(57)【要約】【課題】弁停止惰性走行から弁動作走行に復帰した際の過大なエンジントルクに起因する振動を抑制する。【解決手段】第１制御部５３は、出力軸の回転中に吸気弁と排気弁とを閉状態で停止させること、エンジン１４への燃料の供給を停止すること、及び、クラッチＣ１を係合状態にしてピストンを駆動輪２０からの回転力によって駆動すること、を含む弁停止惰性走行を実行する。第２制御部５４は、出力軸の回転中に吸気弁と排気弁とを動作させること、及び吸気管圧力に基づいて燃料を供給すること、を含む弁動作走行を実行する。減圧制御部５５は、弁停止惰性走行の実行中に解除要求があった場合に、吸気弁と排気弁とを動作させること、及びスロットル弁２４をアイドリング時開度以下に制御すること、を含む減圧運転を実行し、これによって吸気通路に負圧を供給する。減圧運転を開始する際に用いられる上限値が、エンジン回転数が高いほど高い上限値に設定される。【選択図】図１
2017019350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力軸の回転中に前記エンジンの吸気弁と排気弁とを閉状態で停止させることが可能な動弁機構と、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路を係合状態と非係合状態との間で切替えることが可能なクラッチと、を備えた車両を制御するように構成された車両の走行制御装置であって、
前記出力軸の回転中に前記吸気弁と前記排気弁とを閉状態で停止させること、前記エンジンへの燃料の供給を停止すること、前記エンジンのスロットル弁をアイドリング時開度以下に制御すること、及び、前記クラッチを係合状態にして前記エンジンのピストンを前記出力軸を介して前記駆動輪からの回転力によって駆動すること、を含む弁停止惰性走行を実行するように構成された第１制御部と、
前記出力軸の回転中に前記吸気弁と前記排気弁とを動作させること、及び、前記エンジンへ燃料を供給すること、を含む弁動作走行を実行するように構成された第２制御部と、
前記出力軸の回転中に前記吸気弁と前記排気弁とを動作させること、前記エンジンへの燃料の供給を停止すること、前記スロットル弁をアイドリング時開度以下に制御すること、及び、前記クラッチを係合状態にして前記エンジンのピストンを前記出力軸を介して前記駆動輪からの回転力によって駆動すること、を含む減圧運転を実行し、これによって前記吸気通路区間に負圧を供給するように構成された減圧制御部と、
を備え、
弁停止惰性走行条件が成立している場合に、前記第１制御部が前記弁停止惰性走行を実行し、
解除条件が成立している場合に、前記第２制御部が前記弁動作走行を実行し、
前記弁停止惰性走行条件が成立している場合において、前記エンジンのスロットル弁と前記吸気弁との間の吸気通路内の圧力が上限値よりも高い場合に、前記減圧制御部が前記減圧運転の実行を開始し、
前記上限値が、前記エンジンの回転数が高いほど高い上限値に設定される
ように更に構成されていることを特徴とする車両の走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行制御装置に関し、特に、エンジンの出力軸の回転中に吸気弁と排気弁とを閉状態で停止させることが可能な動弁機構を備えたエンジンに適用される装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの出力軸の回転中に、吸気弁と排気弁とを閉状態で停止させることが可能な動弁機構が公知である。このような動弁機構を備えたエンジンでは、クラッチを係合状態としてエンジンと駆動輪とを連結した状態で、エンジンの吸気弁と排気弁の動作を閉状態で停止して、当該気筒に燃料供給を行わずに惰性走行することができる（例えば、特許文献１）。このような走行態様を、本明細書においては適宜「弁停止惰性走行」という。
【０００３】
弁停止惰性走行の実行中には、動力伝達経路中のクラッチが接続状態とされる。このため、エンジンの出力軸及びこれに接続されたピストンは、駆動輪から伝達された動力によって駆動される。このような弁停止惰性走行では、弁停止しない惰性走行のときに比べて、いわゆるポンピングロスが低下し、これによってエンジンブレーキ力が低減して、空走距離（すなわち、惰性による走行距離）が延びて燃料供給再開の機会が減少し、燃費の向上に寄与することができる。また、エンジンによって駆動される機械式オイルポンプによる油圧が他の装置（自動変速機など）で用いられている場合には、弁停止中であるにもかかわらず油圧の供給を継続することができる。
【０００４】
弁停止惰性走行では、ピストンが、当該ピストンで発生される駆動力によらず、駆動輪側からの回転力によって駆動される。これとは対照的に、エンジンの出力軸の回転中に、吸気弁と排気弁とを動作させる走行態様（換言すれば、通常の走行）を、本明細書においては適宜「弁動作走行」という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−０９１３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
弁停止惰性走行の実行中においては、スロットル弁を閉じていても、スロットル弁の周囲の隙間から空気が侵入して、スロットル弁の下流側の吸気通路の圧力が、大気圧あるいはその近傍まで上昇する。他方、失火を避けエミッションを向上する目的から、吸気通路の圧力（吸気管圧力）に応じた量の燃料を供給する燃料供給制御が広く行われており、このような燃料供給制御は弁動作走行で用いられる。
【０００７】
