内燃機関の制御装置
【課題】 ２つの気筒群と、それらに対応する２つの吸気系とを備える内燃機関の、車両減速時における出力増加制御を適切に実行し、ブレーキブースタの操作力を得るために必要な負圧が不足することを防止できる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】 車両減速中に機関出力の増加要求（ブリッピング制御または車両安定化制御の要求）が行われた場合において、ブレーキブースタの操作力を示す負圧ＰＢＮが第１閾値ＰＢＮ１以下であるときは、車両安定化制御では１つのスロットル弁の開弁させることで機関出力を増加させ、ブリッピング制御では負圧ＰＢＮに応じて１つまたは２つのスロットル弁を開弁させることで機関出力を増加させる。他方のスロットル弁は閉弁状態が維持されるので、ブレーキブースタへ負圧を供給することができる。
【解決手段】 車両減速中に機関出力の増加要求（ブリッピング制御または車両安定化制御の要求）が行われた場合において、ブレーキブースタの操作力を示す負圧ＰＢＮが第１閾値ＰＢＮ１以下であるときは、車両安定化制御では１つのスロットル弁の開弁させることで機関出力を増加させ、ブリッピング制御では負圧ＰＢＮに応じて１つまたは２つのスロットル弁を開弁させることで機関出力を増加させる。他方のスロットル弁は閉弁状態が維持されるので、ブレーキブースタへ負圧を供給することができる。
【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２つ以上の気筒群からなる複数の気筒と、気筒群のそれぞれに対応する吸気系とを備える内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸気系に発生する負圧（大気圧より低い圧力）が導入され、自動車のブレーキ操作力を補助するアシスト力を発生するブレーキブースタは広く使用されている。特許文献１には、２つの気筒群に対応する２つの吸気系を備え、その２つの吸気系からブレーキブースタへ負圧を供給するように構成された内燃機関の制御装置が示されている。
【０００３】
この制御装置は、機関のリーン燃焼運転を行うとブレーキブースタの負圧が不足する傾向があることに着目して提案されたものであり、ブレーキブースタの負圧が不足していないときは、２つ吸気系を連通する通路に設けられた仕切り弁が開弁される一方、ブレーキブースタの負圧が不足しているときは、仕切り弁が閉弁されるとともに、第１の吸気系のスロットル弁が若干閉じ側に制御される一方、第２の吸気系のスロットル弁はリーン燃焼運転に適した開度に制御される。これにより、第１の吸気系によってブレーキブースタの負圧が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１２０４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両用の機関では、ブレーキが操作されて車両が減速するときに、車両の走行安定性確保のために機関出力を増加させる制御が行われる場合がある。車両減速時においては、通常はスロットル弁がほぼ全閉状態となり十分な負圧が確保できるが、上記出力増加制御を行う場合には、ブレーキブースタの負圧が不足する可能性がある。また車両減速時において変速機のシフトダウンを行うときは、一時的に機関回転数を増加させるために機関出力を増加させるブリッピング制御が行われる。そのようなブリッピング制御もブレーキブースタの負圧を不足させる要因となる。
【０００６】
上記特許文献１に示された制御装置は、リーン燃焼運転を実行するときに負圧を確保するための技術であり、上述した車両減速時の機関出力増加制御にともなう課題を解決することはできない。
【０００７】
本発明は上述した点を考慮してなされたものであり、２つ以上の気筒群のそれぞれに対応する吸気系を備える内燃機関の、車両減速時における出力増加制御を適切に実行し、ブレーキブースタのアシスト力を得るために必要な負圧が不足することを防止できる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、第１気筒群（２Ａ）及び第２気筒群（２Ｂ）を含む複数の気筒と、前記第１及び第２気筒群に対応する第１吸気系及び第２吸気系と、前記第１及び第２吸気系に設けられた第１スロットル弁（５Ａ）及び第２スロットル弁（５Ｂ）とを備える内燃機関の制御装置において、前記機関により駆動される車両の減速時に前記機関の出力を増加させる出力増加制御を行う出力増加制御手段と、前記第１及び第２吸気系から吸気負圧が供給されるブレーキブースタ（１１）が発生するアシスト力を示す圧力パラメータ（ＰＢＮ）を検出する圧力パラメータ検出手段（１２）とを備え、前記出力増加制御手段は、前記圧力パラメータ（ＰＢＮ）が第１閾値（ＰＢＮ１）以下であって前記ブレーキブースタのアシスト力が低下しているときは、前記第１スロットル弁（５Ａ）及び第２スロットル弁（５Ｂ）の何れか一方のスロットル弁を開弁することにより前記機関出力を増加させる単一スロットル弁制御手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記車両の駆動輪速度（ＶＤＷ）を検出する駆動輪速度検出手段（３４）を備え、前記出力増加制御手段は、前記車両の減速時に前記駆動輪速度（ＶＤＷ）に基づいて前記機関出力を増加させる車両安定化制御を実行することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、前記車両は前記機関の出力軸に接続された自動変速機（３１）を備え、前記出力増加制御手段は、前記第１及び第２スロットル弁（５Ａ，５Ｂ）をともに開弁することにより前記機関出力を増加させる双スロットル弁制御手段をさらに備え、前記車両安定化制御を実行するときは前記単一スロットル弁制御手段を使用し、前記自動変速機（３１）のシフトダウンを行うときに前記機関の回転数を増加させるために前記機関出力を増加させるブリッピング制御を実行するときは、前記単一スロットル弁制御手段及び双スロットル弁制御手段の何れか一方を前記圧力パラメータに応じて選択し、選択したスロットル弁制御手段を使用することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、前記出力増加制御手段は、前記圧力パラメータ（ＰＢＮ）が前記第１閾値（ＰＢＮ１）より小さい第２閾値（ＰＢＮ２）以下であるときは、前記車両安定化制御及びブリッピング制御を前記単一スロットル弁制御手段を使用して実行し、前記圧力パラメータ（ＰＢＮ）が前記第２閾値（ＰＢＮ２）より大きくかつ前記第１閾値（ＰＢＮ１）以下であるときは、前記単一スロットル弁制御手段を使用して前記車両安定化制御を実行するとともに、前記双スロットル弁制御手段を使用して前記ブリッピング制御を実行し、前記圧力パラメータ（ＰＢＮ）が前記第１閾値（ＰＢＮ１）より大きいときは、前記車両安定化制御及びブリッピング制御を前記双スロットル弁制御手段を使用して実行することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記自動変速機（３１）は２つのクラッチを有するクラッチ機構（４２）を備え、該クラッチ機構による駆動力の伝達を維持しつつ変速動作を行うことができる変速機であり、前記自動変速機（３１）のシフトアップを行うときは、前記車両の運転者の要求出力（ＡＰ）に応じて前記第１及び第２スロットル弁（５Ａ，５Ｂ）の開度を制御するシフトアップ制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、車両減速時に機関の出力を増加させる出力増加制御を行う際に、第１及び第２吸気系から吸気負圧が供給されるブレーキブースタのアシスト力を示す圧力パラメータが検出され、圧力パラメータが第１閾値以下であってブレーキブースタのアシスト力が低下しているときは、第１吸気系に設けられた第１スロットル弁及び第２吸気系に設けられた第２スロットル弁の何れか一方のスロットル弁を開弁する単一スロットル弁開弁制御が行われる。したがって、スロットル弁が開弁されない吸気系からブレーキブースタに負圧が供給され、ブレーキブースタのアシスト力を確保することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、車両の減速時に駆動輪速度に基づいて機関出力を増加させる車両安定化制御が実行される。