(57)【要約】【課題】可変バルブタイミング装置を備えたシステムにおいて、ブレーキ操作によるエンジンストールによって実ＶＣＴ位相（実バルブタイミング）が所定の始動時位置（例えば最遅角位置）に戻る前にエンジンが停止することを未然に防止する。【解決手段】ブレーキ操作中に実ＶＣＴ位相が始動時位置まで戻っていない場合に、エンジン回転速度Ｎe が低回転領域で急低下しているか否かによって、エンジンストールが発生するか否かを予測する。エンジンストールが発生すると予測した場合には、その時点で、自動変速機１２の変速機構１７を非ニュートラル状態（動力伝達可能な状態）からニュートラル状態（動力伝達しない状態）に切り換える。これにより、ブレーキによって車輪１５がロック状態になるような場合でも、車輪１５側からエンジン１１側に回転停止方向のトルクが伝達されることを回避又は抑制して、エンジンストールを防止する。【選択図】図１
2012013051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランク軸に対するカム軸の回転位相（以下「ＶＣＴ位相」という）を変化させてバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置を備えた車両の制御装置において、
エンジンストールが発生するか否かを予測するエンスト予測手段と、
車両のブレーキ操作中に実ＶＣＴ位相が所定の始動時位置ではない状態で前記エンスト予測手段によりエンジンストールが発生すると予測したときに該エンジンストールを防止するように前記エンジンの動力伝達系を制御するエンスト防止手段と
を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記エンスト防止手段は、前記動力伝達系に設けられた変速機構をニュートラル状態にすることで前記エンジンストールを防止することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記エンスト防止手段は、前記動力伝達系に設けられたトルクコンバータのロックアップクラッチを解放状態にすることで前記エンジンストールを防止することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記エンスト予測手段は、ブレーキ操作状態、エンジン回転速度、車速のうちの少なくとも１つに基づいて前記エンジンストールが発生するか否かを予測することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン（内燃機関）のバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置を備えた車両の制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に搭載されるエンジンにおいては、出力向上、燃費節減、排気エミッション低減等を目的として、吸気バルブや排気バルブのバルブタイミング（開閉タイミング）を変化させる可変バルブタイミング装置を採用したものがある。現在、実用化されている可変バルブタイミング装置は、クランク軸に対するカム軸の回転位相（ＶＣＴ位相）を変化させることで、カム軸によって開閉駆動される吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを変化させるようにしたものが多い。
【０００３】
一般に、油圧駆動式の可変バルブタイミング装置は、エンジン回転速度（つまりオイルポンプの回転速度）が上昇して油圧がある程度上昇してからでないと、ＶＣＴ位相（バルブタイミング）を正常に制御することができないため、エンジンの始動性を確保するには、予めエンジン停止時に実ＶＣＴ位相を始動に適した位置まで変化させてロックピン等でロックしておくことが好ましい。
【０００４】
そこで、特許文献１（特開２００８−７５４８４号公報）や特許文献２（特開２００９−１５６２１７号公報）に記載されているように、ＩＧスイッチ（イグニッションスイッチ）がオフされてエンジン停止指令が発生したときに、エンジンの回転が停止するまでの期間内に実ＶＣＴ位相を始動に適した位置（ロック位置）まで変化させるように可変バルブタイミング装置を制御するようにしたものがある。その際、上記特許文献１では、実ＶＣＴ位相と目標ＶＣＴ位相（始動に適した位置）との偏差が所定値以下になるまでエンジン回転速度を所定回転速度以上に維持するようにしている。また、上記特許文献２では、エンジン停止指令が発生してから所定の遅延時間が経過するまでエンジンの停止を遅延させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−７５４８４号公報
