車両制御装置
【課題】フューエルカットからの復帰時にショックが生じることを抑制することができる車両制御装置を提供すること。
【解決手段】圧縮比を可変に制御可能なエンジンを備え、車両の走行中にエンジンに対する燃料の供給を停止するフューエルカットの実行中に、アクセルオンが予測される走行環境（Ｓ２１肯定）に基づいて、圧縮比の高圧縮側への変化を規制する（Ｓ２３）。エンジンの回転数の低下に基づくフューエルカットからの復帰前に圧縮比を所定圧縮比から高圧縮側に変化させる復帰前圧縮比制御を実行する場合、アクセルオンが予測される走行環境に基づいて、復帰前圧縮比制御による圧縮比の高圧縮側への変化を規制することが好ましい。
【解決手段】圧縮比を可変に制御可能なエンジンを備え、車両の走行中にエンジンに対する燃料の供給を停止するフューエルカットの実行中に、アクセルオンが予測される走行環境（Ｓ２１肯定）に基づいて、圧縮比の高圧縮側への変化を規制する（Ｓ２３）。エンジンの回転数の低下に基づくフューエルカットからの復帰前に圧縮比を所定圧縮比から高圧縮側に変化させる復帰前圧縮比制御を実行する場合、アクセルオンが予測される走行環境に基づいて、復帰前圧縮比制御による圧縮比の高圧縮側への変化を規制することが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行中にエンジンに対する燃料の供給を停止するフューエルカットを実行する技術が公知である。例えば、特許文献１には、減速時にアクセルペダルおよびブレーキペダルの両方とも踏込が無い状態では、高圧縮比化速度を小さくすることで低圧縮比期間を長期化し、燃料カットが行われる慣性走行距離を伸ばして燃費を向上させる可変圧縮比内燃機関の制御装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４７１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フューエルカットから復帰して燃料の供給が再開されるときに、車両にショックが発生することがある。例えば、アクセルオンによるフューエルカットからの復帰時にエンジンの圧縮比が適正でないと、大きなトルクが発生してショックが生じたり、運転者に違和感を与えたりする虞がある。
【０００５】
本発明の目的は、フューエルカットからの復帰時にショックが生じることを抑制することができる車両制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両制御装置は、圧縮比を可変に制御可能なエンジンを備え、車両の走行中に前記エンジンに対する燃料の供給を停止するフューエルカットの実行中に、アクセルオンが予測される走行環境に基づいて、前記圧縮比の高圧縮側への変化を規制することを特徴とする。
【０００７】
上記車両制御装置において、前記フューエルカットにおいて前記圧縮比を前記エンジンの負荷に応じた圧縮比よりも低圧縮側の所定圧縮比とし、かつ前記エンジンの回転数の低下に基づく前記フューエルカットからの復帰前に前記圧縮比を前記所定圧縮比から高圧縮側に変化させる復帰前圧縮比制御を実行し、前記アクセルオンが予測される走行環境に基づいて、前記復帰前圧縮比制御による前記圧縮比の高圧縮側への変化を規制することが好ましい。
【０００８】
上記車両制御装置において、前記復帰前圧縮比制御による前記圧縮比の高圧縮側への変化が開始された後に前記アクセルオンが予測される走行環境が検出された場合、前記圧縮比を低圧縮側に変化させることが好ましい。
【０００９】
上記車両制御装置において、前記復帰前圧縮比制御による前記圧縮比の高圧縮側への変化が開始された後に前記アクセルオンが予測される走行環境が検出された場合、前記復帰前圧縮比制御による前記圧縮比の高圧縮側への変化が開始される前の値まで前記圧縮比を変化させることが好ましい。
【００１０】
上記車両制御装置において、前記フューエルカットの実行中に前記エンジンのスロットルバルブの開度をアクセル開度に基づく開度よりも大きな開度とし、かつ前記アクセルオンがなされると前記スロットルバルブの開度をアクセル開度に基づく開度とすることが好ましい。
【００１１】
上記車両制御装置において、前記アクセルオン後の前記スロットルバルブの開度が、前記アクセルオン前の前記スロットルバルブの開度よりも小さな開度である場合、前記アクセルオンがなされてから、前記エンジンの吸気量が前記スロットルバルブの開度に応じた量に低下するまで、前記圧縮比の高圧縮側への変化を規制することが好ましい。
【００１２】
上記車両制御装置において、前記エンジンの吸気量が前記スロットルバルブの開度に応じた量に低下すると、前記圧縮比を前記エンジンの負荷に応じた値まで高圧縮側へ変化させ、かつ、前記圧縮比を前記エンジンの負荷に応じた値まで変化させる間に前記スロットルバルブの開度を増加させる制御を行うことが好ましい。
【００１３】
上記車両制御装置において、前記アクセルオンが予測される走行環境は、前記車両と先行車両との車間距離の拡大、前記車両の前方の信号の変化、あるいは前記車両がコーナーの出口に接近することの少なくとも一つを含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る車両制御装置は、圧縮比を可変に制御可能なエンジンを備え、車両の走行中にエンジンに対する燃料の供給を停止するフューエルカットの実行中に、アクセルオンが予測される走行環境に基づいて、圧縮比の高圧縮側への変化を規制する。これにより、高圧縮比の状態でフューエルカットから復帰することが抑制される。よって、本発明に係る車両制御装置によれば、フューエルカットからの復帰時にショックが生じることを抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態の車両制御装置による制御に係るタイムチャートである。
【図２】図２は、実施形態に係る車両の概略構成図である。
【図３】図３は、実施形態に係る車両のエンジンを示す図である。
【図４】図４は、自然復帰に係るタイムチャートである。
【図５】図５は、実施形態のアクセルＯＮ復帰フラグの操作に係るフローチャートである。
【図６】図６は、実施形態の空気量大時間の判定に係るフローチャートである。
【図７】図７は、実施形態のアクセルＯＮ想定判定に係るフローチャートである。
【図８】図８は、実施形態のアクセルオン復帰制御に係るフローチャートである。