このため、弁停止惰性走行から弁動作走行に復帰したときに、吸気通路の圧力が大気圧あるいはその近傍まで上昇していると、前記の燃料供給制御によって、その上昇した圧力に応じた多量（すなわち、アイドリング相当量よりも多量）の燃料が供給されてしまう。その結果、アクセルペダルを通じた加速要求に対して過大なエンジントルクが急激に発生し、振動が生じ、ドライバビリティが損なわれるおそれがある。
【０００８】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、弁停止惰性走行から弁動作走行に復帰した際の過大なエンジントルクに起因する振動を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、
エンジンの出力軸の回転中に前記エンジンの吸気弁と排気弁とを閉状態で停止させることが可能な動弁機構と、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路を係合状態と非係合状態との間で切替えることが可能なクラッチと、を備えた車両を制御するように構成された車両の走行制御装置であって、
前記出力軸の回転中に前記吸気弁と前記排気弁とを閉状態で停止させること、前記エンジンへの燃料の供給を停止すること、前記エンジンのスロットル弁をアイドリング時開度以下に制御すること、及び、前記クラッチを係合状態にして前記エンジンのピストンを前記出力軸を介して前記駆動輪からの回転力によって駆動すること、を含む弁停止惰性走行を実行するように構成された第１制御部と、
前記出力軸の回転中に前記吸気弁と前記排気弁とを動作させること、及び、前記エンジンへ燃料を供給すること、を含む弁動作走行を実行するように構成された第２制御部と、
前記出力軸の回転中に前記吸気弁と前記排気弁とを動作させること、前記エンジンへの燃料の供給を停止すること、前記スロットル弁をアイドリング時開度以下に制御すること、及び、前記クラッチを係合状態にして前記エンジンのピストンを前記出力軸を介して前記駆動輪からの回転力によって駆動すること、を含む減圧運転を実行し、これによって前記吸気通路区間に負圧を供給するように構成された減圧制御部と、
を備え、
弁停止惰性走行条件が成立している場合に、前記第１制御部が前記弁停止惰性走行を実行し、
解除条件が成立している場合に、前記第２制御部が前記弁動作走行を実行し、
前記弁停止惰性走行条件が成立している場合において、前記エンジンのスロットル弁と前記吸気弁との間の吸気通路内の圧力が上限値よりも高い場合に、前記減圧制御部が前記減圧運転の実行を開始し、
前記上限値が、前記エンジンの回転数が高いほど高い上限値に設定される
ように更に構成されていることを特徴とする車両の走行制御装置である。
【００１０】
この態様によれば、制御装置は、弁停止惰性走行条件が成立している場合において、エンジンのスロットル弁と吸気弁との間の吸気通路内の圧力が上限値よりも高い場合に、減圧制御部が減圧運転の実行を開始する。減圧運転を実行した結果、スロットル弁と吸気弁との間の吸気通路区間に負圧が供給され、当該吸気通路区間の圧力が低下させられる。したがって、弁動作走行の実行を開始する際に、抑制された当該吸気通路区間の圧力に基づいて、抑制された量の燃料の供給が実行され、過大なエンジントルクによる振動を抑制することができる。
【００１１】
更に、この態様では、減圧運転を開始する際に用いられる上限値が、エンジンの回転数が高いほど高い上限値に設定される。減圧運転ではエンジンの回転数が高いほど、時間あたりの気筒の吸入空気量が大きくなり、減圧が速く行われるため、当該吸気通路区間の圧力を相対的に短時間で所望の程度まで低下させることができる。したがって、この態様によれば、弁停止惰性走行条件の成立中における減圧運転の実行時間の割合が減少し、弁停止惰性走行の実行時間の割合が増大するため、エンジンブレーキ力の低減により燃費の向上に更に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図１の車両にて実行される３つの走行モードの内容を説明する図である。
【図３】弁停止制御圧力マップの設定例を示すグラフである。
【図４】本発明の実施形態において実行される走行モード選択制御を説明するフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートを、相対的に低いエンジン回転数Ｎｅ１で実行した場合の各種パラメータの推移を示すタイムチャートである。
【図６】図４のフローチャートを、相対的に高いエンジン回転数Ｎｅ２で実行した場合の各種パラメータの推移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】
【００１３】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る車両１０の概略構成を示す機能ブロック図である。図１において、車両１０は、複数の気筒を有するエンジン１４と、自動変速機１６とを備えている。駆動力源としてのエンジン１４の動力は、自動変速機１６及び差動歯車装置１８を介して、左右の駆動輪２０に伝達される。エンジン１４と自動変速機１６との間には、例えばダンパ装置やトルクコンバータ等の動力伝達装置１５が設けられている。エンジン１４と自動変速機１６との間に、駆動力源として機能するモータジェネレータを追加的に設けてもよい。
【００１５】
エンジン１４は、燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関である。エンジン１４は直列４気筒のガソリンエンジンであるが、エンジン１４の気筒数は任意であり、またディーゼルエンジンなど他の種類の燃料を用いるものであっても良い。エンジン１４の吸気ポートには、吸気マニホールド２２が接続されている。エンジン１４の排気ポートには、排気マニホールド２３が接続されている。
