(57)【要約】【課題】走行中における全気筒の休止状態からエンジンを再始動させるときにショックの発生を抑制することが可能な、車両制御装置を提供する。【解決手段】複数の気筒を備えるエンジンを制御する車両制御装置であって、車両の走行中に前記エンジンの燃焼動作が停止している状態で所定の始動条件が成立すると、要求トルクが所定値未満の場合には、要求トルクに応じた数の、一部の気筒を稼働させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を備えるエンジンを制御する車両制御装置であって、
車両の走行中に前記エンジンの燃焼動作が停止している状態で所定の始動条件が成立すると、要求トルクが所定値未満の場合には、前記要求トルクに応じた数の、一部の気筒を稼働させることを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジンを制御する車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているように、走行中にエンジンの自動停止および自動始動が可能な車両が広く知られており、普及している。例えば、特許文献１には、車両の減速中にエンジンを自動停止させることが記載されている。
【０００３】
また、エンジンは複数の気筒が組み合わされた構造であり、選択的に一部の気筒を休止させる、または全気筒を休止させる、いわゆる気筒休止運転が可能な車両も知られている。例えば、特許文献２には、運転状況に応じて特定の気筒への燃料供給を断つ減筒運転制御が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０７６５２０号公報
【特許文献２】特開昭５９−０６５５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、車両の走行中に、全気筒が休止した状態のエンジンを再始動するときに、全気筒を稼働させると、車両に振動によるショックが発生してしまう。これは、カムシャフトから解列されていた気筒が一斉に復帰し、必要以上に大きなトルクが出力されることによる。
【０００６】
本発明は、走行中における全気筒の休止状態からエンジンを再始動させるときにショックの発生を抑制することが可能な、車両制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、複数の気筒を備えるエンジンを制御する車両制御装置であって、車両の走行中に前記エンジンの燃焼動作が停止している状態で所定の始動条件が成立すると、要求トルクが所定値未満の場合には、前記要求トルクに応じた数の、一部の気筒を稼働させる。
【０００８】
第１の発明によれば、車両制御装置は、車両の走行中に燃焼動作が停止状態にあるエンジンを始動させるときに、要求トルクが所定値未満の場合には、複数の気筒のうち要求トルクに応じた数の、一部の気筒を稼働させる。したがって、エンジンの始動時に、全気筒を稼働した場合のように要求トルクを大きく超えるトルクが出力されることがなく、車両にショックが発生することを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、走行中における全気筒の休止状態からエンジンを再始動させるときにショックの発生を抑制することが可能な、車両制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施形態に係る車両制御装置の動作を説明するタイムチャート
【図３】本発明の実施形態に係る車両制御装置の動作を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１〜図３を参照しながら、実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
[車両制御装置の構成]
図１に、本実施形態に係る車両制御装置の構成を示す。車両制御装置は、エンジンＥＣＵ１で構成されている。エンジンＥＣＵ１は、エンジン２を制御する。エンジン２の出力は、クランクシャフト５から、順に、トルクコンバータ７、変速機８、出力軸９、減速ギアや差動ギアなどのギア群１０、および、ドライブシャフト１１を介して車輪１２に伝達される。
【００１３】
エンジン２は、４つの気筒Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、およびＣ４を備えている。気筒Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、およびＣ４は、それぞれが休止気筒に選択された場合に、図示しないカムシャフトから解列されるようになっている。休止気筒は、当該解列によるバルブ動作の停止、インジェクタからの燃料噴射の停止、および、イグナイタによる点火制御の停止などにより、燃焼動作を停止する。エンジン２の再始動により休止気筒が通常動作に復帰するときには、カムシャフトへの並列により、上記バルブ動作、燃料噴射、および点火制御などの再開により、燃焼動作を開始する。車両の走行中に全気筒が休止する場合は、クランクシャフト５が出力軸９から後段側の惰性回転系と繋がっていることにより、エンジン２が当該惰性回転系に連れ回る状態となる。
【００１４】
