(57)【要約】【課題】エンジンの始動安定性の低下を抑制しつつ、エンジンの異常燃焼を抑制する。【解決手段】制御装置（１００；１００ａ）は、エンジン（２００）の有効圧縮比を調整するためのアクチュエータ（２０）を制御するアクチュエータ制御部（１１２）と、車両（５００）に搭載され車両の現在位置を特定する位置特定装置（３２）から得られる現在位置を示す情報を、車両に搭載されている通信装置（３４）を介して車両とは異なる外部装置（９４０）に送信する位置情報送信部（１１４）と、車両が位置する場所の現在又は将来における温度環境に関する情報である温度環境情報を、通信装置を介して外部装置から取得する温度環境情報取得部（１１６）と、を備え、アクチュエータ制御部は、エンジンの停止期間における有効圧縮比が、取得された温度環境情報により推定される前記温度環境に応じた値となるように、アクチュエータの制御量を調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（２００）を備えた車両（５００）に搭載されて用いられ、前記エンジン（２００）を制御する制御装置（１００；１００ａ）であって、
前記エンジンの有効圧縮比を調整するためのアクチュエータを制御するアクチュエータ制御部（１１２）と、
前記車両に搭載され前記車両の現在位置を特定する位置特定装置（３２）から得られる前記現在位置を示す情報を、前記車両に搭載されている通信装置（３４）を介して前記車両とは異なる外部装置（９４０）に送信する位置情報送信部（１１４）と、
前記車両が位置する場所の現在又は将来における温度環境に関する情報である温度環境情報を、前記通信装置を介して前記外部装置から取得する温度環境情報取得部（１１６）と、
を備え、
前記アクチュエータ制御部は、前記エンジンの停止期間における前記有効圧縮比が、取得された前記温度環境情報により推定される前記温度環境に応じた値となるように、前記アクチュエータの制御量を調整する、
制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置において、
前記温度環境情報は、前記現在位置を含む地域の前記停止期間における将来の推定気温を示す情報を含む、制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の制御装置において、
前記温度環境情報は、前記現在位置を含む地域の前記停止期間が含まれる季節を示す情報を含む、制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の制御装置において、
前記アクチュエータは、前記エンジンにおける吸気弁（２４０）を開閉させるタイミングを調整することにより、前記エンジンの前記有効圧縮比を調整する、制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の制御装置において、
前記アクチュエータは、前記エンジンにおけるピストンのストローク長を調整することにより、前記エンジンの前記有効圧縮比を調整する、制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の制御装置において、
前記アクチュエータ制御部は、取得された前記温度環境情報により推定される前記温度環境に加えて、前記車両の動作状態に応じて、前記停止期間における前記アクチュエータの制御量を調整し、
前記動作状態は、アイドル状態と、アイドルストップ状態と、イグニッションオフ要求状態と、を含む、制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の制御装置において、
前記エンジンの温度を検出する温度センサ（３６）の検出結果に基づき、前記エンジンの温度を特定するエンジン温度特定部をさらに備え、
前記アクチュエータ制御部は、前記温度環境と、前記車両の前記動作状態と、前記エンジンの温度とに応じて、前記停止期間における前記アクチュエータの制御量を調整する、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エンジンを制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンの燃費向上や出力安定性の向上を目的として、エンジンの有効圧縮比を調整するための機構が用いられている。例えば、クランクシャフトに対する吸気カムシャフトの相対回転位相を油圧ポンプや電動モータで調整することにより、有効圧縮比を調整する機構が用いられている。特許文献１には、エンジン停止の際に、冷機始動に適した相対回転位相から予め所定の角度だけ進角した位相に調整しておき、次回始動時には、エンジン温度（冷却水温度）に応じて適した角度となるように、相対回転位相を遅角側へと調整する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−７２０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、引用文献１の方法では、エンジン停止の際の調整後の位相は、次回始動時の冷却水の温度、すなわち、エンジン温度に関係なく一律に定められている。しかし、寒冷地等において次回始動時の気温が低いためにエンジン温度が低くなっている場合、気密性向上や潤滑を目的としてエンジンに用いられている油の粘度が増大したり、スタータに電力を供給することにより二次電池の出力が低下し、有効圧縮比を調整する機構に供給できる電力が低下するなどの理由から、相対回転位相をエンジン温度に応じた目標位相に調整できないおそれがある。このため、目標とする爆発トルクを得るための圧縮比を達成できず、始動安定性が低下するおそれがある。他方、低温時の始動安定性を確保するために有効圧縮比を高くしておくと、次回始動時の温度が高い場合には、いわゆるプレイグニッションやノッキングなどの異常燃焼が生じて、エンジン出力の低下やエンジンの損傷を招くという問題がある。
【０００５】