【図９】図９は、空気量大時間の算出方法の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態の変形例に係るタイムチャートである。
【図１１】図１１は、フューエルカットからの復帰時に発生するショックを説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態に係る車両制御装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１７】
［実施形態］
図１から図９を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両制御装置に関する。図１は、実施形態の車両制御装置による制御に係るタイムチャート、図２は、実施形態に係る車両の概略構成図、図３は、実施形態に係る車両のエンジンを示す図、図４は、自然復帰に係るタイムチャート、図５は、実施形態のアクセルオン復帰フラグの操作に係るフローチャート、図６は、実施形態の空気量大時間の判定に係るフローチャート、図７は、実施形態のアクセルオン想定判定に係るフローチャート、図８は、実施形態のアクセルオン復帰フラグＯＮ時の制御に係るフローチャート、図９は、空気量大時間の算出方法の一例を示す図である。
【００１８】
本実施形態に係る車両は、可変圧縮比のエンジン（図２の符号１１参照）と変速機（図２の符号１５参照）とを備えている。車両制御装置（図２の符号１−１参照）は、アクセルオフ時にスロットルを開いてエンジンブレーキ力を弱め、フューエルカット時間を稼ぐ制御を行う。ここで、スロットルを開く制御を行うと、アクセルオンにてフューエルカットから復帰する際に大トルクによってショックが発生したり、違和感を与えたりする虞がある。
【００１９】
本実施形態の車両制御装置１−１は、フューエルカット制御の実行時に、コーナー出口、前方の信号が赤→青に変更時など、アクセルオンが想定される場合、エンジン１１の圧縮比εが低圧縮比から変化することを禁止する。これにより、アクセルオンの直後にエンジン１１に対する吸気量が大となってトルクが大きくなることを抑制することができる。よって、本実施形態の車両制御装置１−１によれば、アクセルオンによるフューエルカットからの復帰時のショックや違和感を抑制することが可能となる。
【００２０】
図２に示すように、車両１００は、エンジン１１、トルクコンバータ１２、無段変速機１５およびＥＣＵ３０を備える。また、本実施形態の車両制御装置１−１は、エンジン１１、およびＥＣＵ３０を備える。なお、車両制御装置１−１は、更に無段変速機１５やオルタネータ２１を備えてもよい。
【００２１】
エンジン１１は、車両１００の動力源である。エンジン１１の回転軸には、トルクコンバータ１２が連結されている。トルクコンバータ１２の駆動軸１３は、前後進切替機構１４を介して無段変速機１５と連結されている。無段変速機１５は、プロペラシャフト１６、デファレンシャルギア１７およびドライブシャフト１８を介して駆動輪１９と接続されている。
【００２２】
図３に示すように、エンジン１１は、気筒１を有する。気筒１には、吸気管２および排気管３が接続されている。また、気筒１内には、ピストン４が配置されている。気筒１内におけるピストン４よりも吸気管２および排気管３側には燃焼室５が形成されている。燃焼室５と吸気管２との接続部には、吸気バルブ６が配置され、燃焼室５と排気管３との接続部には、排気バルブ７が配置されている。また、吸気管２は、サージタンク８を有する。吸気管２におけるサージタンク８よりも吸気の流れ方向の上流側には、スロットルバルブ９が配置されている。
【００２３】
図２に戻り、エンジン１１が駆動すると、その動力が回転軸から出力され、トルクコンバータ１２から前後進切替機構１４を介して無段変速機１５の入力軸に入力される。無段変速機１５に入力された動力は、無段変速機１５において設定された変速比で減速されて出力軸からプロペラシャフト１６に出力される。プロペラシャフト１６に入力された動力は、デファレンシャルギア１７を介して左右のドライブシャフト１８に伝達され、左右の駆動輪１９を駆動して回転させることができる。
【００２４】
エンジン１１は、燃焼室５における圧縮比を変更することができる圧縮比可変機構２０を有する。圧縮比可変機構２０は、電磁力等によって作動して圧縮比を変更するアクチュエータ、例えば電動モータを有している。圧縮比可変機構２０のアクチュエータは、例えば、エンジン１１のシリンダブロックをクランクケースに対して気筒１の軸方向、すなわちピストン４が往復動する方向に相対移動させて燃焼室５の容積を変更することで圧縮比を変更する。なお、圧縮比可変機構２０が圧縮比を変更する方法はこれに限定されるものではない。圧縮比可変機構２０は、例えば、アクチュエータによって吸気バルブ６の閉じタイミングを変更したりすることによって圧縮比を変更するようにしてもよい。圧縮比可変機構２０は、エンジン１１の圧縮比εを予め定められた範囲の任意の圧縮比に変更することができる。
【００２５】
エンジン１１には、オルタネータ２１が設けられている。オルタネータ２１は、エンジン１１と動力を伝達する発電機である。オルタネータ２１は、例えば、エンジン１１の回転軸とベルトを介して接続されており、エンジン１１の回転と連動して回転する。オルタネータ２１は、エンジン１１の出力する動力、あるいはエンジン１１を介して駆動輪１９から伝達される動力などの動力によって回転駆動されることで発電を行う。オルタネータ２１は、発電量を制御可能である。
【００２６】
無段変速機１５は、自動変速機であり、変速比を無段階に変化させることができる。無段変速機１５は、例えば、ベルト式無段変速機である。無段変速機１５の入力側部材（例えば、プライマリプーリ）と出力側部材（例えば、セカンダリプーリ）とは、ベルトを介して接続されている。無段変速機１５は、エンジン１１からの駆動力をベルトを介して入力側部材から出力側部材に伝達できると共に、入力側部材と出力側部材との回転数比である変速比を無段階（連続的）に変化させることができる。無段変速機１５は、変速機油圧制御部２８から供給される油圧によって制御される。
【００２７】