【特許文献２】特開２００９−１５６２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、パニックブレーキ（急ブレーキ）や低摩擦路面でのブレーキによって車輪がロック状態（回転停止状態）になると、エンジンに掛かる負荷（車輪側からエンジン側に伝達される回転停止方向のトルク）が急増加するため、エンジン回転速度が急低下してエンジンストール（いわゆるエンスト）が発生することがある。このような場合、非常に短い時間でエンジンが停止するため、実ＶＣＴ位相が所定の始動時位置（例えば始動に適した位置）に戻る前にエンジンが停止してしまう可能性があり、実ＶＣＴ位相が始動時位置に戻る前にエンジンが停止すると、次回のエンジン始動時に、始動性が悪化したり、異音が発生したりする等の不具合が発生する。
【０００７】
上記特許文献１や上記特許文献２の技術は、いずれも通常のエンジン停止時（つまりエンジン停止指令に従ってエンジンを停止する場合）に、エンジン停止指令が発生してからエンジンの回転が停止するまでの期間内に実ＶＣＴ位相を所定の始動時位置まで変化させる技術であり、上述したブレーキ操作によるエンジンストール発生時（つまりエンジン停止指令無しで突然にエンジンが停止する場合）の問題を解決することはできない。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ブレーキ操作によるエンジンストールによって実ＶＣＴ位相が所定の始動時位置に戻る前にエンジンが停止することを未然に防止することができる車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、エンジンのクランク軸に対するカム軸の回転位相（以下「ＶＣＴ位相」という）を変化させてバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置を備えた車両の制御装置において、エンジンストールが発生するか否かを予測するエンスト予測手段と、車両のブレーキ操作中に実ＶＣＴ位相が所定の始動時位置ではない状態でエンスト予測手段によりエンジンストールが発生すると予測したときに該エンジンストールを防止するようにエンジンの動力伝達系を制御するエンスト防止手段とを備えた構成としたものである。
【００１０】
この構成では、ブレーキ操作中に実ＶＣＴ位相が所定の始動時位置（例えば始動に適した位置）ではない状態でエンジンストールが発生すると予測したときに、そのエンジンストールを防止するようにエンジンの動力伝達系（例えば変速機構やトルクコンバータ等）を制御することで、ブレーキ操作によるエンジンストールによって実ＶＣＴ位相が所定の始動時位置に戻る前にエンジンが停止することを未然に防止することができ、始動性の悪化や異音の発生を防止することができる。
【００１１】
この場合、請求項２のように、エンスト防止手段は、動力伝達系に設けられた変速機構をニュートラル状態（動力伝達しない状態）にすることでエンジンストールを防止するようにしても良い。このようにすれば、パニックブレーキ（急ブレーキ）や低摩擦路面でのブレーキ等によって車輪がロック状態になるような場合でも、変速機構をニュートラル状態にすることで、車輪側からエンジン側に回転停止方向のトルクが伝達されることを回避又は抑制することができ、エンジンストールを防止することができる。
【００１２】
また、請求項３のように、エンスト防止手段は、動力伝達系に設けられたトルクコンバータのロックアップクラッチを解放状態（切り離した状態）にすることでエンジンストールを防止するようにしても良い。このようにすれば、パニックブレーキ（急ブレーキ）や低摩擦路面でのブレーキ等によって車輪がロック状態になるような場合でも、トルクコンバータのロックアップクラッチを解放状態にすることで、車輪側からエンジン側に回転停止方向のトルクが伝達されることを回避又は抑制することができ、エンジンストールを防止することができる。
【００１３】
また、請求項４のように、エンスト予測手段は、ブレーキ操作状態、エンジン回転速度、車速のうちの少なくとも１つに基づいてエンジンストールが発生するか否かを予測するようにしても良い。例えば、ブレーキ操作中にエンジン回転速度や車速が急低下する場合や、ブレーキ操作量が急増加する場合には、エンジンストールが発生する可能性があるため、ブレーキ操作状態、エンジン回転速度、車速等を監視すれば、エンジンストールが発生するか否かを予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明の一実施例における車両駆動システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は可変バルブタイミング制御システムの概略構成を示す図である。