このような問題は、相対回転位相を調整することによりエンジンの有効圧縮比を調整する機構に限らず、例えば、ピストンとクランクシャフトとの間のコネクテッドロッド長を調整することによりピストンの上昇時の位置を調整して、これによりエンジンの有効圧縮比を調整する機構など、エンジンの有効圧縮比を調整する任意の機構においても共通する。このようなことから、エンジンの始動安定性の低下を抑制しつつ、エンジンの異常燃焼を抑制可能な技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００７】
本発明の一形態によれば、エンジン（２００）を備えた車両（５００）に搭載されて用いられ、前記エンジン（２００）を制御する制御装置（１００；１００ａ）が提供される。この制御装置は、前記エンジンの有効圧縮比を調整するためのアクチュエータを制御するアクチュエータ制御部（１１２）と；前記車両に搭載され前記車両の現在位置を特定する位置特定装置（３２）から得られる前記現在位置を示す情報を、前記車両に搭載されている通信装置（３４）を介して前記車両とは異なる外部装置（９４０）に送信する位置情報送信部（１１４）と；前記車両が位置する場所の現在又は将来における温度環境に関する情報である温度環境情報を、前記通信装置を介して前記外部装置から取得する温度環境情報取得部（１１６）と；を備え；前記アクチュエータ制御部は、前記エンジンの停止期間における前記有効圧縮比が、取得された前記温度環境情報により推定される前記温度環境に応じた値となるように、前記アクチュエータの制御量を調整する。
【０００８】
この形態の制御装置によれば、エンジンの停止期間における有効圧縮比が、外部装置から取得された温度環境情報により推定される温度環境に応じた値となるように、アクチュエータの制御量を調整するので、次回始動時におけるエンジンの始動安定性の低下を抑制しつつ、エンジンの異常燃焼を抑制できる。
【０００９】
本発明は、制御装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、制御装置を搭載した車両、エンジンの制御方法、アクチュエータの制御方法、これらの方法を実現するためのコンピュータプログラム、かかるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態としての制御装置が搭載された車両の機能ブロックと、データセンタの機能ブロックとを表すブロック図である。
【図２】第１実施形態における位相決定マップの設定内容を示す説明図である。
【図３】第１実施形態のエンジン停止期間におけるＶＣＴ位相調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態における位相決定マップの設定内容を示す説明図である。
【図５】第３実施形態における制御装置が搭載された車両の機能ブロックと、データセンタの機能ブロックとを表すブロック図である。
【図６】第３実施形態における位相決定マップの設定内容を示す説明図である。
【図７】第３実施形態のエンジン停止期間におけるＶＣＴ位相調整処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
Ａ．第１実施形態：
Ａ１．装置構成：
図１に示す第１実施形態の制御装置１００は、車両５００に搭載され、車両５００のエンジン２００を制御する。車両５００には、制御装置１００およびエンジン２００に加えて、有効圧縮比調整用アクチュエータ（以下、単に「アクチュエータ」とも呼ぶ）２０、位置特定装置３２、通信装置３４、温度センサ３６、クランク角センサ３８、およびカム角センサ３９とが搭載されている。
【００１２】
エンジン２００は、４ストロークサイクルエンジンであり、シリンダヘッド２１０と、燃焼室３００と、シリンダブロック２２０と、ピストン２３０と、コンロッド２３２と、クランクシャフト２３３と、吸気弁２４０と、吸気弁駆動部２４２と、排気弁２５０と、排気弁駆動部２５２と、点火プラグ２６０と、インジェクタ２７０とを備える。
【００１３】
シリンダヘッド２１０には、燃焼室３００と連通可能な吸気通路２８０および排気通路２９０が接続されている。シリンダブロック２２０は有底円筒状の外観形状を有し、端部にシリンダヘッド２１０が配置されている。ピストン２３０は、シリンダブロック２２０内を中心軸に沿って往復して摺動する。コンロッド２３２の一端はピストン２３０に連結され、他端はリンク部材２３４に回転可能に連結されている。リンク部材２３４は、コンロッド２３２およびクランクシャフト２３３を回転可能に支持する。燃焼室３００は、シリンダヘッド２１０の内壁と、シリンダヘッド２１０の内壁と、ピストン２３０とで囲まれた空間として構成されている。吸気弁２４０は、吸気通路２８０と燃焼室３００との連通部分に形成された吸気口を開閉自在に封止する。吸気弁駆動部２４２は、カムシャフト２４３の他、カムシャフト２４３に取り付けられた図示しないカム、バネ、ロッカーアーム等を有する。排気弁２５０は、排気通路２９０と燃焼室３００との連通部分に形成された排気口を開閉自在に封止する。排気弁駆動部２５２は、吸気弁駆動部２４２と同様な構成を有する。点火プラグ２６０は、シリンダヘッド２１０に配置され、燃焼室３００内で圧縮された混合気に点火する。インジェクタ２７０は、噴射口が吸気通路２８０内となるように配置され、吸気通路２８０に燃料を噴射する。なお、インジェクタ２７０は、シリンダヘッド２１０内に配置され、燃焼室３００に噴射する構成としてもよい。吸気通路２８０において、インジェクタ２７０よりも上流側には、図示しない各種装置、例えば、エアクリーナ、エアフローメータ、スロットルバルブなどが設けられている。また、排気通路２９０において、排気弁２５０の下流側には、排気ガス中のＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣ等を除去するための図示しない触媒装置が設けられている。なお、エンジン２００は、図示しないスタータにより始動される。スタータは、図示しない二次電池からの給電により駆動する電動モータを有する。
【００１４】