ＥＣＵ３０は、コンピュータを有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ３０は、エンジン１１、無段変速機１５、圧縮比可変機構２０およびオルタネータ２１を制御する機能を有する。ＥＣＵ３０には、アクセルポジションセンサ２３、スロットルポジションセンサ２４、エンジン回転数センサ２５および車速センサ２６が接続されており、各センサ２３，２４，２５および２６の検出結果を示す信号がＥＣＵ３０に出力される。アクセルポジションセンサ２３は、アクセルペダルに対する踏込み量（アクセル開度）を検出する。スロットルポジションセンサ２４は、電子スロットル装置におけるスロットルバルブ９の開度であるスロットル開度を検出する。エンジン回転数センサ２５は、エンジン１１の回転数を検出する。車速センサ２６は、車両１００の走行速度を検出する。
【００２８】
ナビゲーション装置２７は、自車両を所定の目的地に誘導することを基本的な機能としている。ナビゲーション装置２７は、位置検出部、地図データベース、演算部等を有する公知のナビゲーションシステムとすることができる。ナビゲーション装置２７は、入力された目的地に基づいて、目的地までの経路の検索や経路中の走行案内等を実行することができる。また、ナビゲーション装置２７は、車車間通信や路車間通信等の通信機能を有していてもよい。ナビゲーション装置２７は、ＥＣＵ３０と接続されており、ＥＣＵ３０と双方向の通信を行うことができる。
【００２９】
車間距離検出装置２９は、自車両と先行車両との車間距離を検出することができるものである。車間距離検出装置２９は、例えば、車両前部に搭載されたレーザーレーダーセンサまたはミリ波レーダーセンサなどのセンサとすることができる。車間距離検出装置２９は、ＥＣＵ３０と接続されており、車間距離検出装置２９の検出結果を示す信号はＥＣＵ３０に出力される。
【００３０】
ＥＣＵ３０は、取得した各センサの検出結果に基づいてエンジン１１を制御する。ＥＣＵ３０は、例えば、エンジン１１のインジェクタによる燃料噴射量、燃料噴射タイミング、点火プラグによる点火時期などを制御することができる。
【００３１】
また、ＥＣＵ３０は、車両１００の運転状態に応じてエンジン１１の圧縮比を変更することができる。ＥＣＵ３０は、例えば、エンジン１１の負荷に応じて圧縮比を可変に制御する。エンジン１１の負荷は、例えば、吸入空気量、アクセル開度、スロットル開度、エンジン回転数、燃料噴射量などである。ＥＣＵ３０は、例えば、アクセル開度と車速とに基づいてエンジン負荷を算出するようにしてもよい。本実施形態では、エンジン負荷が大きい場合のエンジン１１の圧縮比εは、エンジン負荷が小さい場合の圧縮比εよりも低い圧縮比とされる。
【００３２】
ＥＣＵ３０は、変速機油圧制御部２８を制御して無段変速機１５を油圧制御することによって、変速制御を実行することができる。ＥＣＵ３０は、車両１００の運転状態（例えば、車速、アクセル開度、ブレーキペダルストロークなど）と、制御マップ（例えば、機関回転数、スロットル開度に基づく最適燃費曲線、等出力線など）とに基づいて、エンジン１１の運転状態が最適となるように無段変速機１５の変速比を制御する。
【００３３】
また、ＥＣＵ３０は、車両１００の走行中にエンジン１１に対する燃料の供給を停止するフューエルカット制御を実行することができる。ＥＣＵ３０は、予め定められたフューエルカット実行条件が成立した場合にフューエルカット制御を実行する。フューエルカット実行条件は、例えば、アクセル開度が所定の開度以下（一例として、開度０）であるアクセルオフの状態であり、かつ車速が所定の車速以上であることを含むものである。
【００３４】
本実施形態では、フューエルカット時に、スロットルバルブ９を開く制御が行われる。ＥＣＵ３０は、フューエルカット時に、アクセル開度に基づくスロットル開度やエンジン負荷に対応するスロットル開度よりもスロットルバルブ９の開度を大きな開度とする。これにより、ポンピングロスが抑制され、エンジンブレーキ力が低減することで、フューエルカットの継続時間の延長を図ることができる。
【００３５】
また、ＥＣＵ３０は、フューエルカットにおいて、エンジン１１の圧縮比εをエンジン負荷に対応する圧縮比よりも低い圧縮比とする。エンジン１１の圧縮比εが低圧縮比化されてエンジン１１のフリクションロスが抑制され、エンジンブレーキ力が低減することで、フューエルカットの継続時間の延長を図ることができる。
【００３６】
また、ＥＣＵ３０は、フューエルカット時に、オルタネータ２１の発電をＯＦＦとする。これにより、オルタネータ２１による負荷が軽減し、エンジン１１のフリクションロスが低減することで、フューエルカットの継続時間の延長を図ることができる。
【００３７】
ＥＣＵ３０は、フューエルカット中に予め定められたフューエルカット終了条件が成立すると、フューエルカットから復帰してエンジン１１に対する燃料の供給を再開する。フューエルカット終了条件は、例えば、アクセルオン等の運転者による加速操作、エンジン回転数の低下や車速の低下などの車両１００の走行状態の変化を含むことができる。本実施形態では、アクセルオンの操作がなされた場合、フューエルカットから復帰する。また、エンジン回転数が予め定められたフューエルカット終了回転数Ｎｅ１以下となると、フューエルカットから復帰する。本明細書では、エンジン回転数の低下に基づくフューエルカットからの復帰を「自然復帰」と記載する。なお、自然復帰は、エンジン回転数に限らず、車速等に基づいてなされてもよい。
【００３８】
ここで、フューエルカット時にスロットルバルブ９を開く制御を行っていると、図１１を参照して説明するように、フューエルカットから復帰してエンジン１１に対する燃料の供給が再開されるときにショックが発生することがある。図１１は、フューエルカットからの復帰時に発生するショックを説明するタイムチャートである。
【００３９】
図１１において、（ａ）はアクセル開度、（ｂ）はスロットル開度、（ｃ）はフューエルカット（ＦＣ）実行フラグ、（ｄ）はエンジントルク、（ｅ）はドライブシャフトトルクを示す。図１１には、フューエルカット実行中の時刻Ｔ１１にアクセルオンとされたときの動作が示されている。
【００４０】
ＥＣＵ３０は、時刻Ｔ１１以前のフューエルカット実行中には、スロットルバルブ９を開く制御を行う。スロットルバルブ９を開く制御とは、例えば、スロットル開度をアクセル開度に基づく開度よりも大きな所定開度θ１とする制御である。所定開度θ１は、一定値であっても、走行状態等に応じて可変とされてもよい。ＥＣＵ３０は、時刻Ｔ１１においてアクセルが踏み込まれてアクセルオンがなされると、スロットル開度をアクセル開度に基づく開度θ２に変更する。