【図３】図３はエンジンストール発生時の不具合を説明するタイムチャートである。
【図４】図４は本実施例のエンスト防止制御の実行例を説明するタイムチャートである。
【図５】図５はエンスト防止制御ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいて車両駆動システムの概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン１１の出力軸の動力が自動変速機１２に伝達され、この自動変速機１２の出力軸の動力がデファレンシャルギヤ機構１３や車軸１４等を介して車輪１５に伝達される。自動変速機１２は、トルクコンバータ１６と変速機構１７により構成され、複数の変速段の中から変速段を段階的に切り換える有段変速機であっても良いし、無段階に変速するＣＶＴ（無段変速機）であっても良い。トルクコンバータ１６には、入力軸側と出力軸側との間を係合又は切り離しするためのロックアップクラッチ１８が設けられている。
【００１６】
また、アクセルセンサ１９によってアクセル開度（アクセルペダルの操作量）が検出され、ブレーキスイッチ２０によってブレーキ操作が検出される。更に、車速センサ２１によって車速が検出され、シフトスイッチ２２によってシフトレバーの操作位置が検出される。
【００１７】
次に、図２に基づいて可変バルブタイミング制御システムの概略構成を説明する。
エンジン１１は、クランク軸２３からの動力がタイミングチェーン２４により各スプロケット２５，２６を介して吸気側カム軸２７と排気側カム軸２８とに伝達されるようになっている。吸気側カム軸２７には、油圧駆動式の可変バルブタイミング装置２９が設けられ、この可変バルブタイミング装置２９によってクランク軸２３に対する吸気側カム軸２７の回転位相（ＶＣＴ位相）を変化させることで、吸気側カム軸２７によって開閉駆動される吸気バルブ（図示せず）のバルブタイミングを変化させるようになっている。
【００１８】
また、エンジン１１の動力によって駆動されるオイルポンプ３０により、オイルパン３１内の作動油（オイル）が汲み上げられて油圧制御弁３２に供給され、この油圧制御弁３２によって可変バルブタイミング装置２９の進角ポートや遅角ポートに供給する油圧（オイル量）が制御される。油圧制御弁３２の入口ポート側には、オイルの逆流を防止する逆止弁３３が設けられている。
【００１９】
吸気側カム軸２７の外周側には、気筒判別のために特定のカム角でカム角信号パルスを出力するカム角センサ３４が設置され、一方、クランク軸２３の外周側には、所定クランク角毎にクランク角信号パルスを出力するクランク角センサ３５が設置されている。このクランク角センサ３５の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出され、カム角センサ３４及びクランク角センサ３５の出力信号に基づいて吸気バルブの実バルブタイミング（実ＶＣＴ位相）が検出される。
【００２０】
上述した各種のセンサやスイッチの出力は、電子制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３６に入力される。このＥＣＵ３６は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種の制御プログラムを実行することで、エンジン１１や自動変速機１２を制御する。尚、エンジン１１や自動変速機１２を別々の制御回路で制御する構成（例えば、エンジン１１をエンジンＥＣＵで制御して、自動変速機１２をＡＴ−ＥＣＵで制御する構成）としても良い。
【００２１】
その際、ＥＣＵ３６は、エンジン運転状態に応じて目標バルブタイミング（目標ＶＣＴ位相）を演算し、実バルブタイミング（実ＶＣＴ位相）を目標バルブタイミング（目標ＶＣＴ位相）に一致させるように可変バルブタイミング装置２９の油圧制御弁３２をフィードバック制御する。
【００２２】
また、図示しないＩＧスイッチ（イグニッションスイッチ）がオフされてエンジン停止指令が発生したときに、エンジン１１の回転が停止するまでの期間内に実ＶＣＴ位相を所定の始動時位置まで変化させるように可変バルブタイミング装置２９の油圧制御弁３２を制御する。ここで、始動時位置は、始動に適した位置であり、吸気バルブの可変バルブタイミング装置２９の場合、例えば最遅角位置に設定される。
【００２３】