アクチュエータ２０は、エンジン２００の有効圧縮比を調整するためのアクチュエータである。具体的には、本実施形態において、アクチュエータ２０は、カムシャフト２４３を回転駆動させるための図示しない電動モータ、減速機、およびリンク部を有する電動ＶＣＴ（Variable Cam Timing）として構成されている。アクチュエータ２０は、制御装置１００からの指示に従ってカムシャフト２４３の位相を調整し、これにより、エンジン２００の圧縮比を調整する。具体的には、クランクシャフト２３３に対するカムシャフト２４３の相対回転位相（以下、単に「ＶＣＴ位相」とも呼ぶ）を遅角させることによって圧縮比を低減し、また、ＶＣＴ位相を進角させることによって圧縮比を増大させる。なお、アクチュエータ２０によれば、ＶＣＴ位相が、最進角と最遅角との間の中間位相となるように調整することができる。アクチュエータ２０への給電は、図示しない給電用リレーを介して図示しない二次電池により実行される。
【００１５】
位置特定装置３２は、車両５００の現在位置を特定する。本実施形態において、位置特定装置３２は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を構成する人工衛星から受信した航法信号に基づいて、車両５００の現在位置（経度・緯度）を測位する。このような位置特定装置３２としては、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）により現在位置を特定する装置を用いてもよい。
【００１６】
通信装置３４は、車両５００の外部と通信を行なう。通信装置３４としては、例えば、４Ｇ（第４世代移動体通信システム）や、５Ｇ（第５世代移動体通信システム）といった、電気通信事業者が提供する無線通信サービスによる通信を実行可能な通信装置や、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従った無線ＬＡＮ通信を実行可能な通信装置などが該当する。
【００１７】
温度センサ３６は、エンジン２００の温度を検出する。具体的には、温度センサ３６は、エンジン冷却用のウォータージャケット内の冷却水の温度を、エンジン２００の温度として検出する。クランク角センサ３８は、クランクシャフト２３３の近傍に配置され、クランクシャフト２３３の回転角度を検出する。カム角センサ３９は、カムシャフト２４３の近傍に配置され、カムシャフト２４３の回転角度を検出する。
【００１８】
上述の位置特定装置３２、温度センサ３６、クランク角センサ３８、およびカム角センサ３９は、それぞれ制御装置１００と電気的に接続されており、制御装置１００は、位置特定装置３２および各センサ３６、３８、３９により検出された値を取得することができる。また、制御装置１００は、通信装置３４と電気的に接続されており、通信装置３４を介してデータを車両５００の外部へと送信し、また、車両５００の外部から通信装置３４を介してデータを受信する。
【００１９】
制御装置１００は、位置特定装置３２および各センサ３６、３８、３９により検出された値や、通信装置３４を介して受信したデータを利用して、エンジン２００を制御する。本実施形態において、制御装置１００は、ＣＰＵや、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリを有するマイクロプロセッサを備えるＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成されている。かかるＥＣＵにおいてＣＰＵは、メモリに予め記憶されている制御プログラムを実行することにより、アクチュエータ制御部１１２、位置情報送信部１１４、および温度環境情報取得部１１６として機能する。
【００２０】
アクチュエータ制御部１１２は、アクチュエータ２０を制御する。位置情報送信部１１４は、位置特定装置３２から得られる車両５００の現在位置を示す情報を、通信装置３４を介して外部装置へと送信する。本実施形態において、外部装置とは、後述のデータセンタ９００におけるサーバ装置９４０を意味する。温度環境情報取得部１１６は、温度環境情報を、通信装置３４を介してデータセンタ９００におけるサーバ装置９４０から取得する。「温度環境情報」とは、車両５００が位置する場所の現在または将来における温度環境に関する情報を意味する。具体的には、本実施形態では、車両５００が位置する場所を含む地域の現在から２４時間後までの期間における推定最低気温を意味する。
【００２１】
制御装置１００を構成するＥＣＵが有するメモリには、上述の制御プログラムに加えて、位相決定マップ１２０が予め記憶されている。図２に示すように、位相決定マップ１２０には、推定最低気温と、目標ＶＣＴ位相とが対応付けられている。具体的には、極低温に対して「中間位相まで進角」が、「極低温以外」に対して「最遅角」が、それぞれ対応付けられている。本実施形態において、「極低温」とは、０℃（摂氏ゼロ度）以下の温度を意味する。位相決定マップ１２０において、このような対応付けとしている理由については、後述する。なお、０℃以下の温度に限らず、任意の温度範囲の温度を、「極低温」としてもよい。例えば、−１０℃〜＋１０℃のうちの任意の温度を上限とする温度範囲を、「極低温」としてもよい。また、例えば、−３０℃以下の温度を「極低温」としてもよい。本実施形態において、位相決定マップ１２０に設定されている「中間位相」とは、最遅角よりも進角し、また、最進角よりも遅角した位相であり、極低温の温度環境下においてエンジン２００を始動させることが可能な程度の爆発トルクを得られる位相として、予め実験により特定されて設定されている。
【００２２】
制御装置１００は、通信装置３４および図示しない電気通信事業者のネットワークを介して、データセンタ９００に配置されているサーバ装置９４０とデータのやりとりを行なうことができる。なお、図１では、無線基地局や、データ交換機等を含む電気通信事業者が有するネットワークは省略されている。データセンタ９００には、サーバ装置９４０と、サーバ装置９４０電気的に接続された通信装置９２０とが配置されている。サーバ装置９４０は、温度環境情報送信部９４２を備える。温度環境情報送信部９４２は、通信装置９２０を介して外部から受信する要求に応じて、温度環境に関する情報（以下、「温度関連情報」と呼ぶ）を送信する。具体的には、温度環境情報送信部９４２は、緯度および経度を含む現在位置情報を含む要求を受けると、現在位置を含む地域の現在から２４時間後までの期間における推定最低気温を特定し、かかる推定最低気温の情報を、温度関連情報として通信装置９２０を介して要求の送信元へと送信する。なお、サーバ装置９４０は、本開示における外部装置の下位概念に相当する。