車両減速時に駆動輪がブレーキでロックされた状態となると駆動輪速度が極端に低下するので、そのときに一方の吸気系のスロットル弁を開弁して機関出力を増加させる車両安定化制御を行うことにより、車両走行を安定化しつつブレーキブースタの負圧を確保することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、車両安定化制御を実行するときは単一スロットル弁制御が行われ、ブリッピング制御を実行するときは、第１及び第２スロットル弁をともに開弁することにより機関出力を増加させる双スロットル弁開弁制御または単一スロットル弁開弁制御が、圧力パラメータに応じて選択される。圧力パラメータが比較的大きく、ブレーキブースタのアシスト力の不足度合が小さいときは、出力増加制御の一部を双スロットル弁開弁制御によって行うことも可能である。よって、圧力パラメータが比較的大きいときは、車両安定化制御については単一スロットル弁制御を適用し、ブリッピング制御については双スロットル弁開弁制御を適用することにより、シフトダウン実行時に機関出力を迅速に増加させ、シフトダウンを迅速に完了させることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、圧力パラメータが第１閾値より小さい第２閾値以下であるときは、車両安定化制御及びブリッピング制御が単一スロットル弁開弁制御によって実行され、圧力パラメータが第２閾値より大きくかつ第１閾値以下であるときは、単一スロットル弁開弁制御によって車両安定化制御が実行されるとともに、双スロットル弁開弁制御によりブリッピング制御が実行され、圧力パラメータが第１閾値より大きいときは、車両安定化制御及びブリッピング制御が双スロットル弁開弁制御によって実行される。したがって、圧力パラメータの値、すなわちブレーキブースタのアシスト力の不足度合に応じて適切な機関出力増加制御を行うことができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、クラッチ機構による駆動力の伝達を維持しつつシフトアップが行われ、車両運転者の要求機関出力に応じて第１及び第２スロットル弁の開度が制御される。２重クラッチ機構を備える自動変速機では、シフトアップを行うときも運転者の機関要求出力に応じてスロットル弁が開弁されるので、圧力パラメータの減少要因となる。よって、車両減速時の制御において適宜単一スロットル弁開弁制御による出力増加制御を実行することにより、ブレーキブースタの負圧を確実に確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる車両を駆動する内燃機関及び変速機構と、それらの制御装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す変速機の構成を説明するための図である。
【図３】車両減速時の制御を説明するためのタイムチャートである。
【図４】車両安定化制御を説明するためのタイムチャートである。
【図５】内燃機関の出力トルク制御を行う処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる車両を駆動する内燃機関及び変速機構と、それらの制御装置の構成を示す図である。Ｖ型６気筒の内燃機関（以下「エンジン」という）１は、＃１〜＃３気筒（第１気筒群）が設けられた第１バンク２Ａと、＃４〜＃６気筒（第２気筒群）が設けられた第２バンク２Ｂとを備えている。
【００２０】
第１バンク２Ａに対応する吸気系は、第１チャンバ３Ａ、第１吸気通路４Ａ、及び第１チャンバ３Ａと＃１〜＃３気筒とを接続する分岐通路とを備えており、第１吸気通路４Ａには第１スロットル弁５Ａが設けられている。第１スロットル弁５Ａには、その開度を検出する第１スロットル弁開度センサ７Ａが設けられており、その検出信号がエンジン制御用電子制御ユニット（以下「ＥＧ−ＥＣＵ」という）２０に供給される。第１スロットル弁５Ａには、該スロットル弁５Ａを駆動する第１アクチュエータ６Ａが接続されており、第１アクチュエータ６Ａは、ＥＧ−ＥＣＵ２０によりその作動が制御される。
【００２１】
第２バンク２Ｂに対応する吸気系は、第２チャンバ３Ｂ、第２吸気通路４Ｂ、及び第２チャンバ３Ｂと＃４〜＃６気筒とを接続する分岐通路とを備えており、第２吸気通路４Ｂには第２スロットル弁５Ｂが設けられている。第２スロットル弁５Ｂには、その開度を検出するスロットル弁開度センサ７Ｂが設けられており、その検出信号がＥＧ−ＥＣＵ２０に供給される。第２スロットル弁５Ｂには、該スロットル弁５Ｂを駆動する第２アクチュエータ６Ｂが接続されており、第２アクチュエータ６Ｂは、ＥＧ−ＥＣＵ２０によりその作動が制御される。第２アクチュエータ６Ｂ及び第２スロットル弁開度センサ７Ｂと、ＥＧ−ＥＣＵ２０との接続線は図示が省略されている。
【００２２】
各気筒に連通する分岐通路にはそれぞれ燃料噴射弁（図示せず）が設けられており、各燃料噴射弁はＥＧ−ＥＣＵ２０により燃料噴射時期及び燃料噴射時間が制御される。
【００２３】
第１及び第２チャンバ３Ａ，３Ｂは、第１及び第２接続通路８Ａ，８Ｂと、第３接続通路１０を介してブレーキブースタ１１の負圧室と連通している。第１及び第２接続通路８Ａ，８Ｂには、第１及び第２チェック弁９Ａ，９Ｂが設けられている。第１チェック弁９Ａは、ブレーキブースタ１１の負圧室内の圧力（以下「ＢＲＢ絶対圧」という）ＰＢＮＡが、第１チャンバ３Ａ内の吸気圧ＰＢＡ１より高いとき開弁し、第１チャンバ３Ａ内の負圧がブレーキブースタ１１の負圧室に導入される。第２チェック弁９Ｂは、ＢＲＢ絶対圧ＰＢＮＡが、第２チャンバ３Ｂ内の吸気圧ＰＢＡ２より高いとき開弁し、第２チャンバ３Ｂ内の負圧がブレーキブースタ１１の負圧室に導入される。
【００２４】
ブレーキブースタ１１には、その負圧室内の圧力ＰＢＮＡと大気圧ＰＡとの差圧（以下「ＢＲＢ負圧」という）ＰＢＮを検出する負圧センサ１２が設けられており、その検出信号がＥＧ−ＥＣＵ２０に供給される。ＢＲＢ負圧ＰＢＮは、（ＰＡ−ＰＢＮＡ）に相当する値をとり、ＢＲＢ絶対圧ＰＢＮＡが低下するほど増加する。
【００２５】
ブレーキブースタ１１は、当該車両のブレーキペダル（図示せず）の踏み込み量に応じて負圧をダイヤフラムに作用させ、ブレーキ操作力を増加させるように構成されている。
【００２６】
ＥＧ−ＥＣＵ２０には、エンジン１により駆動される当該車両のアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセルペダル操作量」という）ＡＰを検出するアクセルセンサ２１、当該車両の車速ＶＰを検出する車速センサ２２、及びエンジン１の回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサ２３が接続されており、その検出信号がＥＧ−ＥＣＵ２０に供給される。
【００２７】
ＥＧ−ＥＣＵ２０には、自動変速機３１を油圧制御ユニット３２を介して制御する変速制御用電子制御ユニット（以下「ＴＭ−ＥＣＵ」という）３０と、車両安定化制御を行う安定化制御用電子制御ユニット（以下「ＶＣ−ＥＣＵ」という）３３が接続されており、これらのＥＣＵ２０，３０，及び３３は、相互に必要なデータ及び指令信号の伝達を行う。
【００２８】
ＴＭ−ＥＣＵ３０は、変速時に必要とされるエンジン要求トルクを示す信号をＥＧ−ＥＣＵ２０に伝達する。例えば、シフトダウンを行うときには、ＴＭ−ＥＣＵ３０は、エンジン回転数ＮＥを一時的に増加させるためにエンジン出力を増加させるブリッピング制御を要求する信号をＥＧ−ＥＣＵ２０に伝達する。
【００２９】
ＶＣ−ＥＣＵ３３には、当該車両の駆動輪速度ＶＤＷを検出する駆動輪速度センサ３４が接続されており、駆動輪速度ＶＤＷが急激に減少したときに、一時的にエンジン出力トルクを増加させる車両安定化制御を要求する信号をＥＧ−ＥＣＵ２０に伝達する。
【００３０】
ＥＧ−ＥＣＵ２０は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路、アクチュエータ６Ａ，６Ｂ、燃料噴射弁などに駆動信号を供給する出力回路から構成される。なお、ＴＭ−ＥＣＵ３０及びＶＣ−ＥＣＵ３３の基本的な構成は、ＥＧ−ＥＣＵ２０と同様である。
【００３１】
ＥＧ−ＥＣＵ２０は、上述したセンサの検出信号に基づいて、燃料噴射弁の開弁時間の制御、及び点火時期制御を行うとともに、エンジン要求トルクに応じてスロットル弁５Ａ，５Ｂの目標開度ＴＨＣＭＤＡ，ＴＨＣＭＤＢを算出し、検出したスロットル弁開度ＴＨＡ，ＴＨＢがそれぞれ目標開度ＴＨＣＭＤＡ，ＴＨＣＭＤＢと一致するようにアクチュエータ６Ａ，６Ｂを駆動するスロットル弁開度制御を行う。目標開度ＴＨＣＭＤＡ，ＴＨＣＭＤＢは、エンジン１の要求トルクＴＲＱＣＭＤに応じて算出され、エンジン１の出力トルクが要求トルクＴＲＱＣＭＤと一致するように、スロットル弁開度ＴＨＡ，ＴＨＢが制御される。