ところで、図３に示すように、パニックブレーキ（急ブレーキ）や低摩擦路面でのブレーキによって車輪１５がロック状態（回転停止状態）になると、エンジン１１に掛かる負荷（車輪１５側からエンジン１１側に伝達される回転停止方向のトルク）が急増加するため、エンジン回転速度が急低下してエンジンストール（いわゆるエンスト）が発生することがある。このような場合、非常に短い時間でエンジン１１が停止するため、実ＶＣＴ位相が所定の始動時位置（例えば最遅角位置）に戻る前にエンジン１１が停止してしまう可能性があり、実ＶＣＴ位相が始動時位置に戻る前にエンジンが停止すると、次回のエンジン始動時に、始動性が悪化したり、異音が発生したりする等の不具合が発生する。
【００２４】
この対策として、ＥＣＵ３６は、後述する図５のエンスト防止制御ルーチンを実行することで、車両のブレーキ操作中に実ＶＣＴ位相が所定の始動時位置（例えば最遅角位置）ではない状態でエンジンストールが発生すると予測したときに、そのエンジンストールを防止するようにエンジン１１の動力伝達系（例えば自動変速機１２の変速機構１７）を制御する。
【００２５】
具体的には、図４に示すように、ブレーキ操作中（ブレーキ信号がＯＮのとき）に、実ＶＣＴ位相が始動時位置まで戻っていない場合に、次の２つの条件を両方とも満たすか否かによって、エンジンストールが発生するか否かを予測する。
【００２６】
(1) エンジン回転速度Ｎe ＜判定値Ｋ1
(2) エンジン回転速度の変化量ΔＮe ＜判定値Ｋ2
ここで、判定値Ｋ1 は例えばアイドル回転速度よりも少し高い回転速度に設定され、判定値Ｋ2 はマイナス値に設定される。
【００２７】
これら(1) と(2) の条件を両方とも満たす場合には、ブレーキ操作中にエンジン回転速度が低回転領域で急低下しているため、エンジンストールが発生する可能性があると判断して、エンジンストールが発生すると予測する。
【００２８】
エンジンストールが発生すると予測した場合には、その時点ｔ1 で、自動変速機１２の変速機構１７を非ニュートラル状態（動力伝達可能な状態）からニュートラル状態（動力伝達しない状態）に切り換える。これにより、ブレーキによって車輪１５がロック状態になるような場合でも、車輪１５側からエンジン１１側に回転停止方向のトルクが伝達されることを回避又は抑制して、エンジンストールを防止する（エンジン回転速度をアイドル回転速度に戻す）。
【００２９】
以上説明した本実施例のエンスト防止制御は、ＥＣＵ３６によって図５のエンスト防止制御ルーチンに従って実行される。以下、このルーチンの処理内容を説明する。
図５に示すエンスト防止制御ルーチンは、ＥＣＵ３６の電源オン中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、ブレーキスイッチ２０の出力信号に基づいてブレーキ操作中（ブレーキ信号がＯＮ）であるか否かを判定し、ブレーキ操作中であると判定されれば、ステップ１０２に進み、実ＶＣＴ位相が所定の始動時位置であるか否かを判定する。ここで、始動時位置は、始動に適した位置であり、吸気バルブの可変バルブタイミング装置２９の場合、例えば最遅角位置に設定される。
【００３０】
上記ステップ１０１でブレーキ操作中ではないと判定された場合、又は、上記ステップ１０２で実ＶＣＴ位相が始動時位置であると判定された場合には、以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。
【００３１】
一方、上記ステップ１０１でブレーキ操作中であると判定され、且つ、上記ステップ１０２で実ＶＣＴ位相が始動時位置ではないと判定された場合には、ステップ１０３に進み、クランク角センサ３５で検出したエンジン回転速度Ｎe を読み込んだ後、ステップ１０４に進み、エンジン回転速度の今回値Ｎe(i)と前回値Ｎe(i-1)との差をエンジン回転速度の変化量ΔＮe として算出する。
ΔＮe ＝Ｎe(i)−Ｎe(i-1)
【００３２】
この後、ステップ１０５に進み、次の２つの条件を両方とも満たすか否かによって、エンジンストールが発生するか否かを予測する。
(1) エンジン回転速度Ｎe ＜判定値Ｋ1
(2) エンジン回転速度の変化量ΔＮe ＜判定値Ｋ2
ここで、判定値Ｋ1 は例えばアイドル回転速度よりも少し高い回転速度に設定され、判定値Ｋ2 はマイナス値に設定される。
【００３３】
これら(1) と(2) の条件を両方とも満たす場合には、ブレーキ操作中にエンジン回転速度が低回転領域で急低下しているため、エンジンストールが発生する可能性があると判断して、エンジンストールが発生すると予測する。このステップ１０５の処理が特許請求の範囲でいうエンスト予測手段としての役割を果たす。
このステップ１０５で、エンジンストールが発生しないと予測した場合には、ステップ１０６以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。