【００２３】
一般に、極低温の温度環境下では、図示しない二次電池の出力電力は低下する。このため、アクチュエータ２０への供給電力は低下してしまう。また、例えば、吸気弁２４０やカムシャフト２４３の駆動部分に用いられている潤滑油の粘度は、極低温の温度環境下において増大する。したがって、極低温の温度環境下では、エンジン２００の圧縮比を目標値に調整できないおそれがある。他方、高温の温度環境下では、プレイグニッションやノッキングなどのエンジン２００の異常燃焼が起こるおそれがある。しかし、本実施形態の制御装置１００は、後述の「エンジン停止期間におけるＶＣＴ位相調整処理」を実行することにより、始動時におけるエンジンの有効圧縮比を適切に調整可能としつつ、エンジンの異常燃焼を抑制できる。
【００２４】
Ａ２．エンジン停止期間におけるＶＣＴ位相調整処理：
車両５００では、イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に変化すると、図３に示すエンジン停止期間におけるＶＣＴ位相調整処理が実行される。エンジン停止期間におけるＶＣＴ位相調整処理とは、エンジン２００の次回始動時のＶＣＴ位相を調整する処理を意味する。なお、具体的なＶＣＴ位相の調整作業は、イグニッションスイッチがオン状態に変化した直後に行われる訳ではなく、後述するように、ステップＳ１２０においてエンジン停止要求が有ると判定された場合に行われる。
【００２５】
位置情報送信部１１４は、車両５００の現在位置を示す情報を位置特定装置３２から取得し、かかる情報をデータセンタ９００へ送信する（ステップＳ１０５）。上述のように、データセンタ９００において温度環境情報送信部９４２は、受信した現在位置情報の示す現在位置を含む地域の温度環境情報を、通信装置９２０を介して車両５００へと送信する。
【００２６】
車両５００において温度環境情報取得部１１６は、データセンタ９００（温度環境情報送信部９４２）から送信された現在位置に応じた温度環境情報を、通信装置９２０を介して受信することにより取得する（ステップＳ１１０）。なお、取得された温度環境情報を示すデータは、図示しない制御装置１００のメモリに記憶される。
【００２７】
アクチュエータ制御部１１２は、車両５００に対するエンジン２００の停止要求（以下、単に「エンジン停止要求」と呼ぶ）が有るか否かを判定する（ステップＳ１１５）。本実施形態において、「エンジン停止要求」は、イグニッションスイッチのオフが要求されたことを意味する。エンジン停止要求が無いと判定された場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）、上述のステップＳ１０５に戻る。したがって、この場合、車両５００の現在位置の情報の送信（ステップＳ１０５）と、現在位置に応じた温度関連情報の受信（ステップＳ１１０）とが再度実行されることとなる。
【００２８】
エンジン停止要求が有ると判定された場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、アクチュエータ制御部１１２は、ステップＳ１１０において取得された温度関連情報により推定される温度環境に応じて、エンジン２００の停止期間におけるアクチュエータ２０の制御量を調整する（ステップＳ１２０）。具体的には、アクチュエータ制御部１１２は、まず、取得された温度関連情報に基づきステップＳ１２０を実行するタイミングから２４時間後までの期間における推定最低気温を特定する。次に、位相決定マップ１２０を参照して、特定された推定最低気温に応じた目標ＶＣＴ位相を特定する。そして、特定された目標ＶＣＴ位相とするためのアクチュエータ２０の制御量を決定し、かかる制御量となるようにアクチュエータ２０を制御する。例えば、ステップＳ１２０を実行するタイミングから２４時間後までの期間における推定最低気温が０℃（極低温）である場合には、図２に示すように、目標ＶＣＴ位相として「中間位相までの進角」が特定される。したがって、ＶＣＴ位相が中間位相までの進角するようにアクチュエータ２０の制御量が調整されることとなる。また、例えば、ステップＳ１２０を実行するタイミングから２４時間後までの期間における推定最低気温が＋２０℃（極低温以外）である場合には、図２に示すように、目標ＶＣＴ位相として最遅角が特定される。したがって、ＶＣＴ位相が最遅角となるようにアクチュエータ２０の制御量が調整されることとなる。
【００２９】
図３の示すように、アクチュエータ制御部１１２は、アクチュエータ２０への給電用リレーをオフすることにより、アクチュエータ２０への給電を停止させ（ステップＳ１２５）、エンジン停止期間におけるＶＣＴ位相調整処理が終了する。このエンジン停止期間におけるＶＣＴ位相調整処理の完了後、または、かかる処理と並行して、車両５００に搭載されている各種ポンプやモータ等の補機類への給電や、点火プラグ２６０への給電を停止する処理などが実行されて、エンジン２００が停止すると共に、車両５００全体の動作が停止することとなる。
【００３０】
こうしてエンジン２００が停止した後、向こう２４時間内の最低気温は、ステップＳ１２０により推定される推定最低気温となる可能性が高い。例えば、推定最低気温が−１℃であれば、−１℃に近い温度となる可能性が高い。そして、この場合、上述の「エンジン停止期間におけるＶＣＴ位相調整処理」によって、ＶＣＴ位相は中間位相までの進角している。このため、エンジン２００の次回始動時の実際の温度が０℃であって、潤滑油の粘度が増大して摩擦力が増大している状況であっても、かかる摩擦力に打ち克つだけの爆発トルクを生じさせることができる。したがって、次回始動時におけるエンジン２００の始動安定性の低下を抑制できる。他方、例えば、推定最低気温が＋２０℃である場合、上述の「エンジン停止期間におけるＶＣＴ位相調整処理」によって、ＶＣＴ位相は「最遅角」となっている。このため、エンジン２００の次回始動時の実際の温度が＋１９℃であり、プレイグニッションやノッキングなどの異常燃焼が生じやすい状況であっても、かかる異常燃焼の発生を抑制できる。