【００１６】
吸気通路内であって吸気マニホールド２２の分岐部の上流側には、スロットル弁２４が設置されている。スロットル弁２４はバタフライ弁であり、例えばＤＣサーボモータ又はステッピングモータであるスロットルアクチュエータ２５によって駆動される。スロットル弁２４の上流側の吸気通路は、不図示のエアクリーナを介して、外気に開放している。排気マニホールド２３の下流側は、いずれも不図示の触媒装置及び消音器を介して、外気に開放している。
【００１７】
エンジン１４は、その吸気弁と排気弁とを閉状態で停止させることが可能な可変動弁機構２６を備えている。可変動弁機構２６は、複数の気筒の全部の吸気弁及び排気弁を、クランク軸から機械的に切り離して停止させることができる。これにより、フューエルカット（Ｆ／Ｃ）時にエンジン１４が被駆動回転させられる際のポンピングロスが低減され、エンジンブレーキ力が低下して空走距離を延ばすことができる。
【００１８】
可変動弁機構２６は、弁停止機構を備えている。弁停止機構は、カムシャフト２７に一体的に配設されたカムベース部材から径方向に突出後退するカムロブ部材２８を備え、このカムロブ部材２８を油圧又は電磁アクチュエータによって、突出状態及び後退（格納）状態の２段階に制御できるように構成されている。突出状態のときには、吸気弁及び排気弁に、通常走行用のリフト量が作用する。後退状態のときには、吸気弁及び排気弁のリフト量はゼロとなり、これによって吸気弁と排気弁は、エンジン１４のクランク軸（不図示）の回転中に閉状態で停止させられる。可変動弁機構の詳細な構成は、例えば特開２０１４−１８１６４５号公報に開示されているものと同様とすることができる。なお、弁停止機構としては、吸気弁と排気弁を閉状態で停止させることが可能な他の任意の形式のものを用いることができる。そのような他の形式の弁停止機構は、例えば、（ｉ）カムシャフトに固定されたリフト有り及びリフトなしの２種類のカムロブ部材がそれぞれロッカーアームに作用し、これら２つのロッカーアームを互いに結合又は分離する機構、及び（ｉｉ）カムシャフトを軸方向に移動させることで必要に応じてリフト有り及びリフトなしの２種類のカムロブ部材の一方が選択される機構を含むが、これらに限られない。弁停止機構では、吸気弁と排気弁が閉状態で停止させられているときであっても、カムシャフト２７はエンジン１４のクランク軸と同期した速度で回転する。カムシャフト２７にはまた、不図示のオイルポンプが固定されており、カムシャフト２７が回転することによって、後述する油圧制御装置１７を含む車両各部の油圧装置に油圧が供給される。
【００１９】
なお、可変動弁機構２６は、弁停止機構に加えて、バルブタイミング可変機構と、リフト量可変機構とを更に備えていても良い。バルブタイミング可変機構は、例えば、ドリブンギヤに固定された油圧室と、カムシャフトの端部に固定されたベーン部とを有し、ベーン部を油圧室中に回転可能に保持したものを用いることができる。ベーン部によって形成された進角室および遅角室に油圧を選択的に作用させることで、ベーン部を回転させて、カムシャフトの位相を連続的に可変させることができる。このようなバルブタイミング可変機構は周知であり、その詳細な構成は、例えば特開２０１０−２０３３７２号公報に開示されているものと同様とすることができる。リフト量可変機構は、例えば、カムシャフトに当接するローラーアームと、ロッカーアームに当接する揺動カムとを備えたものを用いることができる。これらローラーアームと揺動カムとがなす角度を電動機で制御することによって、吸気弁及び排気弁のリフト量を連続的に可変させることができる。このようなリフト量可変機構は周知であり、その詳細な構成は、例えば特開２０１０-１８０８６５号公報に開示されているものと同様とすることができる。
【００２０】
エンジン１４は、燃料噴射装置２９を備えている。燃料噴射装置２９は、各気筒に１つずつ設置された燃料噴射弁と、これら燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御するための駆動回路とから構成されている。これら燃料噴射弁は、各気筒の燃焼室内に燃料を噴射するように設置されているが、各吸気ポートに噴射するように設けられていても良い。エンジン１４はまた、点火装置３０を備えている。点火装置は、各気筒に１つずつ設置された点火栓と、これら点火栓への電力を制御するための駆動回路とから構成されている。
【００２１】
自動変速機１６は、遊星歯車式の有段の自動変速機である。自動変速機１６では、複数の油圧式摩擦係合装置（クラッチやブレーキ）の係合解放状態によって、変速比の互いに異なる複数のギヤ段が成立させられる。自動変速機１６は、油圧制御装置１７によって制御される。自動変速機１６では、油圧制御装置１７に設けられた電磁式の油圧制御弁及び切換弁によって、複数の油圧式摩擦係合装置がそれぞれ係合解放制御されることにより、運転者のアクセル操作と車速とを含む運転状態に応じて所定のギヤ段が成立させられる。自動変速機１６として、他の種類の有段変速機、又は無段変速機を用いることもできる。
【００２２】
自動変速機１６の内部には、自動変速機１６の入力クラッチとして機能するクラッチＣ１が設けられている。クラッチＣ１は、油圧式摩擦係合装置であって、油圧制御装置１７によって制御される。このクラッチＣ１は、エンジン１４と駆動輪２０との間の動力伝達経路を係合状態と非係合状態との間で切替えることが可能である。油圧制御装置１７への油圧の供給は、エンジン１４によって駆動される機械式オイルポンプ（不図示）によって行われる。