【００４１】
ここで、フューエルカット時にスロットルバルブ９を開く制御を行っていると、吸気管２内の負圧が小さく、吸気バルブ６とスロットルバルブ９との間（図３の矢印Ｙ１参照）に多量の空気が存在する状態になる。この状態から、アクセルオンがなされると、吸気バルブ６とスロットルバルブ９との間にある多量の空気がまずシリンダ内に流入する。このため、エンジン１１において一時的に大トルクが発生し、ドライブシャフトトルクが増加することで、ショックが発生する。
【００４２】
また、フューエルカット中にアクセルオンしたとき、アクセルペダルを浅く踏み込んだ場合には、スロットルバルブ９が閉じ方向に動く場合がある。図１１では、アクセルオン後のアクセル開度に基づくスロットル開度θ２がアクセルオン前の所定開度θ１よりも小さな開度となっている。この場合、スロットルバルブ９を閉じて空気量調整がなされているにもかかわらず、吸気バルブ６とスロットルバルブ９との間にある多量の空気がまずシリンダ内に流入する。このため、エンジン１１において一時的に大トルクが発生し、ドライブシャフトトルクの増加によってショックが発生したり運転者に違和感を与えたりしやすい。
【００４３】
本実施形態の車両制御装置１−１は、アクセルオンによってフューエルカットから復帰するときに、エンジン１１の圧縮比εを低圧縮比とする。ＥＣＵ３０は、フューエルカットにおいて、エンジン１１の圧縮比εをエンジン１１の負荷に応じた圧縮比ε１よりも低圧縮側の所定圧縮比ε２とする。所定圧縮比ε２は、一定値であっても、エンジン１１の負荷に応じて変化するものであってもよい。アクセルオンされたときに、エンジン１１の圧縮比εが所定圧縮比ε２とされていることで、圧縮比εがエンジン１１の負荷に応じた圧縮比ε１とされる場合よりも燃焼効率等が低下し、出力トルクが低下する。これにより、燃料の供給が再開されるときのショックや違和感が抑制される。
【００４４】
しかしながら、フューエルカットから自然復帰する直前には、以下に図４を参照して説明するように、圧縮比εがエンジン１１の負荷に応じた圧縮比ε１に変化する。これにより、アクセルオンによってフューエルカットから復帰するときのショックや違和感を十分に抑制できなくなる虞がある。
【００４５】
図４において、（ａ）はアクセル開度、（ｂ）はスロットル開度、（ｃ）はエンジン回転数、（ｄ）はフューエルカットフラグ、（ｅ）は圧縮比εを示す。ＥＣＵ３０は、フューエルカット中にエンジン回転数が低下して予め定められたフューエルカット終了回転数Ｎｅ１以下となるとフューエルカットを終了させてエンジン１１に対する燃料の供給を再開する。図４では、時刻Ｔ６においてエンジン回転数がフューエルカット終了回転数Ｎｅ１以下の回転数となり、フューエルカットフラグがＯＦＦとされてフューエルカットから復帰する。
【００４６】
ＥＣＵ３０は、フューエルカット中にエンジン回転数が低下してフューエルカット終了回転数Ｎｅ１に近づくと、圧縮比εを所定圧縮比ε２から高圧縮側に変化させる復帰前圧縮比制御を実行する。復帰前圧縮比制御は、例えば、エンジン回転数がフューエルカット終了回転数Ｎｅ１よりも大きな復帰準備回転数Ｎｅ２以下となったときに開始される。
【００４７】
ＥＣＵ３０は、復帰前圧縮比制御において、圧縮比εを所定圧縮比ε２から負荷に応じた圧縮比ε１まで変化させる。時刻Ｔ６においてエンジン１１に対する燃料の供給が再開されるときには、圧縮比εが負荷に応じた圧縮比ε１まで高められている。これにより、フューエルカットから低負荷で自然復帰するときの燃焼が確保される。また、ＥＣＵ３０は、フューエルカットフラグがＯＦＦとなる前にスロットル開度を所定開度θ１からアクセル開度に基づく開度θ３に低下させる。これにより、自然復帰する前に吸気管２内の空気が減少し、自然復帰時のショックの発生が抑制される。
【００４８】
ここで、復帰前圧縮比制御を実行中の時刻Ｔ５においてアクセルオンがなされたとすると、圧縮比εが高い状態でフューエルカットから復帰してエンジン１１における燃焼が開始されることとなる。これにより、アクセルオンによってフューエルカットから復帰する時のトルクショックや違和感を十分に抑制できなくなる虞がある。
【００４９】
本実施形態の車両制御装置１−１は、フューエルカットの実行中に、アクセルオンが予測される走行環境に基づいて、圧縮比εの高圧縮側への変化を規制する。これにより、例えば、復帰前圧縮比制御による圧縮比εの高圧縮側への変化が規制される。よって、アクセルオンされてフューエルカットから復帰するときのトルクショックや運転者に与える違和感を抑制することができる。なお、圧縮比εの高圧縮側への変化を規制することには、高圧縮側への変化を禁止することだけでなく、アクセルオンが予測される走行環境が検出されていない場合よりも高圧縮側への変化量を低減すること、高圧縮側への変化速度を低減することが含まれてもよい。
【００５０】
以下に、図１、および図５から図９を参照して、本実施形態の車両制御装置１−１による制御について説明する。図１において、（ａ）はアクセル開度、（ｂ）はスロットル開度、（ｃ）はエンジン回転数、（ｄ）はフューエルカットフラグ、（ｅ）は圧縮比ε、（ｆ）はエンジントルク、（ｇ）はドライブシャフトトルク、（ｈ）はアクセルＯＮ復帰フラグをそれぞれ示す。また、図１において、一点鎖線は、本実施形態の車両制御装置１−１による制御がなされない場合の各値の推移の一例を示し、実線は、本実施形態の車両制御装置１−１による制御がなされる場合の各値の推移を示す。時刻Ｔ０は、復帰前圧縮比制御が開始されるタイミング、時刻Ｔ１は、アクセルオンの予測判定がなされるタイミング、時刻Ｔ２は、アクセルオンがなされるタイミングをそれぞれ示す。
【００５１】
図５から図８の各制御フローは、それぞれ車両１００の走行中に実行されるものであり、例えば、所定の間隔で繰り返し実行される。これらの各制御フローは、図番の順序（図５→図６→図７→図８）で実行されてもよく、図番の順序とは異なる順序で実行されてもよい。
【００５２】
図５のステップＳ１では、ＥＣＵ３０により、アクセル開度、スロットル開度、フューエルカット実行有無が読み込まれる。ＥＣＵ３０は、アクセルポジションセンサ２３およびスロットルポジションセンサ２４の検出結果に基づいて、アクセル開度およびスロットル開度を取得することができる。また、ＥＣＵ３０は、フューエルカットフラグに基づいて、フューエルカット実行の有無を取得することができる。なお、フューエルカットフラグは、フューエルカット実行条件が成立している場合にＯＮとされる。ステップＳ１が実行されると、ステップＳ２に進む。
