０４Ｒおよび１０４Ｌが回転されることにより駆動する駆動輪１０６Ｒおよび１０６Ｌとを備えている。ここで、トルクコンバータ１０１および変速機構１０３により、自動変速機１０７が構成されている。
【００２７】
エンジン１は、４気筒分（図１では１気筒分のみを示す）のシリンダボア１１ａを有するシリンダブロック１１と、シリンダヘッド１２とを備えている。各シリンダボア１１ａ内には、上下運動することが可能に構成されたピストン１３が設けられている。このピストン１３は、コンロッド（コネクティングロッド）１４を介してエンジン１の出力軸であるクランクシャフト１５に連結されている。そして、シリンダボア１１ａの内部において、ピストン１３とシリンダヘッド１２とにより囲まれた空間によって燃焼室１６が区画形成されている。
【００２８】
シリンダヘッド１２には、各燃焼室１６に対応して点火プラグ（点火栓）２が取り付けられている。また、シリンダヘッド１２には、各燃焼室１６に通じる吸気ポート１２ａおよび排気ポート１２ｂがそれぞれ設けられている。これら吸気ポート１２ａおよび排気ポート１２ｂには、吸気通路３および排気通路４がそれぞれ接続されている。
【００２９】
吸気ポート１２ａおよび排気ポート１２ｂにおいて燃焼室１６に通じる各開口端には、吸気バルブ３１および排気バルブ４１がそれぞれ設けられている。吸気バルブ３１および排気バルブ４１は、クランクシャフト１５の動力によってそれぞれ回転する吸気カムシャフト３２および排気カムシャフト４２によって開閉される。クランクシャフト１５の動力は、タイミングベルト１５ａ、タイミングプーリー３３およびタイミングプーリー４３を介して、吸気カムシャフト３２および排気カムシャフト４２に伝達される。
【００３０】
また、吸気ポート１２ａの近傍には、各気筒に対応して燃料噴射弁（インジェクタ）５がそれぞれ備えられている。各インジェクタ５には、燃料供給系を介して所定圧力の燃料が供給されている。
【００３１】
一方、吸気通路３には、サージタンク３４が設けられている。このサージタンク３４の上流側には、スロットルモータ３６ａの駆動により開度調整されるスロットルバルブ３６が設けられている。このスロットルバルブ３６の開度に応じて吸気通路３へ導入される吸入空気量が調整されるように構成されている。更に、このスロットルバルブ３６の上流側には、吸入空気を浄化するためのエアクリーナ３７が設けられている。
【００３２】
エンジン１の運転が開始されると、吸気通路３内への吸入空気の導入とともにインジェクタ５から燃料が噴射されることにより、それら吸入空気と燃料とが混合されて混合気となる。そして、エンジン１の吸入行程において、吸気バルブ３１により吸気ポート１２ａが開かれることにより混合気が吸気ポート１２ａを通じて燃焼室１６に取り込まれる。
【００３３】
燃焼室１６に取り込まれた混合気は、圧縮行程において圧縮された後、点火プラグ２によって着火され、その混合気が爆発・燃焼してクランクシャフト１５に駆動力が付与される（膨張行程）。燃焼後の排気ガスは、排気バルブ４１により排気ポート１２ｂが開かれることによって排気通路４に排出され（排気行程）、更に触媒４４を経て浄化された後、外部に放出される。なお、上記点火プラグ２は、イグナイタ２１から出力される高電圧の印加タイミングに応じて混合気への点火動作を実行している。
【００３４】
−ＥＣＵ−
以上のエンジン１の運転状態は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）６によって制御される。このＥＣＵ６は、図２に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）６１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）６２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）６３およびバックアップＲＡＭ６４などを備えている。
【００３５】
ＲＯＭ６２は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。
【００３６】