【００２３】
吸気マニホールド２２には、スロットル弁２４と吸気弁との間の吸気通路区間の圧力を検出するための吸気圧センサ４１が設置されている。不図示のアクセルペダルの近傍には、アクセルペダルの踏み込み量を検出するためのアクセル開度センサ４２が設置されている。エンジン１４の不図示のクランク軸の近傍には、クランク軸の回転速度を検出するためのクランク角センサ４３が設置されている。スロットル弁２４よりも上流側の吸気通路内には、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ４４が設置されている。駆動輪２０の近傍には、車速を検出するための車速センサ４５が設置されている。エンジン１４の冷却水通路には、冷却水温を検出するための水温センサ４６が設置されている。不図示のバッテリには、バッテリの充電状態（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ，ＳＯＣ）を検出するためのＳＯＣセンサ４７が設置されている。ブレーキペダル３１の近傍には、ブレーキペダルの踏み込み圧力を検出するためのブレーキペダルセンサ４８が設置されている。
【００２４】
車両１０には、エンジン１４及び自動変速機１６に関連する車両１０の制御を実行するように構成された電子制御装置（ＥＣＵ）５０が備えられている。ＥＣＵ５０は、エンジン１４の出力制御、及び自動変速機１６の変速制御を実行するように構成されている。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入力インターフェース、出力インターフェースを備えた周知のマイクロコンピュータを含んで構成されている。ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、車両１０の各種制御を実行する。
【００２５】
ＥＣＵ５０の入力インターフェースには、上述した吸気圧センサ４１、アクセル開度センサ４２、クランク角センサ４３、エアフローメータ４４、車速センサ４５、水温センサ４６、ＳＯＣセンサ４７及びブレーキペダルセンサ４８を含む各種センサが接続されており、これら各種センサからの信号が入力される。
【００２６】
ＥＣＵ５０の出力インターフェースには、上述した油圧制御装置１７、スロットルアクチュエータ２５、可変動弁機構２６、燃料噴射装置２９、及び点火装置３０を含む各種アクチュエータが接続されており、これら各種アクチュエータへの信号が出力される。
【００２７】
ＥＣＵ５０は、エンジン出力制御部５１、変速制御部５２、第１制御部５３、第２制御部５４、減圧制御部５５及び走行モード判定部５６を、機能的に備えている。
【００２８】
エンジン出力制御部５１は、例えば、ドライバによる要求出力が得られるように、スロットル弁２４を開閉制御したり、燃料噴射装置２９による燃料噴射量を制御したり、点火装置３０による点火時期を制御する。具体的には、エンジン出力制御部５１は、例えばアクセル開度センサ４２によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量と、車速センサ４５によって検出される車速と、現在の自動変速機１６のギヤ段と、吸気圧センサ４１によって検出される吸気管圧力とに基づいて、要求出力が得られるように、スロットル開度・燃料噴射量及び点火時期の目標値をそれぞれ算出し、これらの目標値に従ってスロットル弁２４、燃料噴射装置２９及び点火装置３０を制御する。特に、燃料噴射装置２９による燃料噴射量は、失火を避けエミッションを向上する目的から、吸気管圧力に応じた量に設定される。吸気管圧力は、吸気圧センサ４１の検出値を用いるほか、例えばエアフローメータ４４の検出値、スロットル開度、エンジン回転数、バルブタイミング及びバルブ開度に基づいて推定しても良い。このような燃料噴射制御では、燃料噴射量を、吸気管圧力に相関するパラメータに基づいて設定することができる。そのようなパラメータとしては、吸気管圧力に代えて、例えば吸入空気量を用いることができる。他方、必要な場合には、エンジン制御部５１は、燃料噴射装置２９からの燃料供給を停止（フューエルカット）することができる。
【００２９】
また、エンジン出力制御部５１は、スロットル弁２４を迂回するバイパス通路に設けられたアイドルスピードコントロールバルブ（不図示）を制御してアイドリング時の補機類による負荷変動に起因するエンジン回転数の変動を抑制するアイドルスピード制御を実行することができる。
【００３０】
変速制御部５２は、自動変速機１６の変速制御を実行する。具体的には、変速制御部５２は、例えばアクセル開度センサ４２によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量と、車速センサ４５によって検出される車速とに基づいて変速判断を行う。そして、変速制御部５２は、自動変速機１６の変速を実行すべきと判断した場合には、その判断したギヤ段が達成されるように、自動変速機１６の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合及び／又は解放させる油圧指令信号を、油圧制御装置１７へ出力する。他方、後述する弁停止惰性走行要求、弁駆動走行要求及び減圧運転要求があった場合には、変速制御部５２は、クラッチＣ１を係合状態にすることができる。
【００３１】
第１制御部５３、第２制御部５４、及び減圧制御部５５は、図２に示される弁停止惰性走行、弁動作走行、及び減圧運転の３種類の走行モードを実行する。
【００３２】