【００３４】
一方、上記ステップ１０５で、エンジンストールが発生すると予測した場合には、ステップ１０６に進み、実ＶＣＴ位相を始動時位置（例えば最遅角位置）まで変化させるように可変バルブタイミング装置２９の油圧制御弁３２を制御する（例えば油圧制御弁３２の制御デューティを０％にする）。
【００３５】
この後、ステップ１０７に進み、自動変速機１２の変速機構１７を非ニュートラル状態（動力伝達可能な状態）からニュートラル状態（動力伝達しない状態）に切り換える。これにより、ブレーキによって車輪がロック状態になるような場合でも、車輪１５側からエンジン１１側に回転停止方向のトルクが伝達されることを回避又は抑制して、エンジンストールを防止する（エンジン回転速度をアイドル回転速度に戻す）。このステップ１０７の処理が特許請求の範囲でいうエンスト防止手段としての役割を果たす。
【００３６】
以上説明した本実施例では、ブレーキ操作中に実ＶＣＴ位相が所定の始動時位置（例えば最遅角位置）ではない状態でエンジンストールが発生すると予測したときに、そのエンジンストールを防止するようにエンジン１１の動力伝達系（例えば自動変速機１２の変速機構１７）を制御するようにしたので、ブレーキ操作によるエンジンストールによって実ＶＣＴ位相が所定の始動時位置に戻る前にエンジン１１が停止することを未然に防止することができ、始動性の悪化や異音の発生を防止することができる。
【００３７】
また、本実施例では、自動変速機１２の変速機構１７をニュートラル状態にすることでエンジンストールを防止するようにしたので、パニックブレーキ（急ブレーキ）や低摩擦路面でのブレーキ等によって車輪１５がロック状態になるような場合でも、変速機構１７をニュートラル状態にすることで、車輪１５側からエンジン１１側に回転停止方向のトルクが伝達されることを回避又は抑制することができ、エンジンストールを確実に防止することができる。
【００３８】
尚、上記実施例では、自動変速機１２の変速機構１７をニュートラル状態にすることでエンジンストールを防止するようにしたが、エンジンストールを防止する方法は、これに限定されず、適宜変更しても良く、例えば、自動変速機１２のトルクコンバータ１６のロックアップクラッチ１８を解放状態（切り離した状態）にすることでエンジンストールを防止するようにしても良い。このようにすれば、パニックブレーキ（急ブレーキ）や低摩擦路面でのブレーキ等によって車輪１５がロック状態になるような場合でも、トルクコンバータ１６のロックアップクラッチ１８を解放状態にすることで、車輪１５側からエンジン１１側に回転停止方向のトルクが伝達されることを回避又は抑制することができ、エンジンストールを確実に防止することができる。
【００３９】
また、自動変速機１２の変速機構１７をニュートラル状態にすると共にトルクコンバータ１６のロックアップクラッチ１８を解放状態することでエンジンストールを防止するようにしても良い。或は、エンジン１１の動力伝達系に油圧駆動式又は電磁駆動式のクラッチを設けて、このクラッチを解放状態（切り離した状態）にすることでエンジンストールを防止するようにしても良い。
【００４０】
また、上記実施例では、ブレーキ操作中にエンジン回転速度が低回転領域で急低下しているか否かによって、エンジンストールが発生するか否かを予測するようにしたが、エンジンストールが発生するか否かを予測する方法は、これに限定されず、適宜変更しても良く、例えば、ブレーキ操作中に車速が低速領域で急低下しているか否かによって、エンジンストールが発生するか否かを予測するようにしても良い。或は、ブレーキ操作量が急増加した（つまり急ブレーキ）か否かによって、エンジンストールが発生するか否かを予測するようにしても良い。
【００４１】
その他、本発明は、吸気バルブの可変バルブタイミング装置に限定されず、排気バルブの可変バルブタイミング装置に適用しても良く、この場合、始動時位置は、例えば最進角位置に設定される。
【符号の説明】
【００４２】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…自動変速機、１５…車輪、１６…トルクコンバータ、１７…変速機構、１８…ロックアップクラッチ、２３…クランク軸、２７…吸気側カム軸、２９…可変バルブタイミング装置、３０…オイルポンプ、３２…油圧制御弁、３４…カム角センサ、３５…クランク角センサ、３６…ＥＣＵ（エンスト予測手段，エンスト防止手段）
【図１】
2012013051.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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