ＲＡＭ６３は、ＣＰＵ６１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ６４は、エンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。これらＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３およびバックアップＲＡＭ６４は、バス６７を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路６５および外部出力回路６６と接続されている。
【００３７】
外部入力回路６５には、アクセル開度センサ７０、水温センサ７１、エアフローメータ７２、吸気温センサ７３、Ｏ2センサ７４、スロットルポジションセンサ７５、クランク角センサ７６、カム角センサ７７、ノックセンサ７８および吸気圧センサ７９がそれぞれ接続されている。一方、外部出力回路６６には、インジェクタ５、イグナイタ２１およびスロットルバルブ３６（図１参照）を駆動するスロットルモータ３６ａなどが接続されている。
【００３８】
図１に示すように、アクセル開度センサ７０は、ドライバにより操作されるアクセルペダル３５の開度（操作量）を検知し、その開度信号をＥＣＵ６に送信する。水温センサ７１は、シリンダブロック１１に形成されているウォータジャケット１１ｂ内を流れる冷却水の温度を検出し、その冷却水温信号をＥＣＵ６に送信する。エアフローメータ７２は、吸入空気量を検出し、その吸入空気量信号をＥＣＵ６に送信する。
【００３９】
吸気温センサ７３は、エアフローメータ７２と一体的に設けられ、吸入空気温度を検出して、その吸気温信号をＥＣＵ６に送信する。Ｏ2センサ７４は、排気中の酸素濃度を検知するものであり、排気中の空燃比が理論空燃比にあるか否かを判定し、その判定信号をＥＣＵ６に送信する。スロットルポジションセンサ７５は、スロットルバルブ３６の開度を検出するものであって、そのスロットル開度検出信号をＥＣＵ６に送信する。
【００４０】
クランク角センサ７６は、クランクシャフト１５の近傍に配設されており、クランクシャフト１５の回転角（クランク角ＣＡ）および回転速度（エンジン回転数Ｎｅ）を検出するものである。具体的には、このクランク角センサ７６は、所定のクランク角（例えば３０°）毎にパルス信号を出力する。このクランク角センサ７６によるクランク角の検出手法の一例としては、クランクシャフト１５と回転一体のロータ（ＮＥロータ）の外周面の３０°おきに外歯を形成しておき、この外歯と対面して電磁ピックアップでなるクランク角センサ７６を配置する。そして、クランクシャフト１５の回転に伴って外歯がクランク角センサ７６の近傍を通過した際に、このクランク角センサ７６が出力パルスを発生するようになっている。なお、このＮＥロータとしては、外周面に形成される外歯が１０°おきに形成されたものが適用される場合もある。この場合、ＥＣＵ６内で分周して３０°ＣＡ毎の出力パルスを発生する。
【００４１】
カム角センサ７７は、吸気カムシャフト３２の近傍に配設されており、例えば第１番気筒の圧縮上死点（ＴＤＣ）に対応してパルス信号を出力することにより気筒判別センサとして使用される。つまり、このカム角センサ７７は、吸気カムシャフト３２の１回転毎にパルス信号を出力する。このカム角センサ７７によるカム角の検出手法の一例としては、吸気カムシャフト３２と回転一体のロータの外周面の１箇所に外歯を形成しておき、この外歯と対面して電磁ピックアップでなるカム角センサ７７を配置し、吸気カムシャフト３２の回転に伴って外歯がカム角センサ７７の近傍を通過した際に、このカム角センサ７７が出力パルスを発生するようになっている。このロータは、クランクシャフト１５の１／２の回転速度で回転するため、クランクシャフト１５が７２０°回転する毎に出力パルスを発生する。言い換えると、ある特定の気筒が同一行程（例えば、第１番気筒が圧縮上死点に達した時点）となる度に出力パルスを発生する構成とされている。
【００４２】
ノックセンサ７８は、シリンダブロック１１に伝わるエンジンの振動を圧電素子式（ピエゾ素子式）または電磁式（マグネット、コイル）などによって検出する振動センサである。吸気圧センサ７９は、サージタンク３４に設けられており、吸気通路３内の圧力（吸気管内圧力）を検出し、その吸気圧信号をＥＣＵ６に送信する。
【００４３】