第１制御部５３は、エンジン出力制御部５１及び変速制御部５２を通じて、エンジン１４と駆動輪２０とを連結した状態でエンジン１４の全ての気筒における動作を停止して惰性走行する弁停止惰性走行を行う。この弁停止惰性走行では、変速制御部５２はクラッチＣ１の係合状態を維持してエンジン１４と駆動輪２０とを連結し、エンジン出力制御部５１はエンジン１４に対する燃料供給を停止（フューエルカット）し、かつ点火を停止する。また、弁停止惰性走行では、ＥＣＵ５０は、可変動弁機構２６によって、エンジン１４の全ての気筒の吸気弁及び排気弁の動作を、何れも閉弁状態となる位置で停止させる。このとき、クランク軸が車速や自動変速機１６のギヤ段に応じて被駆動回転させられるが、吸排気弁が閉弁状態で停止させられる為、吸排気弁がクランク軸に同期して開閉させられる場合に比較して、ポンピング作用によるロスが小さくなり、通常減速走行（エンジンブレーキ走行）よりもエンジンブレーキ力が低減される。これにより、弁動作走行に比べて、空走距離が長くなり、燃費が向上する。また、弁停止中であっても、エンジン１４によって駆動される機械式オイルポンプ（不図示）によって、油圧制御装置１７への油圧の供給を継続することができる。さらに、弁停止によって触媒装置への酸素の供給を抑制し、浄化能力の低下を抑制することができる。
【００３３】
弁停止惰性走行中には、上述したアイドルスピード制御がキャンセルされ、スロットル弁２４は全閉、すなわち機械的な限界である最小開度に制御される。しかしながら、弁停止惰性走行中であってもアイドルスピード制御を実行して、補機類の負荷に応じたアイドリング開度またはそれ以下の開度としても良い。
【００３４】
第２制御部５４は、エンジン出力制御部５１及び変速制御部５２を通じて、クランク軸の回転中に吸気弁と排気弁とを動作させる弁動作走行を行う。この弁動作走行では、ＥＣＵ５０は、エンジン１４と駆動輪２０とを連結した状態で（すなわちクラッチＣ１を係合した状態で）、クランク軸の回転中に吸気弁と排気弁とを動作させる。弁動作走行は、エンジン１４が駆動状態となる通常加速走行と、エンジン１４が被駆動状態となる通常減速走行（エンジンブレーキ走行）とを含んでいる。
【００３５】
第２制御部５４は、通常加速走行では、スロットル弁２４と吸気弁との間の吸気通路区間の圧力に基づいて、エンジン１４への燃料の供給を実行するように構成されている。具体的には、通常加速走行では、エンジン出力制御部５１が、上述したとおり、ドライバからの要求出力が得られるようにエンジン１４の出力制御を実行する。変速制御部５２は、車速及び要求出力に基づいて、クラッチＣ１の係合を含む自動変速機１６の変速制御を実行する。
【００３６】
通常減速走行（エンジンブレーキ走行）では、エンジン出力制御部５１及び変速制御部５２は、エンジン１４と駆動輪２０とを連結したまま、エンジン１４を被駆動回転させ、これによりエンジンブレーキを効かせて走行が行われる。この通常減速走行は、例えばアクセルオフ時に実行される。通常減速走行では、エンジン１４の被駆動回転によるポンピングロスやフリクショントルク等の回転抵抗でエンジンブレーキ力が発生させられる。通常減速走行中には、アイドルスピード制御が実行され、スロットル弁２４の開度は補機類の負荷に応じたアイドリング開度とされる。燃料噴射装置２９による燃料噴射量は、アイドリング状態と同様に所定量（最少量）とされる。自動変速機１６では、車速等に応じて所定のギヤ段が成立させられ、クラッチＣ１は係合状態に保持される。これにより、エンジン１４は車速及び変速比に応じて定まる所定の回転速度で被駆動回転させられ、その回転速度に応じた大きさのエンジンブレーキ力が発生させられる。
【００３７】
減圧制御部５５は、エンジン出力制御部５１及び変速制御部５２を通じて、減圧運転を行う。この減圧運転は、クランク軸の回転中に吸気弁と排気弁とを動作させ、且つ、スロットル弁２４をアイドリング時開度以下に制御し、これによって、スロットル弁２４と吸気弁との間の吸気通路区間に負圧を供給するものである。この減圧運転では、変速制御部５２はクラッチＣ１の係合状態を維持してエンジン１４と駆動輪２０とを連結し、エンジン出力制御部５１はエンジン１４に対する燃料供給を停止（フューエルカット）し、かつ点火を停止する。自動変速機１６は、車速等に応じて所定のギヤ段を成立させる。これにより、エンジン１４は車速及び変速比に応じて定まる所定の回転速度で被駆動回転させられ、ピストンが作動する。この状態で吸気弁と排気弁とが動作するため、スロットル弁２４と吸気弁との間の吸気通路区間に負圧が供給される。
【００３８】
走行モード判定部５６は、上記弁停止惰性走行、弁動作走行（通常加速走行、通常減速走行）、及び減圧運転の３種類の走行モードの何れのモードを選択するかを判断して、その判断した走行モードへ切り換える。具体的には、走行モード判定部５６は、例えばアクセルペダル踏み込み量がゼロと判定されないアクセルオン時には、基本的に通常加速走行の実行を判断する。また、走行モード判定部５６は、例えばアクセルオフされ且つブレーキ操作力が所定ブレーキ操作力よりも大きいときには、基本的に通常減速走行の実行を判断する。一方、走行モード判定部５６は、例えばアクセルとブレーキがいずれもオフされている場合には、基本的に弁停止惰性走行の実行を判断する。弁停止惰性走行の実行条件の成立中に解除要求があった場合に、弁動作走行の実行が判断される。弁停止惰性走行の実行条件の成立中に、スロットル弁と前記吸気弁との間の吸気通路内の圧力（吸気管圧力ＰＭ）が基準値を超えた場合に、減圧運転の実行が判断される。
【００３９】