【００３２】
エンジン１のクランク軸は自動変速機３１に接続されており、自動変速機３１の出力軸は図示しない動力伝達機構を介して当該車両の駆動輪を駆動する。
本実施形態では、自動変速機３１は２つのクラッチを備える２重クラッチ変速機構（Dual Clutch Transmission）であり、以下「ＤＣＴ３１」という。
【００３３】
ＴＭ−ＥＣＵ２０には、シフトレバースイッチ、パドルスイッチなどが接続されており、ＴＭ−ＥＣＵ２０は、これらのスイッチの設定にしたがって、アクセルペダル操作量ＡＰ、車速ＶＰ、エンジン回転数ＮＥなどに基づく自動変速制御、あるいは運転者の指示に応じた変速制御を行う。
【００３４】
図２は、ＤＣＴ３１の一部の構成を模式的に示す図であり、１速〜４速の変速ギヤが示されている。エンジン１のクランク軸４０は、クラッチ機構４１に接続されており、クラッチ機構４１は、第１メインシャフト４４に接続された第１クラッチ４２と、第２メインシャフト４５に接続された第２クラッチ４３とを備えている。
【００３５】
第１メインシャフト４４には、１速ドライブギヤ４６及び３速ドライブギヤ４７が支持されており、第２メインシャフト４５には、２速ドライブギヤ４８及び４速ドライブギヤ４９が支持されている。また出力軸５５には１速ドリブンギヤ５１、２速ドリブンギヤ５２、３速ドリブンギヤ５３、及び４速ドリブンギヤ５４が支持されている。
【００３６】
上述した第１及び第２クラッチ４２，４３の開放／係合、及び変速段の切換は、油圧制御ユニット３２によって行われる。
【００３７】
本実施形態では、ＤＣＴ３１におけるシフトダウンを２つのモードで実行する。４速から３速へのシフトダウンを例にとって説明すると、第１シフトダウンモードでは、第２クラッチ４３を開放し（４速が選択されているとき第１クラッチは開放されている）、４速ドライブギヤ４９と４速ドリブンギヤの歯合を解除するとともに、３速ドライブギヤ４７と３速ドリブンギヤ５３を歯合させ、次いで第１クラッチ４２を係合する。なお、４速が選択されているときは、第１クラッチ４２は開放されているので、３速ドライブギヤ４７と３速ドリブンギヤ５３を、シフトダウンの開始前または開始直後に歯合させるようにしてもよい。第１シフトダウンモードでは、クラッチ機構４１を介した動力伝達が一定時間遮断される。クラッチ機構４１の動力伝達が遮断されている期間に、上述したブリッピング制御を要求する信号が、ＴＭ−ＥＣＵ３０からＥＧ−ＥＣＵ２０に伝達される。
【００３８】
第２シフトダウンモードでは、４速が選択されているときに、３速ドライブギヤ４７と３速ドリブンギヤ５３をシフトダウン開始前または開始直後に歯合させて、第１クラッチ４２の係合力を徐々に増加させる係合動作と、第２クラッチ４３の係合力を徐々に減少させる開放動作と並行して実行する。第２シフトダウンモードでは、シフトダウン実行中においてもクラッチ機構４１を介した動力伝達を維持しつつシフトダウンを行うことができる。
【００３９】
またＤＣＴ３１においてシフトアップ（例えば３速から４速へのシフトアップ）を実行するときは、３速が選択されているときに、４速ドライブギヤ４９と４速ドリブンギヤ５４をシフトアップ開始時に歯合させて、第１クラッチ４２の係合力を徐々に減少させる開放動作と、第２クラッチ４３の係合力を徐々に増加させる係合動作と並行して実行する。これにより、シフトアップ実行中においてもクラッチ機構４１を介した動力伝達を維持しつつシフトアップを行うことができる。したがって、当該車両の運転者の要求トルク（アクセルペダル操作量ＡＰ）に応じてスロットル弁５Ａ，５Ｂが開弁された状態でシフトアップが実行される。
【００４０】
図３及び図４は、本実施形態におけるエンジン１の出力トルク制御を説明するためのタイムチャートである。図３には、時刻ｔ１及びｔ２においてシフトアップが行われ、時刻ｔ３にアクセルペダルが戻され、直後の時刻ｔ４においてブレーキペダルが踏み込まれて急減速が開始され、時刻ｔ１４までその急減速状態が継続し、時刻ｔ１４においてブレーキペダルが戻されるとともにアクセルペダルが踏み込まれ、再度加速が開始された状態が示されている。急減速期間ＴＲＤＥＣ（ｔ４〜ｔ１４）では、３回のシフトダウン（ｔ６，ｔ９，ｔ１２）が行われ、加速開始後の時刻ｔ１５及びｔ１６においてシフトアップが行われている。
【００４１】
図４は、急減速期間ＴＲＤＥＣ内の時刻ｔ５において、左右の駆動輪速度の平均値（以下単に「駆動輪速度」という）ＶＤＷＡが急激に低下し、直ぐに元の状態（破線で示す）に復帰する変化が示されている。本実施形態では、駆動輪速度ＶＤＷＡが急激に低下すると、図３（ｆ）に示すように安定化要求トルクＴＲＱＳＴがＶＣ−ＥＣＵ３３からＥＧ−ＥＣＵ２０に伝達され、出力トルクを増加させる車両安定化制御が行われる。これによって、駆動輪速度ＶＤＷＡが急減速した直後に元の状態に復帰している。なお、駆動輪速度ＶＤＷＡの急低下が再発生した場合には車両安定化制御が再実施される（図５のｔ５’参照）。
【００４２】
図３に示す例では、同図（ｈ）に示すように、時刻ｔ５〜ｔ６，ｔ７〜ｔ８，及びｔ１０〜ｔ１１の期間において車両安定化制御が実行される。
また同図（ｇ）に示すように、時刻ｔ６〜ｔ７，ｔ９〜ｔ１０，及びｔ１２〜ｔ１３の期間では、ブリッピング制御が行われ、エンジン出力トルクが一時的に増加するように制御される。
【００４３】
車両減速時は、通常はスロットル弁５Ａ，５Ｂが全閉状態とされ、ブレーキブースタ１１に負圧が供給されるが、上述したブリッピング制御または車両安定化制御が実行されると、スロットル弁５Ａ，５Ｂが開弁される。急減速期間ＴＲＤＥＣでは、ブレーキペダルが強く踏み込まれるため、ブレーキブースタ１１内の負圧は減少する一方、上記スロットル弁５Ａ，５Ｂの開弁により負圧の供給が不足し、ブレーキブースタ１１のブレーキ操作アシスト力が不足する可能性がある。
【００４４】
また本実施形態では、シフトアップ時においても上記したようにスロットル弁５Ａ，５Ｂの開弁状態が維持されるので、この点もブレーキブースタ１１の負圧を不足させる要因となる。
【００４５】
そこで本実施形態では、図５に示す処理によりエンジン１の出力トルク制御を行い、ブレーキブースタ１１の負圧を確保するようにしている。図５に示す処理は、ＥＧ−ＥＣＵ２０のＣＰＵで所定時間毎に実行される。
【００４６】
ステップＳ１１では当該車両が減速中であるか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）であるときは通常の出力トルク制御を実行する（ステップＳ１３）。ステップＳ１１の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、トルク増加フラグＦＴＩＮＣが「１」であるか否を判別する（ステップＳ１４）。トルク増加フラグＦＴＩＮＣは、ブリッピング制御または車両安定化制御の要求が伝達されると「１」に設定される。トルク増加フラグＦＴＩＮＣが「０」であるときは、ステップＳ１３に進む。
【００４７】
トルク増加フラグＦＴＩＮＣが「１」であるときは、ＢＲＢ負圧ＰＢＮが第１閾値ＰＢＮ１（例えば６５ｋＰａ）以下であるか否かを判別する（ステップＳ１４）。この答が否定（ＮＯ）であるときは、ブレーブースタ内の負圧は十分に確保されていると判定し、第１及び第２スロットル弁５Ａ，５Ｂを共に開弁することによるブリッピング制御または車両安定化制御を実行する（ステップＳ１５，Ｓ１６）。図５には、ステップＳ１５及びＳ１６が直列的に示されているが、いずれか要求された制御が実行される。
【００４８】
ステップＳ１４の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわちＢＲＢ負圧ＰＢＮが第１閾値ＰＢＮ１以下であるときは、ＢＲＢ負圧ＰＢＮが第１閾値ＰＢＮ１より小さい第２閾値ＰＢＮ２（例えば５０ｋＰａ）以下であるか否かを判別する（ステップＳ１７）。
【００４９】
ステップＳ１７の答が否定（ＮＯ）、すなわちＢＲＢ負圧ＰＢＮが第２閾値ＰＢＮ２より大きく、かつ第１閾値ＰＢＮ１以下であるときは、第１及び第２スロットル弁５Ａ，５Ｂを共に開弁することによるブリッピング制御、または第１スロットル弁５Ａのみを開弁することによる車両安定化制御を実行する（ステップＳ１８，Ｓ１９）。図５には、ステップＳ１８及びＳ１９が直列的に示されているが、いずれか要求された制御が実行される。