また、ＥＣＵ６は、エンジン制御の一環として、車両１００の減速時にエンジン１への燃料供給を停止する燃料カットを行っている。本実施形態では、ＥＣＵ６は、上記各種センサ７０〜７９の出力信号に基づいて、イグナイタ２１、インジェクタ５およびスロットルモータ３６ａなどの各部を制御することにより、後述するエンジン１の減速時の燃料カットへの移行時に、エンジン１の出力トルク（エンジン軸トルク）を減少（減衰）させる制御を実行する。また、ＥＣＵ６は、エンジン軸トルクを減少（減衰）させる際に、エンジン軸トルクの大きさ（トルク値）を取得し、このエンジン軸トルクの傾きに基づいて、移行期間を決定する制御を行う。なお、エンジン軸トルクの大きさ（トルク値）は、エンジン１の運転状態から推定され、例えばエンジン１の回転数Ｎｅや吸入空気量などに基づいてＲＯＭ６２に予め記憶されたマップを参照して求められる。以下に、上記「移行期間を決定する制御」について、詳細に説明する。
【００４４】
−ＥＣＵ６による移行期間を決定する制御−
図３は、本実施形態による減速時の燃料カットへの移行時にＥＣＵ６が実行する移行期間を決定する制御の一例を示すフローチャートである。図４および図５は、それぞれ、減速時の燃料カットへの移行時にＥＣＵ６が実行する移行期間を決定する制御の一例を示すタイムチャートである。図４および図５では、縦軸にエンジン軸トルク（エンジン１の出力トルク）を示し、横軸に経過時間を示している。
【００４５】
本実施形態では、図４に示すように、減速時の燃料カットへの移行時におけるエンジン１の出力トルク（エンジン軸トルク）を減少させる制御は、通常４つの期間（第１期間、第２期間、第３期間、第４期間）に分けて行われる。
【００４６】
第１期間は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間である。時刻ｔ１は、ドライバがアクセル操作をＯＦＦした時点であり、燃料カットの実施条件が成立した時点である。時刻ｔ２は、時刻ｔ１から規定のディレイ（遅延）時間が経過した時点である。この第１期間では、燃料カットの実施条件が成立した後にエンジン軸トルクを減少させる制御が開始されるまでの準備（移行期間を決定する制御を行うための準備）が行われる。また、ディレイ（遅延）時間には、上記の準備を確実に完了することが可能な時間が設定されている。
【００４７】
第２期間は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間である。この第２期間は、第１期間終了後にエンジン軸トルクにより車両１００の駆動輪１０６Ｒおよび１０６Ｌが回転駆動される期間である。また、時刻ｔ３は、車両１００の動力伝達状態が駆動状態から被駆動状態へと切り替わる直前の時点を指している。なお、切り替わりの直前の時刻ｔ３は、切り替わりが行われる際のエンジン軸トルクの推定値（設定値）である駆動／被駆動切り替わりトルクよりも所定の定数分高いトルク（第３期間開始時のトルク）までエンジン軸トルクが低下した時点である。また、第２期間では、マップから算出される時間内にエンジン軸トルクを駆動系の固有振動周期の整数倍で減衰させる制御が行われる。
【００４８】
第３期間は、時刻ｔ３から時刻ｔ３１までの期間である。この第３期間は、第２期間終了後にエンジン１の出力トルクにより車両１００の駆動輪１０６Ｒおよび１０６Ｌが回転駆動される駆動状態から車両１００の駆動輪１０６Ｒおよび１０６Ｌの回転トルクによりエンジン１の出力軸（クランクシャフト１５）が回転駆動される被駆動状態に切り替わる期間である。また、時刻ｔ３１は、車両１００の動力伝達状態が駆動状態から被駆動状態へと切り替わった直後の時点を指している。なお、切り替わりの直後の時刻は、上記駆動／被駆動切り替わりトルクよりも所定の定数分低いトルク（第３期間終了時のトルク）までエンジン軸トルクが低下した時点である。また、第３期間開始時および第３期間終了時のトルクは、車両１００の個体差や経時変化に拘らず、「駆動／被駆動切り替わりトルク±（所定の定数）」の範囲内に確実に収まるように、上記駆動／被駆動切り替わりトルクに対して設定されている。また、第３期間では、エンジン軸トルクの傾きを制約する（トルク傾き条件を満たす）ことにより、車両１００に発生するショック（振動）が抑制される。
【００４９】