【００３１】
なお、推定最低気温が極低温である場合には、圧縮比が大きくなるようにエンジン２００を駆動させるため、次回始動時における図示しないスタータの負荷は大きくなる。しかし、前回のイグニッションオフ時に予めＶＣＴ位相を中間位相まで進角してあるので、次回始動時にアクチュエータ２０を駆動させるための負荷を小さくできる。このため、エンジン２００の始動時におけるスタータとアクチュエータ２０の合計負荷の増大を抑制できる。
【００３２】
以上説明した第１実施形態の制御装置１００によれば、エンジン２００の停止期間における有効圧縮比が、サーバ装置９４０から取得された温度環境情報により推定される温度環境に応じた値となるように、アクチュエータの制御量を調整するので、次回始動時におけるエンジン２００の始動安定性の低下を抑制しつつ、エンジン２００の異常燃焼を抑制できる。
【００３３】
また、温度環境情報は、車両５００の現在位置における将来の推定気温を示す情報を含むので、アクチュエータ２０の制御量を、温度環境情報により推定される温度環境に応じた値となるように、より精度良く調整できる。
【００３４】
また、アクチュエータ２０は、エンジン２００における吸気弁２４０を開閉させるタイミングを調整することにより、エンジン２００の有効圧縮比を調整するので、次回始動時の有効圧縮比が、サーバ装置９４０から取得された温度環境情報により推定される温度環境に応じた値となるように、吸気弁２４０を開閉させるタイミングを調整できる。
【００３５】
Ｂ．第２実施形態：
第２実施形態の制御装置１００の構成は、第１実施形態の制御装置１００の構成と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、車両５００における制御装置１００を除くその他の構成、およびデータセンタ９００における構成も、第１実施形態と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。さらに、第１実施形態における「エンジン停止期間における有効圧縮比調整処理」の手順も、第１実施形態と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３６】
第２実施形態の制御装置１００は、位相決定マップ１２０における具体的な設定内容において、第１実施形態の制御装置１００と異なる。また、第２実施形態のサーバ装置９４０は、送信する温度環境情報の具体的な内容において、第１実施形態のサーバ装置９４０と異なる。
【００３７】
具体的には、図４に示すように、第２実施形態の位相決定マップ１２０は、いわゆる三次元マップであり、季節と緯度との組み合わせに対して、目標ＶＣＴ位相が対応付けられている。具体的には、季節として、「夏」と、「春および秋」と、「冬」との３つの値が設定されている。そして、各季節に対して、緯度の閾値が設けられ、かかる閾値よりも高い緯度の範囲と、かかる閾値以下の範囲との２つの緯度範囲が設定されている。季節「夏」に対して、閾値緯度Ｌ１が設定されている。同様に、季節「春および秋」に対して閾値緯度Ｌ２が、季節「冬」に対して閾値緯度Ｌ３が、それぞれ設定されている。ここで、夏の閾値緯度Ｌ１は、他の２つの閾値緯度Ｌ２、Ｌ３に比べて最も極地（＋９０度または−９０度）に近い緯度に設定されている。他方、冬の閾値緯度Ｌ３は、他の２つの閾値緯度Ｌ１、Ｌ２に比べて最も赤道（０度）に近い緯度に設定されている。春および秋の閾値緯度Ｌ２は、閾値緯度Ｌ１と閾値緯度Ｌ２との間の値として設定されている。そして、各季節において、閾値緯度よりも高い緯度範囲には、目標ＶＣＴ位相として「中間位相まで進角」が設定されている。また、各季節において、閾値緯度以下の緯度範囲には、目標ＶＣＴ位相として「最遅角」が設定されている。
【００３８】
第２実施形態のサーバ装置９４０において、温度環境情報送信部９４２は、緯度および経度を含む現在位置情報を含む要求を受けると、温度環境情報として、かかる位置における現在の季節を示す情報を送信する。したがって、エンジン停止期間におけるＶＣＴ位相調整処理のステップＳ１１０において、温度環境情報取得部１１６は、季節を示す情報を取得する。そして、ステップＳ１２０では、アクチュエータ制御部１１２は、ステップＳ１１０で取得された情報の示す季節と、車両５００の現在位置の緯度情報とに基づき、図４に示す位相決定マップ１２０を参照して、目標ＶＣＴ位相を特定し、かかる位相となるように、アクチュエータ２０の制御量を調整する。具体的には、例えば、ステップＳ１１０で取得された情報の示す季節が夏であり、現在位置の緯度が閾値緯度Ｌ１よりも高い場合には、目標ＶＣＴ位相として、「中間位相まで進角」が決定される。また、例えば、季節が冬であり、現在位置の緯度が閾値緯度Ｌ３以下である場合には、目標ＶＣＴ位相として、「最遅角」が決定される。ここで、図４に示すように、位相決定マップ１２０では、各季節において、閾値緯度よりも高い緯度範囲には、「中間位相まで進角」が設定されている。このため、現在位置が、極地に比較的近いために温度環境が低温環境である場合には、エンジン２００の停止期間において、ＶＣＴ位相は、中間位相まで進角された状態に調整される。他方、各季節において、閾値緯度以下の緯度範囲には、「最遅角」が設定されている。このため、現在位置が赤道に比較的近いために温度環境が高温環境である場合には、エンジン２００の停止期間において、ＶＣＴ位相は、最遅角に調整される。
【００３９】
上述のように調整されることにより、第２実施形態の制御装置１００は、第１実施形態の制御装置１００と同様な効果を有する。加えて、制御装置１００において受信される温度環境情報は、現在位置における現在の季節を示す情報を含むので、車両５００の停止期間における温度環境を精度良く推定できる。
【００４０】
Ｃ．第３実施形態：
Ｃ１．装置構成：