【００５０】
ステップＳ１７の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわちＢＲＢ負圧ＰＢＮが第２閾値ＰＢＮ２以下であるときは、第１スロットル弁５Ａのみを開弁することによるブリッピング制御または車両安定化制御を実行する（ステップＳ２０，Ｓ２１）。図５には、ステップＳ２０及びＳ２１が直列的に示されているが、いずれか要求された制御が実行される。
【００５１】
なお、ブリッピング制御の要求及び車両安定化制御の要求がともに伝達されることもあるが、その場合には例えば本実施形態では、要求トルクの大きい方の制御が選択されるようにしている。
【００５２】
図５の処理によれば、車両減速時にエンジン出力を増加させるトルク増加制御を行う際に、ＢＲＰ負圧ＰＢＮが第１閾値ＰＢＮ１以下であってブレーキブースタのアシスト力が低下しているときは、第１スロットル弁５Ａのみを開弁することによる車両安定化制御が行われる。したがって、第２スロットル弁５Ｂは閉弁状態が維持されるので、第２吸気系からブレーキブースタ１１に負圧が供給され、ブレーキブースタ１１のアシスト力を確保することができる。
【００５３】
また１）ＢＲＢ負圧ＰＢＮが第２閾値ＰＢＮ２以下であるときは、車両安定化制御及びブリッピング制御が第１スロットル弁５Ａのみを開弁することによって実行され、２）ＢＲＢ負圧ＰＢＮが第２閾値ＰＢＮ２より大きくかつ第１閾値ＰＢＮ１以下であるときは、第２スロットル弁５Ａのみを開弁することによって車両安定化制御が実行されるとともに、第１及び第２スロットル弁５Ａ，５Ｂを開弁することによりブリッピング制御が実行され、３）ＢＲＢ負圧ＰＢＮが第１閾値ＰＢＮ１より大きいときは、車両安定化制御及びブリッピング制御が第１及び第２スロットル弁５Ａ，５Ｂを開弁することにより実行される。したがって、車両減速時において、ＢＲＢ負圧ＰＢＮ、すなわちブレーキブースタ１１のアシスト力の不足度合に応じて適切な出力トルク増加制御を行うことができる。ＢＲＢ負圧ＰＢＮが比較的大きく（ＰＢＮ≧ＰＢＮ２）、ブレーキブースタのアシスト力の不足度合が小さいときは、ブリッピング制御を２つのスロットル弁を開弁することによって行うことにより、シフトダウン実行時にエンジン出力トルクを迅速に増加させ、シフトダウンを迅速に完了させることができる。
【００５４】
さらに本実施形態では、クラッチ機構４１による駆動力の伝達を維持しつつシフトアップが行われ、運転者の要求出力（アクセルペダル操作量ＡＰ）に応じて第１及び第２スロットル弁５Ａ，５Ｂの開度が制御される。すなわち、クラッチ機構４１を備えるＤＣＴ３１では、シフトアップを行うときもスロットル弁５Ａ，５Ｂが開弁されるので、ＢＲＢ負圧ＰＢＮの減少要因となる。よって、車両減速時の制御において適宜、第１スロットル弁５Ａのみの開弁による出力トルク増加制御を実行することにより、ブレーキブースタ１１の負圧を確実に確保することが可能となる。
【００５５】
本実施形態では、負圧センサ１２が圧力パラメータ検出手段に相当し、駆動輪速度センサ３４が駆動輪速度検出手段に相当する。また、第１アクチュエータ６Ａが単一スロットル弁制御手段の一部、及び双スロットル弁制御手段の一部を構成し、第２アクチュエータ６Ｂが双スロットル弁制御手段の一部を構成し、ＥＧ−ＥＣＵ２０が、出力増加制御手段、単一スロットル弁制御手段の一部、双スロットル弁制御手段の一部、及びシフトアップ制御手段を構成する。具体的には、図５のステップＳ１４〜Ｓ２１が出力増加制御手段に相当し、ステップＳ１９〜Ｓ２１が単一スロットル弁制御手段に相当し、ステップＳ１５，Ｓ１６，及びＳ１８が双スロットル弁制御手段に相当する。
【００５６】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、車両減速時のエンジン出力トルク増加制御として、ブリッピング制御及び車両安定化制御を実行する制御装置を示したが、本発明は何れか一方のみを実行する制御装置にも適用可能である。
また一方のスロットル弁のみを開弁する場合、第１スロットル弁５Ａに代えて第２スロットル弁５Ｂを開弁してもよい。
【００５７】
またブレーキブースタの負圧室内の絶対圧であるＢＲＢ絶対圧ＰＢＮＡを検出し、例えば１気圧（１０１．３ｋＰａ）に相当する大気圧ＰＡ０と、ＢＲＢ絶対圧ＰＢＮＡとの差圧（ＰＡ０−ＰＢＮＡ）を、ブレーキブースタのアシスト力を示す圧力パラメータとして用いてもよい。
【００５８】
また上述した実施形態では、自動変速機としてＤＣＴ３１を示したが、請求項１〜４に記載の発明は、単一のクラッチを有する自動化手動変速機（Automated Manual Transmission）またはトルクコンバータを有する自動変速機を備える車両を駆動する内燃機関の制御装置にも適用可能である。
【００５９】
また本発明は、Ｖ型６気筒内燃機関に限らず、独立した２つ以上の吸気系（スロットル弁）を備える内燃機関の制御装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 内燃機関
２Ａ 第１バンク（第１気筒群）、２Ｂ 第２バンク（第２気筒群）
３Ａ 第１チャンバ、３Ｂ 第２チャンバ
４Ａ 第１吸気通路、４Ｂ 第２吸気通路
５Ａ 第１スロットル弁、５Ｂ 第２スロットル弁
６Ａ 第１アクチュエータ（単一スロットル弁制御手段、双スロットル弁制御手段）、６Ｂ 第２アクチュエータ（双スロットル弁制御手段）
８Ａ 第１接続通路、８Ｂ 第２接続通路、１０ 第３接続通路
１２ 負圧センサ（圧力パラメータ検出手段）
２０ エンジン制御用電子制御ユニット（出力増加制御手段、単一スロットル弁制御手段、双スロットル弁制御手段、シフトアップ制御手段）
３４ 駆動輪速度センサ（駆動輪速度検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に２つ以上の気筒群からなる複数の気筒と、気筒群のそれぞれに対応する吸気系とを備える内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸気系に発生する負圧（大気圧より低い圧力）が導入され、自動車のブレーキ操作力を補助するアシスト力を発生するブレーキブースタは広く使用されている。特許文献１には、２つの気筒群に対応する２つの吸気系を備え、その２つの吸気系からブレーキブースタへ負圧を供給するように構成された内燃機関の制御装置が示されている。
【０００３】
この制御装置は、機関のリーン燃焼運転を行うとブレーキブースタの負圧が不足する傾向があることに着目して提案されたものであり、ブレーキブースタの負圧が不足していないときは、２つ吸気系を連通する通路に設けられた仕切り弁が開弁される一方、ブレーキブースタの負圧が不足しているときは、仕切り弁が閉弁されるとともに、第１の吸気系のスロットル弁が若干閉じ側に制御される一方、第２の吸気系のスロットル弁はリーン燃焼運転に適した開度に制御される。これにより、第１の吸気系によってブレーキブースタの負圧が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１２０４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両用の機関では、ブレーキが操作されて車両が減速するときに、車両の走行安定性確保のために機関出力を増加させる制御が行われる場合がある。車両減速時においては、通常はスロットル弁がほぼ全閉状態となり十分な負圧が確保できるが、上記出力増加制御を行う場合には、ブレーキブースタの負圧が不足する可能性がある。また車両減速時において変速機のシフトダウンを行うときは、一時的に機関回転数を増加させるために機関出力を増加させるブリッピング制御が行われる。そのようなブリッピング制御もブレーキブースタの負圧を不足させる要因となる。
【０００６】
上記特許文献１に示された制御装置は、リーン燃焼運転を実行するときに負圧を確保するための技術であり、上述した車両減速時の機関出力増加制御にともなう課題を解決することはできない。
【０００７】