第４期間は、時刻ｔ３１から時刻ｔ４１までの期間である。第３期間終了後に車両１００の駆動輪１０６Ｒおよび１０６Ｌの回転トルクによりエンジン１の出力軸が回転駆動される期間である。時刻ｔ４１は、エンジン軸トルクを減少させる制御の終了時のエンジン軸トルク（Ｆ／Ｃ前トルク）まで低下した時点を指している。すなわち、減速時の燃料カットへの移行時におけるエンジン軸トルクは、Ｆ／Ｃ前トルク（燃料カット前トルク）まで減少するように制御される。また、第４期間では、マップから算出される時間内にエンジン軸トルクを駆動系の固有振動周期の整数倍で減衰させる制御が行われる。そして、時刻ｔ４１以降において、燃料カットが実施（開始）される。
【００５０】
なお、本実施形態では、図４に示すように、時刻ｔ１におけるドライバのアクセルＯＦＦ時のエンジン軸トルクが比較的低い場合について説明する。この場合、第２期間におけるエンジン軸トルクの傾きが第３期間におけるトルクの傾きよりも小さく、第３期間終了時のトルクの大きさがＦ／Ｃ前トルクの大きさに対して比較的近くなっている。
【００５１】
また、本実施形態では、減速時の燃料カットへの移行時に移行期間を決定する制御の一例として、第２期間終了時（時刻ｔ３）において、最初に、第２期間終了時のトルク（第３期間開始時のトルク）と、第４期間終了時のトルク（Ｆ／Ｃ前トルク）とに基づいて第１トルクの傾きが算出される。次に、第２期間終了時のトルク（第３期間開始時のトルク）と、第３期間終了時のトルクとに基づいて第２トルクの傾きが算出される。そして、第１トルクの傾きが第２トルクの傾きよりも小さいと判断された場合には、第３期間を省略して第４期間に移行する制御が行われる。すなわち、第２期間終了後に第４期間（図４に示す第３・第４統合期間）が開始され、第４期間（図４に示す第３・第４統合期間）において、第１トルクの傾き条件を満たすようにエンジン軸トルクを減少（減衰）させる制御が行われる。この「第３期間を省略して第４期間に移行する制御」について、図３に示すフローチャートおよび図４および図５に示すタイムチャートを参照して、以下に詳細に説明する。
【００５２】
まず、ドライバにより操作されるアクセルペダル３５の開度（操作量）が検知され、アクセルペダルの開度がＯＦＦ状態であると判断されることにより、この移行期間を決定する制御が開始される（図４に示す時刻ｔ１（アクセルＯＦＦ））。
【００５３】
図３に示すように、ステップＳＴ１において、第１期間においてエンジン１の出力トルク（エンジン軸トルク）を減衰させる。その後、ステップＳＴ２に進み、現在のタイミングが第１期間の終了タイミング（時刻ｔ２）であるか否かが判断され、第１期間の終了タイミングであると判定されるまで、この処理を繰り返す（否定判定：Ｎｏ）。そして、ステップＳＴ２において、第１期間の終了タイミング（時刻ｔ２）であると判定された場合（肯定判定：Ｙｅｓ）には、ステップＳＴ３に処理を進める。
【００５４】
ステップＳＴ３において、第２期間（時刻ｔ２〜時刻ｔ３の期間）において、エンジン１の出力トルク（エンジン軸トルク）をＲＯＭ６２に記憶されたマップから求まる時間で減衰させる。その後、ステップＳＴ４に進み、現在のタイミングが第２期間の終了タイミング（時刻ｔ３）であるか否かが判断され、第２期間の終了タイミングであると判定されるまで、この処理を繰り返す（否定判定：Ｎｏ）。そして、ステップＳＴ４において、第２期間の終了タイミング（時刻ｔ３）であると判定された場合（肯定判定：Ｙｅｓ）には、ステップＳＴ５に処理を進める。なお、第２期間の終了タイミング（時刻ｔ３）は、エンジン軸トルクが第３期間開始時のトルクまで低下した時点である。
【００５５】
ステップＳＴ５において、｛（第２期間終了時のトルク）−（Ｆ／Ｃ前トルク）｝が｛（第３期間開始時のトルク）−（第３期間終了時のトルク）＋判定定数α｝よりも小さいか否かが判断される。すなわち、図４に示すように、トルクＴ１がトルクＴ２よりも小さいか否かが判断される。なお、判定定数αとは、後述するステップＳＴ８において、第３期間を省略して第４期間に移行するか否か（第３期間と第４期間とを第４期間に統合するか否か）を判定する判定定数であり、この判定定数は、任意に設定（調整）することが可能である。例えば、判定定数αを比較的小さい値（第３期間終了時のトルクからＦ／Ｃ前トルクを減算した値よりも小さい値）に設定した場合には、トルクＴ１がトルクＴ２よりも大きくなるので、ステップＳＴ５において否定判定（Ｎｏ）となる。判定定数αを比較的大きい値（第３期間終了時のトルクからＦ／Ｃ前トルクを減算した値よりも大きい値）に設定した場合には、トルクＴ１がトルクＴ２よりも小さくなるので、ステップＳＴ５において肯定判定（Ｙｅｓ）となる。