図３に示される弁停止制御圧力マップが予め作成され、ＥＣＵ５０のＲＯＭに格納されている。この弁停止制御圧力マップは、エンジン回転数Ｎｅと弁停止開始圧力Ｐ１、並びにエンジン回転数Ｎｅと弁停止中止圧力Ｐ２を、それぞれ互いに関連付けたものである。弁停止開始圧力Ｐ１及び弁停止中止圧力Ｐ２は、いずれも吸気管圧力ＰＭの値（絶対圧）である。エンジン回転数Ｎｅが高いほど、弁停止開始圧力Ｐ１及び弁停止中止圧力Ｐ２は、いずれも高くなるように設定されている。弁停止中止圧力Ｐ２は、本発明における上限値に相当する。
【００４０】
図４は、ＥＣＵ５０において実行される走行モード選択制御を説明するフローチャートである。この走行モード選択制御は、不図示のパワースイッチがオンされていることを条件に、所定のサイクルタイムΔｔで繰り返し実行される。
【００４１】
図４において、ステップＳ１０〜Ｓ７０及びＳ９０は、走行モード判定部５６に対応する。まず、ＥＣＵ５０は、所定のアイドルフラグがオンかを判断する（ステップＳ１０）。このアイドルフラグは、別途のアイドル条件判定ルーチンにおいて、アクセルペダル開度が閾値以下（ゼロを含む）であるとの条件が満たされた場合にオンされ、満たされない場合にオフされる。なお、アイドルフラグは、スロットル開度が、エンジン１４のアイドル回転数に相当する基準値θｔｈ以下である場合にオンされても良い。ステップＳ１０で肯定の場合（すなわちアイドルフラグがオンである場合）には、処理はステップＳ２０に移行する。
【００４２】
次に、ＥＣＵ５０は、所定のフューエルカットフラグがオンかを判断する（ステップＳ２０）。このフューエルカットフラグは、別途のフューエルカット条件判定ルーチンにおいて、「エンジン回転数が所定範囲内（例えば１２００〜１６００ｒｐｍ）である」「スロットル開度が、エンジン１４のアイドル回転数に相当する基準値θｔｈ以下」「エンジン水温が、暖機終了に相当する所定値以上」かつ「バッテリのＳＯＣが所定値以上」であるとの条件（すなわち、フューエルカット条件）が満たされた場合にオンされ、満たされない場合にオフされる。ステップＳ２０で肯定の場合（すなわちフューエルカットフラグがオンである場合）には、処理はステップＳ３０に移行する。
【００４３】
ステップＳ３０では、ＥＣＵ５０は、ブレーキペダル３１がオフであるかを判断する。ブレーキペダル３１の踏み込み圧力が閾値以下（ゼロを含む）である場合には、ステップＳ３０で肯定されて、処理はステップＳ４０に移行する。
【００４４】
ステップＳ４０では、ＥＣＵ５０は、クランク角センサ４３の検出値に基づいて、エンジン回転数Ｎｅを取得する。
【００４５】
次にステップＳ５０では、ＥＣＵ５０は、取得したエンジン回転数Ｎｅを使って、図３に示される弁停止制御圧力マップを検索し、弁停止開始圧力Ｐ１を算出する。
【００４６】
次にステップＳ６０では、ＥＣＵ５０は、同じく取得したエンジン回転数Ｎｅを使って弁停止制御圧力マップを検索し、弁停止中止圧力Ｐ２を算出する。
【００４７】
次に、ＥＣＵ５０は、吸気管圧力ＰＭが弁停止開始圧力Ｐ１よりも低いかを判定する（ステップＳ７０）。この弁停止開始圧力Ｐ１は、大気圧（約１００ｋＰａ）よりも低い値であって、エンジン１４のアイドリング時における吸気管圧力の近傍の値、さらには通常加速走行の際のエンジン１４のアイドリング時における吸気管圧力よりもやや小さい値（例えば１０〜３０ｋＰａ）とするのが好適である。
【００４８】
そして吸気管圧力ＰＭが弁停止開始圧力Ｐ１よりも低い場合には、ステップＳ７０で肯定され、処理はステップＳ８０に移行して、弁停止惰性走行が実行される。すなわち、ＥＣＵ５０の制御によって、クラッチＣ１の係合状態が維持されてエンジン１４と駆動輪２０とが連結され、エンジン１４に対する燃料供給が停止（フューエルカット）され、点火が停止され、かつ、可変動弁機構２６によって、エンジン１４の全ての気筒の吸気弁及び排気弁の動作が、何れも閉弁状態となる位置で停止させられる。ひとたびステップＳ８０で弁停止惰性走行が開始されると、スロットル弁２４の周囲の隙間から空気が侵入して、吸気管圧力は徐々に上昇する。以上の処理が終わると、処理が一旦リターンされる。
【００４９】
これらステップＳ１０からＳ８０までの処理は、吸気管圧力ＰＭが弁停止開始圧力Ｐ１以上になるまで繰り返される。吸気管圧力ＰＭが弁停止開始圧力Ｐ１以上になると、ステップＳ７０で否定されて、処理はステップＳ９０に移行する。ステップＳ９０では、ＥＣＵ５０は、吸気管圧力ＰＭが、弁停止中止圧力Ｐ２よりも高いかを判定する。この弁停止中止圧力Ｐ２は、大気圧（約１００ｋＰａ）よりも低い値であって、エンジン１４のアイドリング時における当該吸気通路区間の圧力よりも高く、かつ弁停止開始圧力Ｐ１よりも高い値であって、しかも、弁停止惰性走行から弁動作走行に復帰した場合に当該弁停止中止圧力Ｐ２に対応する燃料噴射量で燃料噴射を開始しても顕著な加速振動を生じないような値（例えば４０〜６０ｋＰａ）に設定されている。通常、最初にステップＳ９０に来たときには、吸気管圧力ＰＭは弁停止開始圧力Ｐ１以上になったばかりであるため、ステップＳ９０で否定され、処理はリターンされる。このため、弁停止惰性走行が引き続き実行されたまま、ステップＳ１０からＳ７０及びＳ９０が繰返し実行される。その間にわたり、吸気管圧力ＰＭは徐々に上昇する。この弁停止惰性走行は、吸気管圧力ＰＭが弁停止中止圧力Ｐ２より高くなるまでにわたり、継続して実行される。
【００５０】
吸気管圧力ＰＭが弁停止中止圧力Ｐ２よりも高くなると、ステップＳ９０で肯定されて、処理はステップＳ１００に移行する。ステップＳ１００では、ＥＣＵ５０は、減圧運転を実行する。減圧運転では、エンジン１４の全ての気筒の吸気弁及び排気弁が、動作状態に制御され、スロットル弁２４がアイドリング時開度以下に制御され、クラッチＣ１の係合状態が維持され、燃料噴射が停止され、かつ点火が停止される。したがって、スロットル弁２４と吸気弁との間の吸気通路区間に、各気筒の吸気及び排気行程によって生じる負圧が作用し、この吸気通路区間の圧力が低下させられる。換言すれば、各気筒によって、当該吸気通路区間が吸引される。