【００５３】
ステップＳ２では、ＥＣＵ３０により、エンジンブレーキ制御の実行中であるか否かが判定される。エンジンブレーキ制御は、フューエルカット中にエンジンブレーキ力を抑制する制御であり、本実施形態では、スロットルバルブ９を開く制御、およびエンジン１１の圧縮比εを所定圧縮比ε２とする制御がエンジンブレーキ制御に含まれる。なお、オルタネータ２１の発電をＯＦＦとする制御がエンジンブレーキ制御に含まれてもよい。ＥＣＵ３０は、例えば、エンジンブレーキ制御に含まれる制御のいずれかが実行されている場合にステップＳ２で肯定判定を行うようにしても、エンジンブレーキ制御に含まれる全ての制御が実行されている場合に肯定判定を行うようにしてもよい。ステップＳ２の判定の結果、エンジンブレーキ制御の実行中であると判定された場合（ステップＳ２−Ｙ）にはステップＳ３に進み、そうでない場合（ステップＳ２−Ｎ）にはステップＳ４に進む。
【００５４】
ステップＳ３では、ＥＣＵ３０により、エンジンブレーキ制御実行フラグがＯＮとされる。ステップＳ３が実行されると、本制御フローは終了する。
【００５５】
ステップＳ４では、ＥＣＵ３０により、エンジンブレーキ制御実行フラグがＯＦＦとされる。ステップＳ４が実行されると、ステップＳ５に進む。
【００５６】
ステップＳ５では、ＥＣＵ３０により、先回エンジンブレーキ制御実行フラグがＯＮであるか否かが判定される。ステップＳ５では、エンジンブレーキ制御実行フラグがＯＮからＯＦＦに変化したか否かが判定される。先回エンジンブレーキ制御実行フラグは、例えば、先回本制御フローが終了してリターンするときのエンジンブレーキ制御実行フラグの値である。ステップＳ５の判定の結果、先回エンジンブレーキ制御実行フラグがＯＮであると判定された場合（ステップＳ５−Ｙ）にはステップＳ６に進み、そうでない場合（ステップＳ５−Ｎ）には本制御フローは終了する。
【００５７】
ステップＳ６では、ＥＣＵ３０により、アクセルオンであるか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、アクセルポジションセンサ２３の検出結果に基づいてステップＳ６の判定を行うことができる。ＥＣＵ３０は、例えば、アクセルポジションセンサ２３によって検出されたアクセル開度が予め定められた閾値よりも大きな開度である場合にアクセルオンと判定する。ステップＳ６の判定の結果、アクセルオンと判定された場合（ステップＳ６−Ｙ）にはステップＳ７に進み、そうでない場合（ステップＳ６−Ｎ）には本制御フローは終了する。
【００５８】
ステップＳ７では、ＥＣＵ３０により、今回スロットル開度指示値が先回スロットル開度よりも小であるか否かが判定される。ステップＳ７では、アクセルオン後のスロットル開度が、アクセルオン前のスロットル開度よりも小さな開度であるか否かが判定される。先回スロットル開度とは、例えば、先回本制御フローが実行されたときにステップＳ１で読み込まれたスロットル開度である。ＥＣＵ３０は、ステップＳ１で読み込まれた今回スロットル開度指示値と、先回スロットル開度との比較結果に基づいてステップＳ７の判定を行う。ステップＳ７の判定の結果、今回スロットル開度指示値が先回スロットル開度よりも小であると判定された場合（ステップＳ７−Ｙ）にはステップＳ８に進み、そうでない場合（ステップＳ７−Ｎ）には本制御フローは終了する。
【００５９】
ステップＳ８では、ＥＣＵ３０により、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮとされる。アクセルＯＮ復帰フラグは、アクセルオンがなされ、かつアクセルオン後のアクセル開度に基づくスロットル開度θ２が、アクセルオン前のスロットル開度よりも小さな開度である場合にＯＮとされる。
【００６０】
本実施形態では、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮであると、アクセルオン復帰制御が実行される。アクセルオン復帰制御は、アクセルオンによってフューエルカットから復帰するときのトルクショック等を抑制する制御である。アクセルオン復帰制御は、フューエルカットからの復帰時に吸気管２内の空気量がスロットルバルブ９の開度に応じたものとなるまで圧縮比εを低圧縮比に維持する制御（図８参照）を含むものである。ステップＳ８が実行されると、本制御フローは終了する。
【００６１】
図６のステップＳ１１では、ＥＣＵ３０により、先回アクセルＯＮ復帰フラグがＯＦＦであるか否かが判定される。先回アクセルＯＮ復帰フラグは、先回本制御フローが実行されたときのアクセルＯＮ復帰フラグの値である。ステップＳ１１の判定の結果、先回アクセルＯＮ復帰フラグがＯＦＦであると判定された場合（ステップＳ１１−Ｙ）にはステップＳ１２に進み、そうでない場合（ステップＳ１１−Ｎ）にはステップＳ１５に進む。
【００６２】
ステップＳ１２では、ＥＣＵ３０により、今回アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮであるか否かが判定される。ステップＳ１２では、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＦＦからＯＮに切り替わったか否かが判定される。ステップＳ１２の判定の結果、今回アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮであると判定された場合（ステップＳ１２−Ｙ）にはステップＳ１３に進み、そうでない場合（ステップＳ１２−Ｎ）には本制御フローは終了する。
【００６３】
ステップＳ１３では、ＥＣＵ３０により、エンジン回転数が読み込まれる。ステップＳ１３が実行されると、ステップＳ１４に進む。
【００６４】
ステップＳ１４では、ＥＣＵ３０により、空気量大時間が算出される。空気量大時間とは、燃焼室５に対する吸気量がスロットル開度に応じた吸気量を上回っている時間のことである。アクセルオンされたときのアクセル開度に基づく開度θ２が、所定開度θ１よりも小さな開度であると、吸気管２内に残された多量の空気が燃焼室５に流入することで、一時的に燃焼室５に対する吸気量がスロットル開度に応じた吸気量よりも大となる。空気量大時間は、フューエルカット中にアクセルオンされてから、燃焼室５に対する吸気量がスロットル開度に応じた吸気量に収束（低下）するまでに要する時間である。ＥＣＵ３０は、例えば、図９に示す対応関係に基づいて空気量大時間を算出する。