【００５６】
そして、ステップＳＴ５において、｛（第２期間終了時のトルク）−（Ｆ／Ｃ前トルク）｝が｛（第３期間開始時のトルク）−（第３期間終了時のトルク）＋判定定数α｝よりも小さいと判定された場合（肯定判定：Ｙｅｓ）には、ステップＳＴ６に処理を進める。ステップＳＴ５において、否定判定（Ｎｏ）の場合には、ステップＳＴ１２に処理を進める。
【００５７】
ステップＳＴ６において、第２期間終了時のトルク（第３期間開始時のトルク）と、第４期間終了時のトルク（Ｆ／Ｃ前トルク）とに基づいてマップ等を参照して第１トルクの傾き（図４に示す実線）が算出される。具体的には、図４に示すように、第１トルクの傾きは、第２期間終了後に第３期間を省略して第４期間が開始するとした場合に、第２期間終了時のトルク（時刻ｔ３における第３期間開始時のトルク「Ａ」）から第４期間（第３・第４統合期間）終了時のトルク（時刻ｔ４におけるＦ／Ｃ前トルク「Ｃ」）を減算した値を、第４期間（第３・第４統合期間：時刻ｔ３〜時刻ｔ４）で除算した値である。なお、第３・第４統合期間（時刻ｔ３〜時刻ｔ４）の長さは、第３期間省略前の第４期間（時刻ｔ３１〜時刻ｔ４１）の長さと略同じである。
【００５８】
ステップＳＴ７において、第２期間終了時のトルク（第３期間開始時のトルク）と、第３期間終了時のトルクとに基づいてマップ等を参照して第２トルクの傾き（図４に示す破線）が算出される。具体的には、第２トルクの傾きは、第２期間終了後に第３期間が開始するとした場合に、第２期間終了時のトルク（時刻ｔ３における第３期間開始時のトルク「Ａ」）から第３期間終了時（時刻ｔ３１における第３期間終了時のトルク「Ｂ」）を減算した値を、第３期間（時刻ｔ３〜時刻ｔ３１）で除算した値である。
【００５９】
ここで、本実施形態では、図３に示すステップＳＴ８において、第１トルクの傾きが第２トルクの傾きよりも小さいか否かが判断される。すなわち、ステップＳＴ６において算出された第１トルクの傾きと、ステップＳＴ７において算出された第２トルクの傾きとが比較される。そして、第１トルクの傾きが第２トルクの傾きよりも小さいと判定された場合（肯定判定：Ｙｅｓ）には、ステップＳＴ９に処理を進める。また、ステップＳＴ８において、第１トルクの傾きが第２トルクの傾きよりも大きいと判定された場合（否定判定：Ｎｏ）には、ステップＳＴ１２に処理を進める。
【００６０】
なお、ステップＳＴ８において、第１トルクの傾きが第２トルクの傾きよりも大きいと判定される場合（否定判定：Ｎｏ）とは、例えば、図５に示す本実施形態の変形例のように、アクセルＯＦＦ時のトルクが比較的高い場合などが挙げられる。この場合では、図４に示す本実施形態とは異なり、第２期間におけるトルクの傾きが第３期間におけるトルクの傾きよりも大きくなっている。また、図４に示す本実施形態と比較して、第３期間終了時のトルクがＦ／Ｃ前トルクに対して比較的離れている。そして、上記ステップＳＴ６およびステップＳＴ７の処理と同様に、第１トルクおよび第２トルクを算出した結果、第１トルクの傾き（実線）が第２トルクの傾き（破線）よりも大きくなる。
【００６１】
また、図３に示すステップＳＴ８において、第１トルクの傾きが第２トルクの傾きよりも小さいと判断された場合（肯定判定：Ｙｅｓ）には、ステップＳＴ９に処理を進める。ステップＳＴ９において、図４に示すように、第３期間を省略して第４期間に移行する。この第３期間省略後の第４期間（第３・第４統合期間）では、エンジン軸トルクの傾きを制約して車両１００のショック（振動）を抑制する制御と、駆動系の固有振動周期の整数倍でエンジン軸トルクを減衰させる制御との両方が行われる。その後、ステップＳＴ１０に処理を進める。
【００６２】