図５に示す第３実施形態の制御装置１００ａは、動作状態特定部１１８を有する点において第１実施形態の制御装置１００と異なる。動作状態特定部１１８は、他の機能部１１２、１１４、１１６と同様に、制御装置１００ａが備えるＣＰＵがメモリに予め記憶されている制御プログラムを実行することにより実現される。
【００４１】
動作状態特定部１１８は、車両５００の動作状態を特定する。具体的に特定される動作状態としては、アイドル状態と、アイドルストップ状態と、イグニッションオフ（ＩＧ−ＯＦＦ）要求状態とが含まれる。アイドル状態とは、いわゆるアイドリングを行っている状態であり、エンジン２００が無負荷状態で最低限の回転数で駆動している状態を意味する。アイドルストップ状態とは、車両５００が停止した状態においてエンジン２００の駆動を禁止するいわゆるアイドルストップ制御（スタートアンドストップ制御とも呼ばれる）が実行されている状態を意味する。この状態においては、車両５００は停止しているが、しばらくしてから発進する可能性が高い。但し、このアイドルストップ状態からイグニッションオフ状態に移行する場合もある。イグニッションオフ要求状態とは、車両５００の運転者による操作によってイグニッションオフが要求された状態を意味する。この状態においては、車両５００は停止しており、且つ、その後しばらくの間は発進する可能性が低い。動作状態特定部１１８は、これらの状態を、車両５００に搭載された各種センサの検出値、例えば、アクセル開度センサおよび車速センサ等の検出値や、アイドルストップ制御を実行するためのＥＣＵや、イグニッションスイッチの状態を管理するＥＣＵからの通知に基づき特定する。
【００４２】
図６に示すように、第３実施形態の位相決定マップ１２０には、推定最低気温と、エンジン温度と、動作状態とに対して、目標ＶＣＴ位相が対応付けられている。具体的には、推定最低気温として、第１実施形態と同様に、「極低温」および「極低温以外」が設定されている。また、エンジン温度として、「低温」および「高温」が設定されている。本実施形態において、エンジン温度の「低温」とは４０℃以下を意味し、エンジン温度の「高温」とは４０℃よりも高い温度を意味する。なお、４０℃に限らず、任意の温度を閾値温度としてもよい。また、動作状態として、「アイドル状態」、「アイドルストップ状態」、および「イグニッションオフ要求状態」が設定されている。
【００４３】
まず、エンジン温度が「低温」の場合の設定内容について説明する。推定最低気温が「極低温」の場合、いずれの動作状態に対しても、目標ＶＣＴ位相として、「中間位相まで進角」が設定されている。推定最低気温が「極低温以外」の場合、動作状態が「アイドル状態」に対して目標ＶＣＴ位相として「中間位相まで進角」が設定されている。他方、推定最低気温が「極低温以外」であって、動作状態が「アイドルストップ状態」および「イグニッションオフ要求状態」の場合、目標ＶＣＴ位相として「最遅角」が設定されている。
【００４４】
次に、エンジン温度が「高温」の場合の設定内容について説明する。推定最低気温が「極低温」であって、動作状態が「アイドル状態」の場合、目標ＶＣＴ位相として「最遅角」が設定されている。これに対して、推定最低気温が「極低温」であって、動作状態が「アイドルストップ状態」および「イグニッションオフ要求状態」の場合、目標ＶＣＴ位相として「中間位相まで進角」が設定されている。また、推定最低気温が「極低温以外」の場合、いずれの動作状態に対しても、目標ＶＣＴ位相として、「最遅角」が設定されている。
【００４５】
Ｃ２．エンジン停止期間におけるＶＣＴ位相調整処理：
図７に示す第３実施形態のエンジン停止期間におけるＶＣＴ位相調整処理は、ステップＳ１１１、Ｓ１１２、およびＳ１１６を追加して実行する点と、ステップＳ１２０に代えてステップＳ１２０ａ、Ｓ１２０ｂ、Ｓ１２０ｃを実行する点とにおいて、図３に示す第１実施形態のエンジン停止期間におけるＶＣＴ位相調整処理と異なる。第３実施形態のエンジン停止期間におけるＶＣＴ位相調整処理において、その他の手順は、第１実施形態のエンジン停止期間におけるＶＣＴ位相調整処理と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
図７に示すように、ステップＳ１１０の実行後、動作状態特定部１１８は、温度センサ３６からエンジン温度、すなわち、エンジン冷却水の温度を取得する（ステップＳ１１１）。動作状態特定部１１８は、イグニッションオフ要求が有るか否かを判定する（ステップＳ１１２）。イグニッションオフ要求が有ると判定された場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、アクチュエータ制御部１１２は、位相決定マップ１２０を参照して、推定される温度環境、すなわち推定最低気温と、エンジン温度と、「イグニッションオフ要求状態」との動作状態とに応じて、エンジン２００の停止期間におけるアクチュエータ２０の制御量を調整する（ステップＳ１２０ａ）。例えば、推定最低気温が０℃（極低温）であり、エンジン温度が３０℃（低温）である場合、動作状態が「イグニッションオフ要求状態」であると、図６に示す位相決定マップ１２０によれば、目標ＶＣＴ位相として「中間位相まで進角」が特定される。したがって、この場合、ステップＳ１２０ａにおいて、ＶＣＴ位相が中間位相まで進角するようにアクチュエータ２０の制御量が調整されることとなる。ステップＳ１２０ａの実行後、上述のステップＳ１２５が実行される。
【００４７】
イグニッションオフ要求が無いと判定された場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）、アクチュエータ制御部１１２は、エンジン２００の停止要求が有るか否かを判定する（ステップＳ１１５）。エンジン２００の停止要求が有ると判定された場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、アクチュエータ制御部１１２は、推定される温度環境と、エンジン温度と、「アイドルストップ状態」との動作状態とに応じて、エンジン２００の停止期間におけるアクチュエータ２０の制御量を調整する（ステップＳ１２０ｂ）。例えば、推定最低気温が＋２０℃（極低温以外）であり、エンジン温度が＋８０℃（高温）である場合、動作状態が「アイドルストップ状態」であると、図６に示す位相決定マップ１２０によれば、目標ＶＣＴ位相として「最遅角」が特定される。したがって、この場合、ステップＳ１２０ｂにおいて、ＶＣＴ位相が最遅角となるようにアクチュエータ２０の制御量が調整されることとなる。ステップＳ１２０ｂの実行後、上述のステップＳ１２５が実行される。