【００６５】
図９において、横軸はエンジン回転数、縦軸は空気量大時間を示す。エンジン回転数が小さい場合の空気量大時間は、エンジン回転数が大きい場合の空気量大時間よりも長い時間として算出される。空気量大時間は、エンジン回転数の増加に応じて直線的に減少するように定められてもよい。本実施形態のＥＣＵ３０は、予め記憶された図９に示す対応関係を参照し、ステップＳ１３で読み込んだエンジン回転数に基づいて空気量大時間を算出する。ＥＣＵ３０は、空気量大時間を算出すると、算出された空気量大時間が経過したか否かをタイマーによってカウントし始める。ステップＳ１４が実行されると、本制御フローは終了する。
【００６６】
ステップＳ１５では、ＥＣＵ３０により、空気量大時間の経過後であるか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、タイマーによってカウントされた経過時間がステップＳ１４で算出された空気量大時間に達したか否かを判定する。ステップＳ１５の判定の結果、空気量大時間の経過後であると判定された場合（ステップＳ１５−Ｙ）にはステップＳ１６に進み、そうでない場合（ステップＳ１５−Ｎ）には本制御フローは終了する。図１では、時刻Ｔ３において空気量大時間が経過したと判定される。
【００６７】
ステップＳ１６では、ＥＣＵ３０により、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＦＦとされる。ステップＳ１６が実行されると、本制御フローは終了する。
【００６８】
図７のステップＳ２１では、ＥＣＵ３０により、アクセルオンが想定される走行環境が検出されているか否かが判定される。アクセルオンが想定される走行環境、言い換えるとアクセルオンが予測される走行環境は、例えば、車両１００がコーナー出口付近にあること、車両１００の前方の信号の変化（例えば、赤から青に変わったこと）、車両１００と先行車両との車間距離が拡大したことを含む。なお、アクセルオンが予測される走行環境は、例示したものには限定されない。
【００６９】
車両１００がコーナー出口付近を走行し、コーナー出口に接近していることは、例えば、ナビゲーション装置２７から取得した情報に基づいて検出することができる。一例として、ＥＣＵ３０は、ナビゲーション装置２７から取得した車両１００の現在位置情報と地図情報とに基づいて車両１００がコーナーにおける出口側を走行中である場合にコーナー出口付近を走行していると判断することが可能である。
【００７０】
車両１００の前方の信号が赤信号から青信号に変わったことは、例えば、通信により取得することができる。ＥＣＵ３０は、例えば、路車間通信や車車間通信等によって前方の信号の状態を取得することによって、アクセルオンが想定される信号の状態変化が生じたか否かを判断することが可能である。通信機能は、例えば、ナビゲーション装置２７が有する機能の一部であってもよい。
【００７１】
先行車両との車間距離は、車間距離検出装置２９によって検出可能である。フューエルカット中に車両１００と先行車両との車間距離が拡大した場合、アクセルオンが予測される走行環境にあると判断することが可能である。
【００７２】
なお、ＥＣＵ３０は、車両１００の前方を撮像した画像の画像処理結果に基づいてアクセルオンが予測される走行環境を検出するようにしてもよい。
【００７３】
ＥＣＵ３０は、例えば、アクセルオンが予測される走行環境の少なくとも一つが検出されている場合にステップＳ２１において肯定判定を行う。ステップＳ２１の判定の結果、アクセルオンが予測される走行環境が検出されていると判定された場合（ステップＳ２１−Ｙ）にはステップＳ２２に進み、そうでない場合（ステップＳ２１−Ｎ）にはステップＳ２５に進む。
【００７４】
ステップＳ２２では、ＥＣＵ３０により、アクセルＯＮ想定判定がＯＮとされる。ステップＳ２２が実行されるとステップＳ２３に進む。
【００７５】
ステップＳ２３では、ＥＣＵ３０により、圧縮比εが低くされる。ＥＣＵ３０は、圧縮比εの高圧縮側への変化を規制し、低圧縮側の値に変化させる。例えば、復帰前圧縮比制御がなされているとしても、復帰前圧縮比制御による圧縮比εの高圧縮側への変化を禁止して、低圧縮側の値に変化させる。この場合に、所定圧縮比ε２、すなわち復帰前圧縮比制御による圧縮比εの高圧縮側への変化が開始される前の値まで圧縮比εを変化させることが好ましい。なお、アクセルＯＮ想定判定がＯＮとされた場合、復帰前圧縮比制御を中止あるいはアクセルＯＮ想定判定がＯＦＦとなるまで停止するようにしてもよい。
【００７６】
図１では、時刻Ｔ１においてアクセルＯＮ想定判定がＯＮとされ、実線の圧縮比εが低圧縮側の値に変化し始める。つまり、ＥＣＵ３０は、復帰前圧縮比制御による圧縮比εの高圧縮側への変化が開始された後の時刻Ｔ１において、アクセルオンが予測される走行環境が検出された場合、圧縮比εを低圧縮側に変化させる。
【００７７】
これにより、本実施形態（実線）では、実際にアクセルオンがなされる時刻Ｔ２には圧縮比εが低下している。よって、フューエルカットから復帰するときのエンジントルクおよびドライブシャフトトルクの増加が抑制される。一方、本実施形態のようにアクセルオンの予測を行わない場合（一点鎖線）、燃焼再開時のトルク抑制のために圧縮比εを低圧縮側の値に変化させるとしても、アクセルオンがなされた時刻Ｔ２から開始することとなる。したがって、フューエルカットから復帰するときのエンジントルクおよびドライブシャフトトルクの増加を十分に抑制することは困難である。ステップＳ２３が実行されると、ステップＳ２４に進む。
【００７８】
ステップＳ２４では、ＥＣＵ３０により、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮであるか否かが判定される。その判定の結果、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮであると判定された場合（ステップＳ２４−Ｙ）にはステップＳ２５に進み、そうでない場合（ステップＳ２４−Ｎ）には本制御フローは終了する。
【００７９】