【００５１】
減圧運転の結果として、吸気管圧力ＰＭが弁停止中止圧力Ｐ２以下になると、ステップＳ９０で否定されて、処理はリターンされる。このため、減圧運転が引き続き実行されたまま、ステップＳ１０からＳ７０及びＳ９０が繰返し実行され、その間にわたり、吸気管圧力ＰＭは徐々に低下する。この減圧運転は、吸気管圧力ＰＭが弁停止開始圧力Ｐ１より低くなるまでにわたり、継続して実行される。
【００５２】
いずれかの時点で、弁停止惰性走行の条件（Ｓ１０〜Ｓ３０）が満足されなくなると、処理はステップＳ１１０に移行し、弁動作走行が実行される。すなわち、ＥＣＵ５０の制御によって、エンジン１４と駆動輪２０とを連結した状態で（すなわちクラッチＣ１を係合した状態で）、クランク軸の回転中に吸気弁と排気弁とが動作させられる。その結果、ブレーキペダル３１が踏み込まれていないときには、エンジン１４が駆動状態となる通常加速走行が行われ、また、ブレーキペダル３１が踏み込まれているときには、エンジン１４が被駆動状態となる通常減速走行（エンジンブレーキ走行）が行われる。なお、弁停止惰性走行から通常加速走行に移行する場合には、燃料噴射の開始前に、可変動弁装置２６の動作（すなわち、リフト量がゼロから通常走行用の値に移行する動作）に要する時間よりも大きい遅延時間を設けても良い。
【００５３】
以上の処理が繰り返される結果、弁停止惰性走行の条件（Ｓ１０〜Ｓ３０）が満足されている間は、吸気管圧力ＰＭが弁停止開始圧力Ｐ１と弁停止中止圧力Ｐ２との間で振動するように、弁停止惰性走行と減圧運転とが、交互に実行される。いずれかの時点で、弁停止惰性走行の条件（Ｓ１０〜Ｓ３０）が満足されなくなると、弁動作走行が実行される。
【００５４】
図５は、実施形態における動作の一例を示すタイミングチャートであって、エンジン回転数Ｎｅが比較的低い場合（例えば、図３におけるエンジン回転数Ｎｅ１）のものである。いま、ドライバによりアクセルペダルがオフ（ｉ）されることによって、アイドル条件及びフューエルカット条件が満たされると、アイドルフラグ及びフューエルカットフラグがオン（ｉｉ）される。アイドルスピード制御がキャンセルされ、スロットル弁２４の開度は０（すなわち全閉）とされる。そのときにブレーキペダルがオフであると（ステップＳ３０）、ステップＳ４０−Ｓ６０で弁停止開始圧力Ｐ１及び弁停止中止圧力Ｐ２が算出される。その結果、弁停止中止圧力Ｐ２として、相対的に低い値Ｐ２ａ（図３参照）が設定される。吸気管圧力ＰＭが弁停止開始圧力Ｐ１よりも低い場合（（ｉｉｉ）、ステップＳ７０）には、弁停止惰性走行が開始される（（ｉｖ）、ステップＳ８０）。
【００５５】
この弁停止惰性走行は、吸気管圧力ＰＭが弁停止中止圧力Ｐ２ａより高くなるまでにわたり、継続して実行される。なお、このときエンジン回転数は、自動変速機１６の変速比の制御によって、予め設定されたフューエルカット時回転数に制御される。車速は徐々に低下するが、ポンピングロスが抑制されているため、エンジンブレーキの効きはわずかである。
【００５６】
この弁停止惰性走行の実行中には、吸気管圧力ＰＭは、スロットル弁２４の周囲の隙間を通って上流側から侵入する空気に起因して上昇を開始する。なお、弁動作走行においてアクセル開度が０の場合には、吸気管圧力ＰＭは、大気圧よりも低いアイドル相当値（例えば、約３０ｋＰａ）となる。
【００５７】
吸気管圧力ＰＭが弁停止中止圧力Ｐ２ａよりも高くなると（（ｖｉ），ステップＳ９０）、減圧運転が開始される（（ｖｉｉ）、ステップＳ１００）。この減圧運転は、吸気管圧力が弁停止開始圧力Ｐ１より低くなるまでにわたり、継続して実行される。その結果、弁停止惰性走行の条件（Ｓ１０〜Ｓ３０）が満足されている間は、図５中実線ａで示されるように、吸気管圧力ＰＭが弁停止開始圧力Ｐ１と弁停止中止圧力Ｐ２ａとの間で振動するように、弁停止惰性走行と減圧運転とが、交互に実行される。この図５の例、すなわち図３においてエンジン回転数がＮｅ１、弁停止中止圧力がＰ２ａである場合の減圧運転の継続時間は例えばαである。なお、本発明による改良前の構成、すなわち弁停止惰性走行条件の成立中に減圧運転を実行しない構成においては、吸気管圧力は図５中破線ｂで示されるように、大気圧（約１００ｋＰａ）の近傍まで上昇することになる。
【００５８】
いずれかの時点（ｔ２）で、例えばドライバによってアクセルペダルが所定開度以上に踏み込まれる（ｖｉｉｉ）ことによって、弁停止惰性走行の条件（Ｓ１０〜Ｓ３０）が満足されなくなると、弁動作走行が実行される（ｘｉ）。
【００５９】
弁動作走行では、燃料噴射装置２９による燃料噴射量は、失火を避けエミッションを向上する目的から、吸気管圧力ＰＭに応じた量に設定される。吸気管圧力ＰＭは、減圧運転の実行の結果として、減圧運転を実行しない場合（破線ｂ）に比して相対的に小さい値にされている（実線ａ、（ｘ））。このため、弁動作走行の開始の際に筒内空気量（ｘｉ）及び燃料噴射量（ｘｉｉ）の急上昇が抑制され、弁動作走行の開始の際にエンジントルク（ｘｉｉｉ）の急上昇が抑制される。
【００６０】
なお、減圧運転（ｖｉｉ）による吸気通路への負圧の付与が行われない従来の装置では、弁動作走行を開始（復帰）したときに、筒内空気量は破線ｃ、燃料噴射量は破線ｄ、エンジントルクは破線ｅのように、弁動作走行への復帰の直後に急激に上昇する。
【００６１】