エンジンＥＣＵ１は、車速センサ３から入力される車速、アクセル開度センサ４から入力されるアクセル開度、および、クランク角センサ６から入力されるクランク角から算出されるエンジン回転数などに基づいて、要求トルクを算出する。そして、要求トルクに応じた燃料噴射量とスロットルバルブ開度とをエンジン２に指示する。また、エンジンＥＣＵ１は、所定の停止条件（以後、「停止条件」と称す。）が成立したと判定するとエンジン２を停止させ、所定の始動条件（以後、「始動条件」と称す。）が成立したと判定するとエンジン２を始動させる。エンジン２を停止させることは、エンジン２の燃焼動作、すなわち全気筒の燃焼動作を停止させることである。エンジン２を始動させることは、エンジン２の燃焼動作、すなわち全気筒の燃焼動作を開始させることである。停止条件は、例えば、運転者によるアクセルペダルの踏込みがなく、かつ、要求トルクが０である、といった条件である。走行中であれば、停止条件として、車両が減速状態にあることなどが加えられてもよい。始動条件は、例えば、運転者によるアクセルペダルおよびブレーキペダルの踏込みがなく、かつ、規定値以上の要求トルクがある、といった条件である。以下では、車両の走行中に全気筒の休止状態において始動条件が成立した場合の制御を説明する。また、ここでは、車両の走行中におけるエンジン２の停止は、全気筒の休止を指す。以後、全気筒の休止状態からの始動を再始動と称する。
【００１５】
エンジンＥＣＵ１は、車両の走行中にエンジン２を再始動させる場合に、算出される要求トルクに応じて稼働させる気筒の数を決定するとともに、稼働させる気筒を選択する。例えば、エンジンＥＣＵ１の記憶媒体に、気筒の選択に用いる参照テーブルが格納されている。参照テーブルには、例えば要求トルクの取り得る値の範囲を複数に区分し、区分ごとに稼働させる気筒の数が割り当てられている。要求トルクの値が最も小さい区分では、割り当てられる気筒数は最小であって例えば１とされる。要求トルクの値がより大きい区分になるにつれ、割り当てられる気筒数が増加していく。全気筒を稼働すべき所定値以上の要求トルクの範囲は、要求トルクの値が最も大きい区分を構成しており、全気筒数が割り当てられている。すなわち、所定値未満の要求トルクの各区分には、要求トルクの値の範囲に応じた、一部の気筒数が割り当てられている。また、稼働させる気筒を選択する方法として、例えば、決定された気筒数に基づき所定のルールにしたがうことで選択する方法、または、参照テーブルの区分ごとに気筒数と対応付けて記述された気筒を選択する方法がある。
【００１６】
[制御の詳細]
次に、エンジンＥＣＵ１による再始動制御の詳細を説明する。図２のタイムチャートに、エンジン２を再始動させるときの制御の一例を示す。図２では、例えば、車両が時刻ｔ０以前に下り坂を走行し、時刻ｔ０付近で、下り坂後の平坦路をある程度の距離だけ走行した状態、あるいは、上り坂に差し掛かる状態を想定する。エンジン２は、時刻ｔ０以前の車両走行中に全気筒の休止状態に移行したものとする。当該全気筒の休止状態では、車両は惰性走行している状態にあり、エンジン２が当該惰性回転系に連れ回ることによりエンジン回転数は０よりも大きい状態に維持される。また、図２に対応する参照テーブルでは、要求トルクＴの範囲が閾値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、およびＴ４によって、第１区分（Ｔ１≦Ｔ＜Ｔ２）、第２区分（Ｔ２≦Ｔ＜Ｔ３）、第３区分（Ｔ３≦Ｔ＜Ｔ４）、および、第４区分（Ｔ≧Ｔ４）の４つに区分されている。稼働する気筒の数として、第１区分には「１」、第２区分には「２」、第３区分には「３」、第４区分には「４」が、それぞれ割り当てられている。
【００１７】
時刻ｔ０では、全気筒の休止状態で閾値（規定値）Ｔ１以上の要求トルクＴが発生したことにより、始動条件が満たされたとする。時刻ｔ０で走行中であれば、エンジンＥＣＵ１は、スタータ（不図示）をオンさせてエンジン２の始動を開始する。その後、少なくとも再始動が完了するまでは、気筒Ｃ１〜Ｃ４のうち稼働させる気筒の数を要求トルクＴに応じて決定し、稼働させる気筒を選択する。時間経過とともに要求トルクＴが変化すれば、変化した要求トルクＴに合せて気筒数を決定し直し、稼働させる気筒を改めて選択する。また、始動条件が満たされたときに、車両が停止しているならば、十分な始動トルクが必要であるため、全気筒を稼働させる。
【００１８】
エンジンＥＣＵ１は、時刻ｔ０における要求トルクＴが第１区分に含まれるため、稼働させる気筒数を第１区分に割り当てられた「１」と決定する。また、稼働させる気筒として気筒Ｃ１を選択する。これにより、時刻ｔ０から始動開始に伴う僅かな遅延時間を経た時刻ｔ１から、気筒Ｃ１のみが稼働される。気筒Ｃ１の稼働により、エンジン回転数が上昇していく。エンジンＥＣＵ１は、要求トルクＴが時刻ｔ２において閾値Ｔ２まで上昇することにより、稼働させる気筒数を第２区分に割り当てられた「２」と決定し、さらに気筒Ｃ２を選択して稼働させる。エンジン２の出力トルクが上昇して、エンジン回転数がアイドル回転数Ｎｉｄを超えると、エンジン２は正常に始動した状態となる。ここで再始動は完了するが、図２の例ではその後も同様の制御を続けるものとする。その後、エンジンＥＣＵ１は、要求トルクＴが時刻ｔ３において閾値Ｔ３まで上昇することにより、稼働させる気筒数を第３区分に割り当てられた「３」と決定し、さらに気筒Ｃ３を選択して稼働させる。その後、運転者により解放状態にあったアクセルペダルの踏込みがあったとする。エンジンＥＣＵ１は、踏込みの直後の時刻ｔ４に要求トルクＴが閾値Ｔ４まで上昇することにより、稼働させる気筒数を第４区分に割り当てられた「４」と決定し、さらに気筒Ｃ４を選択して稼働させる。このようにして、時刻ｔ４以後、車速およびエンジン回転数は上昇していく。