ステップＳＴ１０において、第４期間（第３・第４統合期間：時刻ｔ３〜時刻ｔ４）において、エンジン１の出力トルク（エンジン軸トルク）をＲＯＭ６２に記憶されたマップから求まる時間で、第１トルクの傾き条件を満たすようにＦ／Ｃ前トルクまで減衰させる。その後、ステップＳＴ１１に処理を進め、図４に示す時刻ｔ４において燃料カット（Ｆ／Ｃ）が開始される。上記のように、第３期間が省略されることにより、燃料カットが開始される時間が第３期間（時刻ｔ４〜時刻ｔ４１の時間）分短縮されることとなる。
【００６３】
また、上記ステップＳＴ５において、｛（第２期間終了時のトルク）−（Ｆ／Ｃ前トルク）｝が｛（第３期間開始時のトルク）−（第３期間終了時のトルク）＋判定定数α｝よりも大きいと判定された場合（否定判定：Ｎｏ）には、第３期間を省略せずに、ステップＳＴ１２に処理を進める。この場合、ステップＳＴ１２において、第３期間においてエンジン１の出力トルク（エンジン軸トルク）をＲＯＭ６２に記憶されたマップから求まる時間で減衰させる。そして、エンジン軸トルクが第３期間終了時（時刻ｔ３１）のトルクまで減衰した後に、ステップＳＴ１０に処理を進める。
【００６４】
ステップＳＴ１０において、第４期間（時刻ｔ３１〜時刻ｔ４１）において、エンジン１の出力トルク（エンジン軸トルク）をＲＯＭ６２に記憶されたマップから求まる時間でＦ／Ｃ前トルク（時刻ｔ４１）まで減衰させる。そして、エンジン軸トルクがＦ／Ｃ前トルクまで減衰した後に、ステップＳＴ１１に処理を進め、図４に示す時刻ｔ４１において燃料カット（Ｆ／Ｃ）が開始される。
【００６５】
また、上記ステップＳＴ８において、第１トルクの傾きが第２トルクの傾きよりも大きいと判断された場合（否定判定：Ｎｏ）には、ステップＳＴ１２に処理を進める。この場合において、例えば、第３期間を省略して第４期間に移行した場合には、エンジン軸トルクの傾きが急峻になる（トルク変化が大きくなる）ことに起因して、ドライバビリティが悪化するおそれがあるため、第３期間を省略せずにステップＳＴ１２に処理を進める。その後、上記したステップＳＴ１０、ステップＳＴ１１の順に処理を進める。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態によるエンジン１のＥＣＵ６によれば、以下に列記するような効果が得られる。
【００６７】
本実施形態では、上記のように、第２期間終了時のトルク（第３期間開始時のトルク）と第４期間終了時のトルク（Ｆ／Ｃ前トルク）とに基づいて第１トルクの傾きが算出されるとともに（ステップＳＴ６）、第２期間終了時のトルク（第３期間開始時のトルク）と第３期間終了時のトルクとに基づいて第２トルクの傾きが算出され（ステップＳＴ７）、第１トルクの傾きが第２トルクの傾きよりも小さい場合に、第３期間を省略して第４期間に移行する（ステップＳＴ８、ステップＳＴ９）。これにより、第２期間終了時のトルクと第４期間終了時のトルクに基づいて算出された第１トルクの傾きが、第２期間終了時のトルクと第３期間終了時のトルクとに基づいて算出された第２トルクの傾きよりも小さい場合に、第３期間が省略されるので、第３期間が省略される分、燃料カットの実施条件が成立してから燃料カットが実施されるまでの時間を短縮することができる。また、第２期間終了後の第４期間（第３・第４統合期間）内において、第２トルクよりも傾きの小さい第１トルクの傾き条件を満たすようにエンジン軸トルクを減少（減衰）させることができる（図４参照）ので、時間的な制約とトルクの傾きの制約とが付与された第４期間（第３・第４統合期間）内においてエンジン軸トルクを緩やかに減少（減衰）させることができる。これらにより、減速時の燃料カットへの移行時において、車両にショック（振動）が発生するのを抑制しながら、燃料カットが実施されるまでの時間（遅延時間）を減少させることにより燃費を向上することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、上記のように、第１トルクの傾きが第２トルクの傾きよりも大きい場合には、第３期間に移行してエンジン軸トルクを所定の大きさまで減少（減衰）させた後に、第４期間に移行する（ステップＳＴ８、ステップＳＴ１２）。