本発明は上述した点を考慮してなされたものであり、２つ以上の気筒群のそれぞれに対応する吸気系を備える内燃機関の、車両減速時における出力増加制御を適切に実行し、ブレーキブースタのアシスト力を得るために必要な負圧が不足することを防止できる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、第１気筒群（２Ａ）及び第２気筒群（２Ｂ）を含む複数の気筒と、前記第１及び第２気筒群に対応する第１吸気系及び第２吸気系と、前記第１及び第２吸気系に設けられた第１スロットル弁（５Ａ）及び第２スロットル弁（５Ｂ）とを備える内燃機関の制御装置において、前記機関により駆動される車両の減速時に前記機関の出力を増加させる出力増加制御を行う出力増加制御手段と、前記第１及び第２吸気系から吸気負圧が供給されるブレーキブースタ（１１）が発生するアシスト力を示す圧力パラメータ（ＰＢＮ）を検出する圧力パラメータ検出手段（１２）とを備え、前記出力増加制御手段は、前記圧力パラメータ（ＰＢＮ）が第１閾値（ＰＢＮ１）以下であって前記ブレーキブースタのアシスト力が低下しているときは、前記第１スロットル弁（５Ａ）及び第２スロットル弁（５Ｂ）の何れか一方のスロットル弁を開弁することにより前記機関出力を増加させる単一スロットル弁制御手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記車両の駆動輪速度（ＶＤＷ）を検出する駆動輪速度検出手段（３４）を備え、前記出力増加制御手段は、前記車両の減速時に前記駆動輪速度（ＶＤＷ）に基づいて前記機関出力を増加させる車両安定化制御を実行することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、前記車両は前記機関の出力軸に接続された自動変速機（３１）を備え、前記出力増加制御手段は、前記第１及び第２スロットル弁（５Ａ，５Ｂ）をともに開弁することにより前記機関出力を増加させる双スロットル弁制御手段をさらに備え、前記車両安定化制御を実行するときは前記単一スロットル弁制御手段を使用し、前記自動変速機（３１）のシフトダウンを行うときに前記機関の回転数を増加させるために前記機関出力を増加させるブリッピング制御を実行するときは、前記単一スロットル弁制御手段及び双スロットル弁制御手段の何れか一方を前記圧力パラメータに応じて選択し、選択したスロットル弁制御手段を使用することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、前記出力増加制御手段は、前記圧力パラメータ（ＰＢＮ）が前記第１閾値（ＰＢＮ１）より小さい第２閾値（ＰＢＮ２）以下であるときは、前記車両安定化制御及びブリッピング制御を前記単一スロットル弁制御手段を使用して実行し、前記圧力パラメータ（ＰＢＮ）が前記第２閾値（ＰＢＮ２）より大きくかつ前記第１閾値（ＰＢＮ１）以下であるときは、前記単一スロットル弁制御手段を使用して前記車両安定化制御を実行するとともに、前記双スロットル弁制御手段を使用して前記ブリッピング制御を実行し、前記圧力パラメータ（ＰＢＮ）が前記第１閾値（ＰＢＮ１）より大きいときは、前記車両安定化制御及びブリッピング制御を前記双スロットル弁制御手段を使用して実行することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記自動変速機（３１）は２つのクラッチを有するクラッチ機構（４２）を備え、該クラッチ機構による駆動力の伝達を維持しつつ変速動作を行うことができる変速機であり、前記自動変速機（３１）のシフトアップを行うときは、前記車両の運転者の要求出力（ＡＰ）に応じて前記第１及び第２スロットル弁（５Ａ，５Ｂ）の開度を制御するシフトアップ制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、車両減速時に機関の出力を増加させる出力増加制御を行う際に、第１及び第２吸気系から吸気負圧が供給されるブレーキブースタのアシスト力を示す圧力パラメータが検出され、圧力パラメータが第１閾値以下であってブレーキブースタのアシスト力が低下しているときは、第１吸気系に設けられた第１スロットル弁及び第２吸気系に設けられた第２スロットル弁の何れか一方のスロットル弁を開弁する単一スロットル弁開弁制御が行われる。したがって、スロットル弁が開弁されない吸気系からブレーキブースタに負圧が供給され、ブレーキブースタのアシスト力を確保することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、車両の減速時に駆動輪速度に基づいて機関出力を増加させる車両安定化制御が実行される。車両減速時に駆動輪がブレーキでロックされた状態となると駆動輪速度が極端に低下するので、そのときに一方の吸気系のスロットル弁を開弁して機関出力を増加させる車両安定化制御を行うことにより、車両走行を安定化しつつブレーキブースタの負圧を確保することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、車両安定化制御を実行するときは単一スロットル弁制御が行われ、ブリッピング制御を実行するときは、第１及び第２スロットル弁をともに開弁することにより機関出力を増加させる双スロットル弁開弁制御または単一スロットル弁開弁制御が、圧力パラメータに応じて選択される。圧力パラメータが比較的大きく、ブレーキブースタのアシスト力の不足度合が小さいときは、出力増加制御の一部を双スロットル弁開弁制御によって行うことも可能である。よって、圧力パラメータが比較的大きいときは、車両安定化制御については単一スロットル弁制御を適用し、ブリッピング制御については双スロットル弁開弁制御を適用することにより、シフトダウン実行時に機関出力を迅速に増加させ、シフトダウンを迅速に完了させることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、圧力パラメータが第１閾値より小さい第２閾値以下であるときは、車両安定化制御及びブリッピング制御が単一スロットル弁開弁制御によって実行され、圧力パラメータが第２閾値より大きくかつ第１閾値以下であるときは、単一スロットル弁開弁制御によって車両安定化制御が実行されるとともに、双スロットル弁開弁制御によりブリッピング制御が実行され、圧力パラメータが第１閾値より大きいときは、車両安定化制御及びブリッピング制御が双スロットル弁開弁制御によって実行される。したがって、圧力パラメータの値、すなわちブレーキブースタのアシスト力の不足度合に応じて適切な機関出力増加制御を行うことができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、クラッチ機構による駆動力の伝達を維持しつつシフトアップが行われ、車両運転者の要求機関出力に応じて第１及び第２スロットル弁の開度が制御される。２重クラッチ機構を備える自動変速機では、シフトアップを行うときも運転者の機関要求出力に応じてスロットル弁が開弁されるので、圧力パラメータの減少要因となる。よって、車両減速時の制御において適宜単一スロットル弁開弁制御による出力増加制御を実行することにより、ブレーキブースタの負圧を確実に確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる車両を駆動する内燃機関及び変速機構と、それらの制御装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す変速機の構成を説明するための図である。
【図３】車両減速時の制御を説明するためのタイムチャートである。
【図４】車両安定化制御を説明するためのタイムチャートである。
【図５】内燃機関の出力トルク制御を行う処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる車両を駆動する内燃機関及び変速機構と、それらの制御装置の構成を示す図である。Ｖ型６気筒の内燃機関（以下「エンジン」という）１は、＃１〜＃３気筒（第１気筒群）が設けられた第１バンク２Ａと、＃４〜＃６気筒（第２気筒群）が設けられた第２バンク２Ｂとを備えている。
【００２０】
第１バンク２Ａに対応する吸気系は、第１チャンバ３Ａ、第１吸気通路４Ａ、及び第１チャンバ３Ａと＃１〜＃３気筒とを接続する分岐通路とを備えており、第１吸気通路４Ａには第１スロットル弁５Ａが設けられている。第１スロットル弁５Ａには、その開度を検出する第１スロットル弁開度センサ７Ａが設けられており、その検出信号がエンジン制御用電子制御ユニット（以下「ＥＧ−ＥＣＵ」という）２０に供給される。第１スロットル弁５Ａには、該スロットル弁５Ａを駆動する第１アクチュエータ６Ａが接続されており、第１アクチュエータ６Ａは、ＥＧ−ＥＣＵ２０によりその作動が制御される。
【００２１】