【００１９】
なお、図２の例では要求トルクＴが徐々に増加することに合せて、稼働させる気筒数を１ずつ増加させたが、要求トルクＴが大きく増加すれば稼働させる気筒数を一度に２以上増加させてもよい。したがって、エンジン２の再始動時の最初に、４つの気筒のうち、２つまたは３つの気筒を稼働させるという一部気筒の選択稼働が有り得る。
【００２０】
図３に、エンジンＥＣＵ１が実行する再始動制御のフローチャートを示す。当該フローは、エンジンＥＣＵ１に備えられたコンピュータが記憶媒体に記憶されたプログラムを読み出して実行する、あるいは、エンジンＥＣＵ１に作り込まれたハードウェアが必要に応じて記憶媒体との間でデータ入出力を伴いながら実行するものである。
【００２１】
当該フローは、例えば車両電源がオンの状態になると開始される。ステップＳ１０１では、エンジンＥＣＵ１は、エンジン２の全気筒が休止中であるか否かを判定する。全気筒が休止中であれば、ステップＳ１０２へ進む。全気筒が休止中とならない限りは、ステップＳ１０１を繰り返す。
【００２２】
ステップＳ１０２では、エンジンＥＣＵ１は、始動条件が満たされたか否かを判定する。始動条件が満たされていれば、ステップ１０３へ進む。始動条件が満たされない限りは、ステップＳ１０２を繰り返す。
【００２３】
ステップＳ１０３では、エンジンＥＣＵ１は、スタータをオンさせ、エンジン２の始動を開始する。続くステップＳ１０４では、エンジンＥＣＵ１は、車両が走行中であるか否かを判定する。車両が走行中であればステップＳ１０５へ進み、車両が停止していればステップＳ１０９へ進む。ステップＳ１０９では、エンジンＥＣＵ１は全気筒を稼働させる。ステップＳ１０９が終了すると始動は完了する。
【００２４】
ステップＳ１０５では、エンジンＥＣＵ１は、車速、アクセル開度、エンジン回転数などに基づいて要求トルクを算出する。次いで、エンジンＥＣＵ１は、要求トルクＴが所定値未満（図２では閾値Ｔ４未満）であるか否かを判定する。要求トルクＴが所定値未満であればステップＳ１０７へ進み、要求トルクＴが所定値以上であればステップＳ１０９へ進む。ステップＳ１０７では、エンジンＥＣＵ１は、要求トルクＴに応じた数の、一部の気筒を選択して稼働させる。続くステップＳ１０８では、エンジンＥＣＵ１は、エンジン回転数がアイドル回転数Ｎｉｄに達したか否かを判定する。アイドル回転数Ｎｉｄに達していれば始動は完了する。アイドル回転数Ｎｉｄに達していなければ、ステップＳ１０５に戻る。
【００２５】
［実施の形態の効果等］
本実施形態によれば、エンジンＥＣＵ１は、車両の走行中に停止状態のエンジン２を始動させるときに、要求トルクＴが所定値未満の場合には、要求トルクＴに応じた数の、一部の気筒を稼働させる。したがって、エンジン２の始動時に、全気筒を稼働した場合のように要求トルクＴを大きく超えるトルクが出力されることがなく、車両にショックが発生することを抑制することができる。運転者は、要求トルクＴが小さいと認識する再始動の場面で、予測に反してショックを体感するときのような違和感を覚えずに済む。
【００２６】
また、エンジン２の始動が走行中に行われるときは、エンジン２が惰性回転系に連れ回る状態から始動されるため、エンジン回転数が安定しやすい。したがって、エンストが起こりにくい。ロックアップクラッチ（不図示）が繋がっていると、エンジン２が惰性回転系に連れ回りやすい。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、ガソリン車やＨＶ車などのエンジンを搭載した車両に適用可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１            エンジンＥＣＵ
２            エンジン
３            車速センサ
４            アクセル開度センサ
５            クランクシャフト
６            クランク角センサ
７            トルクコンバータ
８            変速機
９            出力軸
１０          ギア群
１１          ドライブシャフト
１２          車輪
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４            気筒
Ｔ            要求トルク
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４      閾値
【図１】
2016098735.tif 000003
【図２】
2016098735.tif 000004
【図３】
2016098735.tif 000005