ステップＳ２５では、ＥＣＵ３０により、アクセルＯＮ想定判定がＯＦＦとされる。ステップＳ２５が実行されると、本制御フローは終了する。
【００８０】
図８のステップＳ３１では、ＥＣＵ３０により、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮであるか否かが判定される。その判定の結果、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮであると判定された場合（ステップＳ３１−Ｙ）にはステップＳ３２に進み、そうでない場合（ステップＳ３１−Ｎ）にはステップＳ３３に進む。
【００８１】
ステップＳ３２では、ＥＣＵ３０により、圧縮比εが低くされる。ＥＣＵ３０は、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮである間、言い換えると、アクセルオンがなされてからエンジン１１の吸気量がスロットル開度に応じた量に低下するまで、圧縮比εの高圧縮側への変化を規制する。ＥＣＵ３０は、エンジン１１の圧縮比εをアクセルオン時の圧縮比よりも低圧縮側の圧縮比、好ましくは所定圧縮比ε２とする。ステップＳ３２が実行されると、本制御フローは終了する。
【００８２】
ステップＳ３３では、ＥＣＵ３０により、従来制御に戻される。ここで、ステップＳ３３の従来制御とは、エンジン１１の圧縮比εを負荷に応じた圧縮比ε１とする制御である。つまり、ＥＣＵ３０は、空気量大時間が経過し、エンジン１１の吸気量がスロットル開度に応じた量に低下すると、エンジン１１の圧縮比εを所定圧縮比ε２から負荷に応じた圧縮比ε１に移行させる。ステップＳ３３が実行されると、ステップＳ３４に進む。
【００８３】
ステップＳ３４では、ＥＣＵ３０により、スロットルが開き側に補正される。圧縮比εを所定圧縮比ε２から負荷に応じた圧縮比ε１に変化させるためには、所定の時間を要する。この間、実際の圧縮比εが負荷に応じた圧縮比ε１よりも低圧縮側の値となるため、トルクが落ち込む虞がある。例えば、空気量大時間が経過した時刻Ｔ３の直後は、狙いとする圧縮比ε１と実際の圧縮比εとの乖離が大きく、トルクの落ち込みが生じやすい。
【００８４】
これに対して、ＥＣＵ３０は、圧縮比εが狙いの圧縮比ε１となる時刻Ｔ４までの間、スロットル開度をアクセル開度に基づく開度θ２よりも大きな開度とする。言い換えると、ＥＣＵ３０は、圧縮比εを負荷に応じた圧縮比ε１まで変化させる間にスロットル開度を増加させる制御を行う。スロットル開度の補正量は、例えば、負荷に応じた圧縮比ε１と実際の圧縮比εとの乖離の大きさに基づいて定めることができる。ステップＳ３４が実行されると、本制御フローは終了する。
【００８５】
このように、本実施形態の車両制御装置１−１によれば、フューエルカットの実行中にアクセルオンが予測される場合、圧縮比εを高圧縮側に変化させることが規制される。よって、アクセルオンがなされたときにエンジン１１が高圧縮比の状態でフューエルカットから復帰することが抑制される。また、アクセルオンが予測されると、圧縮比εが低圧縮側に変化させられる。よって、アクセルオンがなされてフューエルカットから復帰するときのエンジントルクの増加が抑制される。
【００８６】
また、アクセルオンがなされてから、空気量大時間が経過するまで、圧縮比εの増加が規制される。よって、予期せぬエンジントルクの増加が抑制される。また、空気量大時間が経過した後、圧縮比εが負荷に応じた圧縮比ε１に移行するまで、スロットル開度が開き側の開度に補正される。よって、トルクの落ち込みが抑制される。従って、本実施形態の車両制御装置１−１によれば、アクセルオンによってフューエルカットから復帰するときのドライブシャフトトルクの増減が抑制され、ショックや違和感が効果的に抑制される。
【００８７】
［実施形態の第１変形例］
実施形態の第１変形例について説明する。車両制御装置１−１は、上記実施形態の制御に加えて、アクセルオンが予測・想定される走行環境が検出された場合、スロットルバルブ９を閉じるタイミングを早める制御、あるいはフューエルカットからの復帰タイミングを遅らせる制御の少なくともいずれか一方を実行するようにしてもよい。これにより、エンジン１１において大トルクが発生することを未然に抑制し、ショックや違和感を抑制することができる。図１０は、本変形例に係るタイムチャートである。
【００８８】
図１０において、（ａ）はアクセル開度、（ｂ）はスロットル開度、（ｃ）はエンジン回転数、（ｄ）はフューエルカットフラグ、（ｅ）はエンジントルク、（ｆ）はドライブシャフトトルクを示す。図１０において、一点鎖線は、本変形例の制御がなされない場合の各値の推移を示し、実線は、本変形例の制御がなされる場合の各値の推移を示す。
【００８９】
ＥＣＵ３０は、時刻Ｔ７においてアクセルＯＮ想定判定がＯＮとされると、スロットル開度を所定開度θ１から閉じ方向に変化させる。ＥＣＵ３０は、例えば、スロットル開度をアクセル開度に基づく開度θ４とする。これにより、吸気管２の負圧が増加し、吸気管２内の空気量が減少する。よって、その後の時刻Ｔ８において実際にアクセルオンがなされた場合に、シリンダ内に供給される空気量が過大となることが抑制される。従って、アクセルオンと同時にフューエルカットから復帰してエンジン１１に対する燃料の供給を再開したとしても、大トルクの発生が抑制される。
【００９０】
また、本変形例では、アクセルオンのタイミングに対して、フューエルカットからの復帰タイミングに遅れが設けられる。ＥＣＵ３０は、アクセルオンがなされてから所定時間が経過した時刻Ｔ９にフューエルカットフラグをＯＦＦとし、フューエルカットから復帰させる。これにより、フューエルカットから復帰するときのエンジントルクおよびドライブシャフトトルクの上昇が抑制される。よって、本変形例によれば、フューエルカットから復帰するときのショックや違和感が効果的に抑制されるという利点がある。上記所定時間は、例えば、空気量大時間に基づいて定められる。空気量大時間は、上記実施形態と同様に算出することができる。
【００９１】
なお、本変形例のスロットルバルブ９を閉じるタイミングを早める制御、およびフューエルカットからの復帰タイミングを遅らせる制御は、圧縮比可変機構２０を搭載しない車両に対して適用可能である。
【００９２】
［実施形態の第２変形例］