図６は、本実施形態における動作の別の一例を示すタイミングチャートであって、エンジン回転数Ｎｅが比較的高い場合（例えば、図３におけるエンジン回転数Ｎｅ２）のものである。フューエルカット中のエンジン回転数Ｎｅは、フューエルカット中に変速比を変更しない場合には、車速が高い場合には車速が低い場合に比べて高くなる。このようにフューエルカット中のエンジン回転数Ｎｅが比較的高くされる場合には、ステップＳ４０−Ｓ６０の処理の結果、弁停止中止圧力Ｐ２として、相対的に高い値Ｐ２ｂ（図３参照）が設定される。この場合にも、図５の場合と同様に、アイドルフラグ及びフューエルカットフラグがオン（ｉｉ）され、かつ弁停止惰性走行条件が成立し、かつ吸気管圧力が弁停止開始圧力Ｐ１よりも低い場合（（ｉｉｉ）、ステップＳ７０）には、弁停止惰性走行が開始される（（ｘｉｖ）、ステップＳ８０）。そして、吸気管圧力ＰＭが弁停止開始圧力Ｐ１と弁停止中止圧力Ｐ２ｂとの間で振動するように、弁停止惰性走行と減圧運転とが、交互に実行される。しかしながら、この図６の例、すなわち図３においてエンジン回転数がＮｅ２、弁停止中止圧力がＰ２ｂである場合には、実線ｆで示されるように、弁停止中止圧力Ｐ２ｂが、図５の例における弁停止中止圧力Ｐ２ａに比べて相対的に高い値に設定されているので、減圧運転の継続時間は、図５の例における時間αに比べて短い時間βとなる。
【００６２】
以上詳述したとおり、本実施形態では、弁停止惰性走行条件が成立（Ｓ１０〜Ｓ３０）している場合において、エンジン１４のスロットル弁２４と吸気弁との間の吸気通路内の圧力（吸気管圧力ＰＭ）が上限値（弁停止中止圧力Ｐ２）よりも高い場合に、減圧制御部５５が減圧運転の実行を開始するように、ＥＣＵ５０が構成されている。減圧運転を実行した結果、スロットル弁２４と吸気弁との間の吸気通路区間に負圧が供給され、当該吸気通路区間の圧力（吸気管圧力ＰＭ）が低下させられる。したがって、弁動作走行の実行を開始する際に、抑制された吸気管圧力ＰＭに基づいて、抑制された量の燃料の供給が実行され、失火のおそれを抑制しながら、過大なエンジントルクによる振動を抑制することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、減圧運転を開始する際に用いられる上限値（弁停止中止圧力Ｐ２）が、エンジン回転数Ｎｅが高いほど高い上限値に設定される（図３）ように、ＥＣＵ５０が構成されている。減圧運転ではエンジン回転数Ｎｅが高いほど、時間あたりの気筒の吸入空気量が大きくなり、減圧が速く行われるため、エンジン回転数Ｎｅが低い場合に比べて、吸気管圧力ＰＭを相対的に短時間で所望の程度まで低下させることができる。したがって、この態様によれば、弁停止惰性走行条件（Ｓ１０〜Ｓ３０）の成立中における減圧運転の実行時間α，βの割合が減少し、弁停止惰性走行の実行時間の割合が増大するため、エンジンブレーキ力の低減により燃費の向上に更に寄与することができる。
【００６４】
なお、上記実施形態では、減圧運転が、吸気管圧力ＰＭが弁停止中止圧力Ｐ２より高いときに開始され、吸気管圧力ＰＭが弁停止開始圧力Ｐ１より低くなるまでにわたり、継続して実行されることとしたが、ひとたび開始された減圧運転が終了するための条件は、これに限られない。例えば、減圧運転が予め定められた継続時間にわたって継続されることとし、かつ、この継続時間を、エンジン回転数Ｎｅが大きいほど短く設定しても良い。
【００６５】
また、上記実施形態では、エンジン回転数Ｎｅの変化に対して、減圧運転を開始する際に用いられる上限値（弁停止中止圧力Ｐ２）を、図３に示されるように連続的に変化するように設定したが、エンジン回転数Ｎｅの変化に対する上限値（弁停止中止圧力Ｐ２）の変化は２段階あるいはそれ以上の複数段階であってもよく、そのような構成も本発明の範疇に属するものである。
【００６６】
上記実施形態では、クラッチとして、自動変速機１６の一部を構成するクラッチＣ１を例示したが、クラッチＣ１は、自動変速機１６から独立して設けられていても良い。例えば、自動変速機１６がベルト式無段変速機である場合、本発明におけるクラッチとしては、当該無段変速機とは独立して無段変速機と共に車両に備えられる公知の前後進切換装置、或いはその前後進切換装置に含まれる係合装置を用いても良い。
【００６７】
クラッチＣ１は、その係合力を無段階で制御（トルク容量制御）することにより、エンジン１４からの動力の全部を駆動輪２０に伝達する完全係合状態、及びエンジン１４からの動力を駆動輪２０に全く伝達しない解放状態のほかに、部分係合状態、すなわち、クラッチＣ１の駆動側部材と従動側部材とが互いに摺動することでエンジン１４からの動力の一部のみを駆動輪２０に伝達する係合状態を実現可能であってもよい。このような部分係合状態によっても、本発明における弁停止惰性走行及び弁動作走行を実行することが可能である。また、減圧運転から弁動作走行に移行した直後に、このような部分係合状態を実現することによって、過大なエンジントルクによる振動を更に抑制しても良い。
【００６８】
本発明の実施形態は上記実施形態のみに限られず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。したがって本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１４  エンジン
１６  自動変速機
２０  駆動輪
２２  吸気マニホールド
２４  スロットル弁
２６  可変動弁装置
４１  吸気圧センサ
５０  電子制御装置（ＥＣＵ）
２６  可変動弁機構
Ｃ１  クラッチ
【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】
2017019350.tif 000007
【図６】
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