第２バンク２Ｂに対応する吸気系は、第２チャンバ３Ｂ、第２吸気通路４Ｂ、及び第２チャンバ３Ｂと＃４〜＃６気筒とを接続する分岐通路とを備えており、第２吸気通路４Ｂには第２スロットル弁５Ｂが設けられている。第２スロットル弁５Ｂには、その開度を検出するスロットル弁開度センサ７Ｂが設けられており、その検出信号がＥＧ−ＥＣＵ２０に供給される。第２スロットル弁５Ｂには、該スロットル弁５Ｂを駆動する第２アクチュエータ６Ｂが接続されており、第２アクチュエータ６Ｂは、ＥＧ−ＥＣＵ２０によりその作動が制御される。第２アクチュエータ６Ｂ及び第２スロットル弁開度センサ７Ｂと、ＥＧ−ＥＣＵ２０との接続線は図示が省略されている。
【００２２】
各気筒に連通する分岐通路にはそれぞれ燃料噴射弁（図示せず）が設けられており、各燃料噴射弁はＥＧ−ＥＣＵ２０により燃料噴射時期及び燃料噴射時間が制御される。
【００２３】
第１及び第２チャンバ３Ａ，３Ｂは、第１及び第２接続通路８Ａ，８Ｂと、第３接続通路１０を介してブレーキブースタ１１の負圧室と連通している。第１及び第２接続通路８Ａ，８Ｂには、第１及び第２チェック弁９Ａ，９Ｂが設けられている。第１チェック弁９Ａは、ブレーキブースタ１１の負圧室内の圧力（以下「ＢＲＢ絶対圧」という）ＰＢＮＡが、第１チャンバ３Ａ内の吸気圧ＰＢＡ１より高いとき開弁し、第１チャンバ３Ａ内の負圧がブレーキブースタ１１の負圧室に導入される。第２チェック弁９Ｂは、ＢＲＢ絶対圧ＰＢＮＡが、第２チャンバ３Ｂ内の吸気圧ＰＢＡ２より高いとき開弁し、第２チャンバ３Ｂ内の負圧がブレーキブースタ１１の負圧室に導入される。
【００２４】
ブレーキブースタ１１には、その負圧室内の圧力ＰＢＮＡと大気圧ＰＡとの差圧（以下「ＢＲＢ負圧」という）ＰＢＮを検出する負圧センサ１２が設けられており、その検出信号がＥＧ−ＥＣＵ２０に供給される。ＢＲＢ負圧ＰＢＮは、（ＰＡ−ＰＢＮＡ）に相当する値をとり、ＢＲＢ絶対圧ＰＢＮＡが低下するほど増加する。
【００２５】
ブレーキブースタ１１は、当該車両のブレーキペダル（図示せず）の踏み込み量に応じて負圧をダイヤフラムに作用させ、ブレーキ操作力を増加させるように構成されている。
【００２６】
ＥＧ−ＥＣＵ２０には、エンジン１により駆動される当該車両のアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセルペダル操作量」という）ＡＰを検出するアクセルセンサ２１、当該車両の車速ＶＰを検出する車速センサ２２、及びエンジン１の回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサ２３が接続されており、その検出信号がＥＧ−ＥＣＵ２０に供給される。
【００２７】
ＥＧ−ＥＣＵ２０には、自動変速機３１を油圧制御ユニット３２を介して制御する変速制御用電子制御ユニット（以下「ＴＭ−ＥＣＵ」という）３０と、車両安定化制御を行う安定化制御用電子制御ユニット（以下「ＶＣ−ＥＣＵ」という）３３が接続されており、これらのＥＣＵ２０，３０，及び３３は、相互に必要なデータ及び指令信号の伝達を行う。
【００２８】
ＴＭ−ＥＣＵ３０は、変速時に必要とされるエンジン要求トルクを示す信号をＥＧ−ＥＣＵ２０に伝達する。例えば、シフトダウンを行うときには、ＴＭ−ＥＣＵ３０は、エンジン回転数ＮＥを一時的に増加させるためにエンジン出力を増加させるブリッピング制御を要求する信号をＥＧ−ＥＣＵ２０に伝達する。
【００２９】
ＶＣ−ＥＣＵ３３には、当該車両の駆動輪速度ＶＤＷを検出する駆動輪速度センサ３４が接続されており、駆動輪速度ＶＤＷが急激に減少したときに、一時的にエンジン出力トルクを増加させる車両安定化制御を要求する信号をＥＧ−ＥＣＵ２０に伝達する。
【００３０】
ＥＧ−ＥＣＵ２０は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路、アクチュエータ６Ａ，６Ｂ、燃料噴射弁などに駆動信号を供給する出力回路から構成される。なお、ＴＭ−ＥＣＵ３０及びＶＣ−ＥＣＵ３３の基本的な構成は、ＥＧ−ＥＣＵ２０と同様である。
【００３１】
ＥＧ−ＥＣＵ２０は、上述したセンサの検出信号に基づいて、燃料噴射弁の開弁時間の制御、及び点火時期制御を行うとともに、エンジン要求トルクに応じてスロットル弁５Ａ，５Ｂの目標開度ＴＨＣＭＤＡ，ＴＨＣＭＤＢを算出し、検出したスロットル弁開度ＴＨＡ，ＴＨＢがそれぞれ目標開度ＴＨＣＭＤＡ，ＴＨＣＭＤＢと一致するようにアクチュエータ６Ａ，６Ｂを駆動するスロットル弁開度制御を行う。目標開度ＴＨＣＭＤＡ，ＴＨＣＭＤＢは、エンジン１の要求トルクＴＲＱＣＭＤに応じて算出され、エンジン１の出力トルクが要求トルクＴＲＱＣＭＤと一致するように、スロットル弁開度ＴＨＡ，ＴＨＢが制御される。
【００３２】
エンジン１のクランク軸は自動変速機３１に接続されており、自動変速機３１の出力軸は図示しない動力伝達機構を介して当該車両の駆動輪を駆動する。
本実施形態では、自動変速機３１は２つのクラッチを備える２重クラッチ変速機構（Dual Clutch Transmission）であり、以下「ＤＣＴ３１」という。
【００３３】
ＴＭ−ＥＣＵ２０には、シフトレバースイッチ、パドルスイッチなどが接続されており、ＴＭ−ＥＣＵ２０は、これらのスイッチの設定にしたがって、アクセルペダル操作量ＡＰ、車速ＶＰ、エンジン回転数ＮＥなどに基づく自動変速制御、あるいは運転者の指示に応じた変速制御を行う。
【００３４】
図２は、ＤＣＴ３１の一部の構成を模式的に示す図であり、１速〜４速の変速ギヤが示されている。エンジン１のクランク軸４０は、クラッチ機構４１に接続されており、クラッチ機構４１は、第１メインシャフト４４に接続された第１クラッチ４２と、第２メインシャフト４５に接続された第２クラッチ４３とを備えている。
【００３５】
第１メインシャフト４４には、１速ドライブギヤ４６及び３速ドライブギヤ４７が支持されており、第２メインシャフト４５には、２速ドライブギヤ４８及び４速ドライブギヤ４９が支持されている。また出力軸５５には１速ドリブンギヤ５１、２速ドリブンギヤ５２、３速ドリブンギヤ５３、及び４速ドリブンギヤ５４が支持されている。
【００３６】
上述した第１及び第２クラッチ４２，４３の開放／係合、及び変速段の切換は、油圧制御ユニット３２によって行われる。
【００３７】
本実施形態では、ＤＣＴ３１におけるシフトダウンを２つのモードで実行する。４速から３速へのシフトダウンを例にとって説明すると、第１シフトダウンモードでは、第２クラッチ４３を開放し（４速が選択されているとき第１クラッチは開放されている）、４速ドライブギヤ４９と４速ドリブンギヤの歯合を解除するとともに、３速ドライブギヤ４７と３速ドリブンギヤ５３を歯合させ、次いで第１クラッチ４２を係合する。なお、４速が選択されているときは、第１クラッチ４２は開放されているので、３速ドライブギヤ４７と３速ドリブンギヤ５３を、シフトダウンの開始前または開始直後に歯合させるようにしてもよい。第１シフトダウンモードでは、クラッチ機構４１を介した動力伝達が一定時間遮断される。クラッチ機構４１の動力伝達が遮断されている期間に、上述したブリッピング制御を要求する信号が、ＴＭ−ＥＣＵ３０からＥＧ−ＥＣＵ２０に伝達される。
【００３８】
第２シフトダウンモードでは、４速が選択されているときに、３速ドライブギヤ４７と３速ドリブンギヤ５３をシフトダウン開始前または開始直後に歯合させて、第１クラッチ４２の係合力を徐々に増加させる係合動作と、第２クラッチ４３の係合力を徐々に減少させる開放動作と並行して実行する。第２シフトダウンモードでは、シフトダウン実行中においてもクラッチ機構４１を介した動力伝達を維持しつつシフトダウンを行うことができる。
【００３９】
またＤＣＴ３１においてシフトアップ（例えば３速から４速へのシフトアップ）を実行するときは、３速が選択されているときに、４速ドライブギヤ４９と４速ドリブンギヤ５４をシフトアップ開始時に歯合させて、第１クラッチ４２の係合力を徐々に減少させる開放動作と、第２クラッチ４３の係合力を徐々に増加させる係合動作と並行して実行する。これにより、シフトアップ実行中においてもクラッチ機構４１を介した動力伝達を維持しつつシフトアップを行うことができる。したがって、当該車両の運転者の要求トルク（アクセルペダル操作量ＡＰ）に応じてスロットル弁５Ａ，５Ｂが開弁された状態でシフトアップが実行される。
【００４０】
図３及び図４は、本実施形態におけるエンジン１の出力トルク制御を説明するためのタイムチャートである。図３には、時刻ｔ１及びｔ２においてシフトアップが行われ、時刻ｔ３にアクセルペダルが戻され、直後の時刻ｔ４においてブレーキペダルが踏み込まれて急減速が開始され、時刻ｔ１４までその急減速状態が継続し、時刻ｔ１４においてブレーキペダルが戻されるとともにアクセルペダルが踏み込まれ、再度加速が開始された状態が示されている。急減速期間ＴＲＤＥＣ（ｔ４〜ｔ１４）では、３回のシフトダウン（ｔ６，ｔ９，ｔ１２）が行われ、加速開始後の時刻ｔ１５及びｔ１６においてシフトアップが行われている。