これにより、第１トルクの傾きが第２トルクの傾きよりも大きい場合には、第３期間を省略せずに第３期間において、エンジン軸トルクが所定の大きさまで減少（減衰）されるので、第２期間から第３期間に切り替わる際にトルク変化が大きくなることに起因してドライバビリティが悪化するのを抑制することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、上記のように、第２期間終了時のトルク（第３期間開始時のトルク）から第４期間終了時のトルク（Ｆ／Ｃ前トルク）を減算した値が、第２期間終了時のトルク（第３期間開始時のトルク）から第３期間終了時のトルクを減算した値に所定の判定定数αを加算した値よりも小さく（ステップＳＴ５）、かつ、第１トルクの傾きが第２トルクの傾きよりも小さい場合には、第３期間を省略して第４期間に移行する（ステップＳＴ８、ステップＳＴ９）。これにより、判定定数αの大きさに基づいて、第３期間を省略して第４期間に移行するか否かを容易に判断することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、上記のように、第２期間終了時のトルク（第３期間開始時のトルク）から第４期間終了時のトルク（Ｆ／Ｃ前トルク）を減算した値を、第４期間の経過時間（時刻ｔ３〜時刻ｔ４）で除算することにより第１トルクの傾きを算出し（ステップＳＴ６）、第２期間終了時のトルク（第３期間開始時のトルク）から第３期間終了時のトルクを減算した値を、第３期間の経過時間（時刻ｔ３〜時刻ｔ３１）で除算することにより第２トルクの傾きを算出する（ステップＳＴ７）。これにより、第１トルクの傾きおよび第２トルクの傾きを容易に算出することができる。その結果、第１トルクの傾きの大きさと第２トルクの傾きの大きさとを比較することにより、第３期間を省略して第４期間に移行するか否かを容易に判断することができる。
−他の実施形態−
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７１】
たとえば、上記実施形態では、４気筒のエンジン（内燃機関）が搭載された車両（自動車）に本発明を適用する場合について説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、４気筒以外の数の気筒を有するエンジン（内燃機関）が搭載された車両（自動車）に本発明を適用することも可能である。
【００７２】
また、上記実施形態では、第１トルクの傾きを、第２期間終了時のトルクから第４期間終了時のトルクを減算した値を、第２期間終了後に第３期間を省略して第４期間が開始するとした場合の第４期間で除算することにより算出する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２期間終了時のトルクと第４期間終了時のトルクに基づいて第１トルクの傾きを算出する方法であれば、上記以外の方法で算出してもよい。
【００７３】
また、上記実施形態では、第２トルクの傾きを、第２期間終了時のトルクから第３期間終了時のトルクを減算した値を、第２期間終了後に第３期間が開始するとした場合の第３期間で除算することにより算出する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２期間終了時のトルクと第３期間終了時のトルクに基づいて第２トルクの傾きを算出する方法であれば、上記以外の方法で算出してもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、第１トルクの傾きを算出した後に、第２トルクの傾きを算出する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第２トルクの傾きを算出した後に、第１トルクの傾きを算出してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、内燃機関の制御装置に利用可能であり、さらに詳しくは、駆動源を構成する内燃機関の減速時の燃料カットへの移行時に、駆動源の出力トルクを減少させる内燃機関の制御装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１  エンジン（内燃機関）
６  ＥＣＵ（制御装置）
１００  車両
１０６Ｒ、１０６Ｌ  駆動輪
【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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