【００４８】
エンジン２００の停止要求が無いと判定された場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）、アクチュエータ制御部１１２は、車両５００の動作状態がアイドル状態であるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。アイドル状態であると判定された場合（ステップＳ１１６：ＹＥＳ）、アクチュエータ制御部１１２は、推定される温度環境と、エンジン温度と、「アイドル状態」との動作状態とに応じて、エンジン２００の停止期間におけるアクチュエータ２０の制御量を調整する（ステップＳ１２０ｃ）。例えば、推定最低気温が−１０℃（極低温）であり、エンジン温度が２５℃（低温）である場合、動作状態が「アイドル状態」であると、図６に示す位相決定マップ１２０によれば、目標ＶＣＴ位相として「中間位相まで進角」が特定される。したがって、この場合、ステップＳ１２０ｃにおいて、ＶＣＴ位相が中間位相まで進角するようにアクチュエータ２０の制御量が調整されることとなる。ステップＳ１２０ｃの実行後、上述のステップＳ１２５が実行される。アイドル状態でないと判定された場合（ステップＳ１１６：ＮＯ）、上述のステップＳ１０５に戻る。
【００４９】
上述のように推定最低気温と、エンジン温度と、車両５００動作状態とに応じて、目標ＶＣＴ位相として、「中間位相まで進角」または「最遅角」が決定される理由について以下説明する。
【００５０】
まず、エンジン温度が「低温」の場合について説明する。エンジン温度が「低温」であり、且つ、推定最低気温が「極低温」の場合には、プレイグニッションやノッキング等の異常燃焼が生じる可能性は低い。このため、圧縮比を大きくして摩擦力に打ち克つだけの爆発トルクを生じさせる圧縮比を達成し、始動安定性やアイドル状態における安定性を向上させるために、目標ＶＣＴ位相を「中間位相まで進角」させるように調整している。また、エンジン温度が「低温」であり、且つ、推定最低気温が「極低温以外」の場合であっても、動作状態が「アイドル状態」である場合には、アイドル状態における安定性の向上を図ることを目的として、目標ＶＣＴ位相を「中間位相まで進角」させるようにしている。これらの場合に対して、エンジン温度が「低温」であり、且つ、推定最低気温が「極低温以外」の場合であって、動作状態が「アイドルストップ状態」および「イグニッションオフ要求状態」の場合には、次回始動時までにエンジン温度が上昇して次回始動時に異常燃焼が生じる可能性がある。そこで、かかる異常燃焼の発生を抑制し、また、始動時における圧縮仕事を低減させてスタータの負荷を低減させることを目的として、ＶＣＴ位相を「最遅角」となるように調整している。
【００５１】
次に、エンジン温度が「高温」の場合について説明する。エンジン温度が「高温」の場合、異常燃焼が生じる可能性が高い。したがって、基本的には、低圧縮比となるように、ＶＣＴ位相を最遅角となるようにしている。例えば、動作状態が「アイドル状態」である場合には、推定最低気温が「極低温」であるか否かに関わらず、目標ＶＣＴ位相を最遅角としている。これにより、異常燃焼の発生を抑制できる。また、例えば、動作状態が「アイドルストップ状態」であり、推定最低気温が極低温以外の場合、目標ＶＣＴ位相を最遅角としている。これは、異常燃焼の発生を抑制に加えて、始動時のショックを抑えて乗員の利便性を向上させることも意図している。他方、以下の２つのパターンにおいては、目標ＶＣＴ位相を中間位相まで進角するようにしている。すなわち、（ｉ）推定最低気温が「極低温」であり、動作状態が「イグニッションオフ要求状態」である場合と、（ｉｉ）推定最低気温が「極低温」であり、動作状態が「アイドルストップ状態」である場合と、において目標ＶＣＴ位相を中間位相まで進角するようにしている。上記（ｉ）のパターンでは、その後において停止状態が長時間継続する可能性が高く、また、推定最低気温が極低温であるため、次回始動時にはエンジン温度が低温となって異常燃焼が生じる可能性は低い。したがって、（ｉ）のパターンにおいては、エンジン２００の始動安定性の低下抑制を目的として、目標ＶＣＴ位相違を中間位相まで進角するようにしている。上記（ｉｉ）のパターンでは、アイドルストップ状態のままイグニッションオフが要求される可能性があるため、本実施形態では、上記（ｉ）のパターン、すなわち、動作状態が「イグニッションオフ要求状態」である場合と同様な理由で、目標ＶＣＴ位相を中間位相まで進角するようにしている。
【００５２】
以上説明した第３実施形態の制御装置１００ａは、第１実施形態の制御装置１００と同様な効果を有する。加えて、制御装置１００ａは、推定最低気温と、エンジン温度と、車両５００動作状態とに応じて、目標ＶＣＴ位相を決定し、かかる目標ＶＣＴ位相となるようにアクチュエータ２０の制御量を調整するので、車両５００の動作状態に応じた適切な目標ＶＣＴ位相となるように、アクチュエータ２０を制御できる。また、動作状態として、「アイドル状態」、「アイドルストップ状態」、および「イグニッションオフ要求状態」に応じて目標ＶＣＴ位相を決定し、かかる目標ＶＣＴ位相となるようにアクチュエータ２０の制御量を調整するので、各動作状態に応じた適切な目標ＶＣＴ位相となるように、アクチュエータ２０を制御できる。
【００５３】
Ｄ．その他の実施形態：
（Ｄ１）上記各実施形態において、エンジン２００の有効圧縮比の調整は、ＶＣＴ位相を調整することにより実現されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、エンジン２００を、ピストン２３０とクランクシャフト２３３との間のコネクテッドロッド長を調整するための機構を備える構成とし、かかるコネクテッドロッド長を調整することによりピストン２３０の上昇時の位置を調整して、有効圧縮比を調整するようにしてもよい。かかる構成においては、ピストン２３０の上昇時の位置が高いほど（吸気弁２４０および排気弁２５０に近いほど）、有効圧縮比は高くなる。