【００４１】
図４は、急減速期間ＴＲＤＥＣ内の時刻ｔ５において、左右の駆動輪速度の平均値（以下単に「駆動輪速度」という）ＶＤＷＡが急激に低下し、直ぐに元の状態（破線で示す）に復帰する変化が示されている。本実施形態では、駆動輪速度ＶＤＷＡが急激に低下すると、図３（ｆ）に示すように安定化要求トルクＴＲＱＳＴがＶＣ−ＥＣＵ３３からＥＧ−ＥＣＵ２０に伝達され、出力トルクを増加させる車両安定化制御が行われる。これによって、駆動輪速度ＶＤＷＡが急減速した直後に元の状態に復帰している。なお、駆動輪速度ＶＤＷＡの急低下が再発生した場合には車両安定化制御が再実施される（図５のｔ５’参照）。
【００４２】
図３に示す例では、同図（ｈ）に示すように、時刻ｔ５〜ｔ６，ｔ７〜ｔ８，及びｔ１０〜ｔ１１の期間において車両安定化制御が実行される。
また同図（ｇ）に示すように、時刻ｔ６〜ｔ７，ｔ９〜ｔ１０，及びｔ１２〜ｔ１３の期間では、ブリッピング制御が行われ、エンジン出力トルクが一時的に増加するように制御される。
【００４３】
車両減速時は、通常はスロットル弁５Ａ，５Ｂが全閉状態とされ、ブレーキブースタ１１に負圧が供給されるが、上述したブリッピング制御または車両安定化制御が実行されると、スロットル弁５Ａ，５Ｂが開弁される。急減速期間ＴＲＤＥＣでは、ブレーキペダルが強く踏み込まれるため、ブレーキブースタ１１内の負圧は減少する一方、上記スロットル弁５Ａ，５Ｂの開弁により負圧の供給が不足し、ブレーキブースタ１１のブレーキ操作アシスト力が不足する可能性がある。
【００４４】
また本実施形態では、シフトアップ時においても上記したようにスロットル弁５Ａ，５Ｂの開弁状態が維持されるので、この点もブレーキブースタ１１の負圧を不足させる要因となる。
【００４５】
そこで本実施形態では、図５に示す処理によりエンジン１の出力トルク制御を行い、ブレーキブースタ１１の負圧を確保するようにしている。図５に示す処理は、ＥＧ−ＥＣＵ２０のＣＰＵで所定時間毎に実行される。
【００４６】
ステップＳ１１では当該車両が減速中であるか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）であるときは通常の出力トルク制御を実行する（ステップＳ１３）。ステップＳ１１の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、トルク増加フラグＦＴＩＮＣが「１」であるか否を判別する（ステップＳ１４）。トルク増加フラグＦＴＩＮＣは、ブリッピング制御または車両安定化制御の要求が伝達されると「１」に設定される。トルク増加フラグＦＴＩＮＣが「０」であるときは、ステップＳ１３に進む。
【００４７】
トルク増加フラグＦＴＩＮＣが「１」であるときは、ＢＲＢ負圧ＰＢＮが第１閾値ＰＢＮ１（例えば６５ｋＰａ）以下であるか否かを判別する（ステップＳ１４）。この答が否定（ＮＯ）であるときは、ブレーブースタ内の負圧は十分に確保されていると判定し、第１及び第２スロットル弁５Ａ，５Ｂを共に開弁することによるブリッピング制御または車両安定化制御を実行する（ステップＳ１５，Ｓ１６）。図５には、ステップＳ１５及びＳ１６が直列的に示されているが、いずれか要求された制御が実行される。
【００４８】
ステップＳ１４の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわちＢＲＢ負圧ＰＢＮが第１閾値ＰＢＮ１以下であるときは、ＢＲＢ負圧ＰＢＮが第１閾値ＰＢＮ１より小さい第２閾値ＰＢＮ２（例えば５０ｋＰａ）以下であるか否かを判別する（ステップＳ１７）。
【００４９】
ステップＳ１７の答が否定（ＮＯ）、すなわちＢＲＢ負圧ＰＢＮが第２閾値ＰＢＮ２より大きく、かつ第１閾値ＰＢＮ１以下であるときは、第１及び第２スロットル弁５Ａ，５Ｂを共に開弁することによるブリッピング制御、または第１スロットル弁５Ａのみを開弁することによる車両安定化制御を実行する（ステップＳ１８，Ｓ１９）。図５には、ステップＳ１８及びＳ１９が直列的に示されているが、いずれか要求された制御が実行される。
【００５０】
ステップＳ１７の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわちＢＲＢ負圧ＰＢＮが第２閾値ＰＢＮ２以下であるときは、第１スロットル弁５Ａのみを開弁することによるブリッピング制御または車両安定化制御を実行する（ステップＳ２０，Ｓ２１）。図５には、ステップＳ２０及びＳ２１が直列的に示されているが、いずれか要求された制御が実行される。
【００５１】
なお、ブリッピング制御の要求及び車両安定化制御の要求がともに伝達されることもあるが、その場合には例えば本実施形態では、要求トルクの大きい方の制御が選択されるようにしている。
【００５２】
図５の処理によれば、車両減速時にエンジン出力を増加させるトルク増加制御を行う際に、ＢＲＰ負圧ＰＢＮが第１閾値ＰＢＮ１以下であってブレーキブースタのアシスト力が低下しているときは、第１スロットル弁５Ａのみを開弁することによる車両安定化制御が行われる。したがって、第２スロットル弁５Ｂは閉弁状態が維持されるので、第２吸気系からブレーキブースタ１１に負圧が供給され、ブレーキブースタ１１のアシスト力を確保することができる。
【００５３】
また１）ＢＲＢ負圧ＰＢＮが第２閾値ＰＢＮ２以下であるときは、車両安定化制御及びブリッピング制御が第１スロットル弁５Ａのみを開弁することによって実行され、２）ＢＲＢ負圧ＰＢＮが第２閾値ＰＢＮ２より大きくかつ第１閾値ＰＢＮ１以下であるときは、第２スロットル弁５Ａのみを開弁することによって車両安定化制御が実行されるとともに、第１及び第２スロットル弁５Ａ，５Ｂを開弁することによりブリッピング制御が実行され、３）ＢＲＢ負圧ＰＢＮが第１閾値ＰＢＮ１より大きいときは、車両安定化制御及びブリッピング制御が第１及び第２スロットル弁５Ａ，５Ｂを開弁することにより実行される。したがって、車両減速時において、ＢＲＢ負圧ＰＢＮ、すなわちブレーキブースタ１１のアシスト力の不足度合に応じて適切な出力トルク増加制御を行うことができる。ＢＲＢ負圧ＰＢＮが比較的大きく（ＰＢＮ≧ＰＢＮ２）、ブレーキブースタのアシスト力の不足度合が小さいときは、ブリッピング制御を２つのスロットル弁を開弁することによって行うことにより、シフトダウン実行時にエンジン出力トルクを迅速に増加させ、シフトダウンを迅速に完了させることができる。
【００５４】
さらに本実施形態では、クラッチ機構４１による駆動力の伝達を維持しつつシフトアップが行われ、運転者の要求出力（アクセルペダル操作量ＡＰ）に応じて第１及び第２スロットル弁５Ａ，５Ｂの開度が制御される。すなわち、クラッチ機構４１を備えるＤＣＴ３１では、シフトアップを行うときもスロットル弁５Ａ，５Ｂが開弁されるので、ＢＲＢ負圧ＰＢＮの減少要因となる。よって、車両減速時の制御において適宜、第１スロットル弁５Ａのみの開弁による出力トルク増加制御を実行することにより、ブレーキブースタ１１の負圧を確実に確保することが可能となる。
【００５５】
本実施形態では、負圧センサ１２が圧力パラメータ検出手段に相当し、駆動輪速度センサ３４が駆動輪速度検出手段に相当する。また、第１アクチュエータ６Ａが単一スロットル弁制御手段の一部、及び双スロットル弁制御手段の一部を構成し、第２アクチュエータ６Ｂが双スロットル弁制御手段の一部を構成し、ＥＧ−ＥＣＵ２０が、出力増加制御手段、単一スロットル弁制御手段の一部、双スロットル弁制御手段の一部、及びシフトアップ制御手段を構成する。具体的には、図５のステップＳ１４〜Ｓ２１が出力増加制御手段に相当し、ステップＳ１９〜Ｓ２１が単一スロットル弁制御手段に相当し、ステップＳ１５，Ｓ１６，及びＳ１８が双スロットル弁制御手段に相当する。
【００５６】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、車両減速時のエンジン出力トルク増加制御として、ブリッピング制御及び車両安定化制御を実行する制御装置を示したが、本発明は何れか一方のみを実行する制御装置にも適用可能である。
また一方のスロットル弁のみを開弁する場合、第１スロットル弁５Ａに代えて第２スロットル弁５Ｂを開弁してもよい。
【００５７】