【００５４】
（Ｄ２）第３実施形態では、エンジン温度が「高温」であり、推定最低気温が「極低温」であり、動作状態が「アイドルストップ状態」である場合、ＶＣＴ位相は「中間位相まで進角」に調整されていたが、本発明はこれに限定されない。この場合、ＶＣＴ位相は「最遅角」調整されてもよい。アイドルストップ状態の場合、上述のようにそのままイグニッションオフが要求される場合の他、短時間の後にエンジン２００が始動する場合もあり得る。そして、この場合、短時間の後の始動であるため、始動時のエンジン温度は高く、異常燃焼が生じる可能性が高い。そこで、かかる場合における異常燃焼の抑制を目的として、ＶＣＴ位相を「最遅角」に調整してもよい。なお、かかる構成において、仮に、アイドルストップ状態からイグニッションオフ要求状態に移行した場合には、アクチュエータ２０を再度駆動させて、目標ＶＣＴ位相を「中間位相まで進角」するように、アクチュエータ２０の制御量を調整してもよい。
【００５５】
（Ｄ３）第１および第３実施形態では、温度環境情報は、車両５００の現在位置を含む地域の現在から２４時間後までの期間における推定最低気温の情報であった。また、第２実施形態では、温度環境情報は、車両５００が位置する場所における現在の季節を示す情報であった。しかし、本実施形態は、これに限定されない。例えば、車両５００の現在位置を含む地域の現在から２４時間後までの期間における定期的な推定気温の情報であってもよい。この構成においても、車両５００において、受信した温度環境情報に基づき、車両５００の現在位置を含む地域の現在から２４時間後までの期間における推定最低気温を特定することにより、各実施形態と同様な処理を行うことができる。また、例えば、現在から向こう１週間の日ごとの最低気温であってもよい。この構成においては、車両５００におけるイグニッションオフからオンまでの平均日数を計算し、かかる平均日数を考慮して、受信した温度環境情報に基づき、エンジン２００の停止期間における推定最低気温を特定してもよい。
【００５６】
（Ｄ４）第３実施形態では、目標ＶＣＴ位相の決定は、エンジン温度と、車両５００の動作状態と、温度環境情報（エンジン２００の停止期間における推定最低気温）とに基づき行われていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、エンジン温度を省略して、車両５００の動作状態と、温度環境情報（エンジン２００の停止期間における推定最低気温）とに基づき、目標ＶＣＴ位相が決定されてもよい。かかる構成においては、例えば、図６に示す位相決定マップ１２０のうち、エンジン水温が「高温」の場合の設定値、または、エンジン水温が「低温」の場合の設定値のみを用いて、目標ＶＣＴ位相を特定してもよい。
【００５７】
（Ｄ５）各実施形態において、温度センサ３６は、エンジン冷却用のウォータージャケット内の冷却水の温度を、エンジン２００の温度として検出していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、シリンダヘッド２１０またはシリンダブロック２２０に接して、或いは、シリンダヘッド２１０またはシリンダブロック２２０の近傍に温度センサ３６を配置し、かかる位置において検出される温度を、エンジン２００の温度として検出してもよい。
【００５８】
（Ｄ６）第１および第３実施形態において、位相決定マップ１２０では、推定最低温度は、２段階（極低温と、極低温以外）で設定されていたが、３段階以上で設定されてもよい。例えば、３つ以上の温度範囲により段階的に設定されてもよい。かかる構成においては、より低い温度範囲に対して、目標ＶＣＴ位相としてより大きな進角が設定されてもよい。かかる構成においても各実施形態と同様な効果を有する。加えて、３つ以上の温度範囲により段階的に目標ＶＣＴ位相が設定されているので、始動安定性の低下抑制と、エンジン２００の異常燃焼の抑制とを、温度環境に応じてより精度良く実現できる。
【００５９】
（Ｄ７）各実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、アクチュエータ制御部１１２、位置情報送信部１１４、温度環境情報取得部１１６、および動作状態特定部１１８のうちの少なくとも１つの機能部を、集積回路、ディスクリート回路、またはそれらの回路を組み合わせたモジュールにより実現してもよい。また、本開示の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア（コンピュータプログラム）は、コンピューター読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピューター内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピューターに固定されている外部記憶装置も含んでいる。すなわち、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、データパケットを一時的ではなく固定可能な任意の記録媒体を含む広い意味を有している。
【００６０】
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する本実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
５００  車両、２００  エンジン、２０  アクチュエータ、３２  位置特定装置、３４  通信装置、１００，１００ａ  制御装置、１１２  アクチュエータ制御部、１１４  位置情報送信部、１１６  温度環境情報取得部
【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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