またブレーキブースタの負圧室内の絶対圧であるＢＲＢ絶対圧ＰＢＮＡを検出し、例えば１気圧（１０１．３ｋＰａ）に相当する大気圧ＰＡ０と、ＢＲＢ絶対圧ＰＢＮＡとの差圧（ＰＡ０−ＰＢＮＡ）を、ブレーキブースタのアシスト力を示す圧力パラメータとして用いてもよい。
【００５８】
また上述した実施形態では、自動変速機としてＤＣＴ３１を示したが、請求項１〜４に記載の発明は、単一のクラッチを有する自動化手動変速機（Automated Manual Transmission）またはトルクコンバータを有する自動変速機を備える車両を駆動する内燃機関の制御装置にも適用可能である。
【００５９】
また本発明は、Ｖ型６気筒内燃機関に限らず、独立した２つ以上の吸気系（スロットル弁）を備える内燃機関の制御装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 内燃機関
２Ａ 第１バンク（第１気筒群）、２Ｂ 第２バンク（第２気筒群）
３Ａ 第１チャンバ、３Ｂ 第２チャンバ
４Ａ 第１吸気通路、４Ｂ 第２吸気通路
５Ａ 第１スロットル弁、５Ｂ 第２スロットル弁
６Ａ 第１アクチュエータ（単一スロットル弁制御手段、双スロットル弁制御手段）、６Ｂ 第２アクチュエータ（双スロットル弁制御手段）
８Ａ 第１接続通路、８Ｂ 第２接続通路、１０ 第３接続通路
１２ 負圧センサ（圧力パラメータ検出手段）
２０ エンジン制御用電子制御ユニット（出力増加制御手段、単一スロットル弁制御手段、双スロットル弁制御手段、シフトアップ制御手段）
３４ 駆動輪速度センサ（駆動輪速度検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１気筒群及び第２気筒群を含む複数の気筒と、前記第１及び第２気筒群に対応する第１吸気系及び第２吸気系と、前記第１及び第２吸気系に設けられた第１スロットル弁及び第２スロットル弁とを備える内燃機関の制御装置において、
前記機関により駆動される車両の減速時に前記機関の出力を増加させる出力増加制御を行う出力増加制御手段と、
前記第１及び第２吸気系から吸気負圧が供給されるブレーキブースタが発生するアシスト力を示す圧力パラメータを検出する圧力パラメータ検出手段とを備え、
前記出力増加制御手段は、前記圧力パラメータが第１閾値以下であって前記ブレーキブースタのアシスト力が低下しているときは、前記第１スロットル弁及び第２スロットル弁の何れか一方のスロットル弁を開弁することにより前記機関出力を増加させる単一スロットル弁制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記車両の駆動輪速度を検出する駆動輪速度検出手段を備え、
前記出力増加制御手段は、前記車両の減速時に前記駆動輪速度に基づいて前記機関出力を増加させる車両安定化制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記車両は前記機関の出力軸に接続された自動変速機を備え、
前記出力増加制御手段は、
前記第１及び第２スロットル弁をともに開弁することにより前記機関出力を増加させる双スロットル弁制御手段をさらに備え、
前記車両安定化制御を実行するときは前記単一スロットル弁制御手段を使用し、
前記自動変速機のシフトダウンを行うときに前記機関の回転数を増加させるために前記機関出力を増加させるブリッピング制御を実行するときは、前記単一スロットル弁制御手段及び双スロットル弁制御手段の何れか一方を前記圧力パラメータに応じて選択し、選択したスロットル弁制御手段を使用することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記出力増加制御手段は、
前記圧力パラメータが前記第１閾値より小さい第２閾値以下であるときは、前記車両安定化制御及びブリッピング制御を前記単一スロットル弁制御手段を使用して実行し、
前記圧力パラメータが前記第２閾値より大きくかつ前記第１閾値以下であるときは、前記単一スロットル弁制御手段を使用して前記車両安定化制御を実行するとともに、前記双スロットル弁制御手段を使用して前記ブリッピング制御を実行し、
前記圧力パラメータが前記第１閾値より大きいときは、前記車両安定化制御及びブリッピング制御を前記双スロットル弁制御手段を使用して実行することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記自動変速機は２つのクラッチを有するクラッチ機構を備え、該クラッチ機構による駆動力の伝達を維持しつつ変速動作を行うことができる変速機であり、
前記自動変速機のシフトアップを行うときは、前記車両の運転者の要求出力に応じて前記第１及び第２スロットル弁の開度を制御するシフトアップ制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１】
第１気筒群及び第２気筒群を含む複数の気筒と、前記第１及び第２気筒群に対応する第１吸気系及び第２吸気系と、前記第１及び第２吸気系に設けられた第１スロットル弁及び第２スロットル弁とを備える内燃機関の制御装置において、
前記機関により駆動される車両の減速時に前記機関の出力を増加させる出力増加制御を行う出力増加制御手段と、
前記第１及び第２吸気系から吸気負圧が供給されるブレーキブースタが発生するアシスト力を示す圧力パラメータを検出する圧力パラメータ検出手段とを備え、
前記出力増加制御手段は、前記圧力パラメータが第１閾値以下であって前記ブレーキブースタのアシスト力が低下しているときは、前記第１スロットル弁及び第２スロットル弁の何れか一方のスロットル弁を開弁することにより前記機関出力を増加させる単一スロットル弁制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記車両の駆動輪速度を検出する駆動輪速度検出手段を備え、
前記出力増加制御手段は、前記車両の減速時に前記駆動輪速度に基づいて前記機関出力を増加させる車両安定化制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記車両は前記機関の出力軸に接続された自動変速機を備え、
前記出力増加制御手段は、
前記第１及び第２スロットル弁をともに開弁することにより前記機関出力を増加させる双スロットル弁制御手段をさらに備え、
前記車両安定化制御を実行するときは前記単一スロットル弁制御手段を使用し、
前記自動変速機のシフトダウンを行うときに前記機関の回転数を増加させるために前記機関出力を増加させるブリッピング制御を実行するときは、前記単一スロットル弁制御手段及び双スロットル弁制御手段の何れか一方を前記圧力パラメータに応じて選択し、選択したスロットル弁制御手段を使用することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記出力増加制御手段は、
前記圧力パラメータが前記第１閾値より小さい第２閾値以下であるときは、前記車両安定化制御及びブリッピング制御を前記単一スロットル弁制御手段を使用して実行し、
前記圧力パラメータが前記第２閾値より大きくかつ前記第１閾値以下であるときは、前記単一スロットル弁制御手段を使用して前記車両安定化制御を実行するとともに、前記双スロットル弁制御手段を使用して前記ブリッピング制御を実行し、
前記圧力パラメータが前記第１閾値より大きいときは、前記車両安定化制御及びブリッピング制御を前記双スロットル弁制御手段を使用して実行することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記自動変速機は２つのクラッチを有するクラッチ機構を備え、該クラッチ機構による駆動力の伝達を維持しつつ変速動作を行うことができる変速機であり、
前記自動変速機のシフトアップを行うときは、前記車両の運転者の要求出力に応じて前記第１及び第２スロットル弁の開度を制御するシフトアップ制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２６９７５（Ｐ２０１１−２６９７５Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７０９９２（Ｐ２００９−１７０９９２）
【出願日】平成２１年７月２２日（２００９．７．２２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２２日（２００９．７．２２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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