実施形態の第２変形例について説明する。上記実施形態の制御に加えて、オルタネータ２１の発電制御、あるいは無段変速機１５の変速制御の少なくともいずれか一方によってトルクショックの発生を抑制するようにしてもよい。
【００９３】
例えば、ＥＣＵ３０は、フューエルカットからの復帰時に、それまで停止していたオルタネータ２１の発電を開始させることができる。オルタネータ２１による発電をＯＮとすることにより、発電負荷による負荷トルクを発生させ、エンジン１１で発生するトルクを打ち消す向きのトルクを作用させることができる。
【００９４】
また、ＥＣＵ３０は、フューエルカットからの復帰時に、無段変速機１５の変速比を低速側の変速比、すなわち大きな変速比に変速させることができる。無段変速機１５をダウンシフトさせることによって、ドライブシャフトトルクの増加が抑制され、ショックや違和感が抑制される。なお、有段変速機が搭載された車両においてダウンシフトさせることにより、ドライブシャフトトルクの増加を抑制するようにしてもよい。
【００９５】
オルタネータ２１の発電制御や無段変速機１５の変速制御によるトルクショックの抑制を行うか否かは、例えば、吸気管２内の負圧や空気量の推定値に基づいて決定されてもよい。吸気管２内の負圧が小さいと推定される場合や空気量が多いと推定される場合に、上記の発電制御や変速制御によりショックを抑制するトルクの発生をアシストさせるようにしてもよい。
【００９６】
上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１−１ 車両制御装置
５ 燃焼室
９ スロットルバルブ
１１ エンジン
１５ 無段変速機
２０ 圧縮比可変機構
２１ オルタネータ
３０ ＥＣＵ
１００ 車両
θ１ 所定開度
θ２ アクセル開度に基づく開度
ε１ 負荷に応じた圧縮比
ε２ 所定圧縮比
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行中にエンジンに対する燃料の供給を停止するフューエルカットを実行する技術が公知である。例えば、特許文献１には、減速時にアクセルペダルおよびブレーキペダルの両方とも踏込が無い状態では、高圧縮比化速度を小さくすることで低圧縮比期間を長期化し、燃料カットが行われる慣性走行距離を伸ばして燃費を向上させる可変圧縮比内燃機関の制御装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４７１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フューエルカットから復帰して燃料の供給が再開されるときに、車両にショックが発生することがある。例えば、アクセルオンによるフューエルカットからの復帰時にエンジンの圧縮比が適正でないと、大きなトルクが発生してショックが生じたり、運転者に違和感を与えたりする虞がある。
【０００５】
本発明の目的は、フューエルカットからの復帰時にショックが生じることを抑制することができる車両制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両制御装置は、圧縮比を可変に制御可能なエンジンを備え、車両の走行中に前記エンジンに対する燃料の供給を停止するフューエルカットの実行中に、アクセルオンが予測される走行環境に基づいて、前記圧縮比の高圧縮側への変化を規制することを特徴とする。
【０００７】
上記車両制御装置において、前記フューエルカットにおいて前記圧縮比を前記エンジンの負荷に応じた圧縮比よりも低圧縮側の所定圧縮比とし、かつ前記エンジンの回転数の低下に基づく前記フューエルカットからの復帰前に前記圧縮比を前記所定圧縮比から高圧縮側に変化させる復帰前圧縮比制御を実行し、前記アクセルオンが予測される走行環境に基づいて、前記復帰前圧縮比制御による前記圧縮比の高圧縮側への変化を規制することが好ましい。
【０００８】
上記車両制御装置において、前記復帰前圧縮比制御による前記圧縮比の高圧縮側への変化が開始された後に前記アクセルオンが予測される走行環境が検出された場合、前記圧縮比を低圧縮側に変化させることが好ましい。
【０００９】
上記車両制御装置において、前記復帰前圧縮比制御による前記圧縮比の高圧縮側への変化が開始された後に前記アクセルオンが予測される走行環境が検出された場合、前記復帰前圧縮比制御による前記圧縮比の高圧縮側への変化が開始される前の値まで前記圧縮比を変化させることが好ましい。
【００１０】
上記車両制御装置において、前記フューエルカットの実行中に前記エンジンのスロットルバルブの開度をアクセル開度に基づく開度よりも大きな開度とし、かつ前記アクセルオンがなされると前記スロットルバルブの開度をアクセル開度に基づく開度とすることが好ましい。
【００１１】
上記車両制御装置において、前記アクセルオン後の前記スロットルバルブの開度が、前記アクセルオン前の前記スロットルバルブの開度よりも小さな開度である場合、前記アクセルオンがなされてから、前記エンジンの吸気量が前記スロットルバルブの開度に応じた量に低下するまで、前記圧縮比の高圧縮側への変化を規制することが好ましい。
【００１２】
上記車両制御装置において、前記エンジンの吸気量が前記スロットルバルブの開度に応じた量に低下すると、前記圧縮比を前記エンジンの負荷に応じた値まで高圧縮側へ変化させ、かつ、前記圧縮比を前記エンジンの負荷に応じた値まで変化させる間に前記スロットルバルブの開度を増加させる制御を行うことが好ましい。
【００１３】
上記車両制御装置において、前記アクセルオンが予測される走行環境は、前記車両と先行車両との車間距離の拡大、前記車両の前方の信号の変化、あるいは前記車両がコーナーの出口に接近することの少なくとも一つを含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る車両制御装置は、圧縮比を可変に制御可能なエンジンを備え、車両の走行中にエンジンに対する燃料の供給を停止するフューエルカットの実行中に、アクセルオンが予測される走行環境に基づいて、圧縮比の高圧縮側への変化を規制する。これにより、高圧縮比の状態でフューエルカットから復帰することが抑制される。よって、本発明に係る車両制御装置によれば、フューエルカットからの復帰時にショックが生じることを抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態の車両制御装置による制御に係るタイムチャートである。
【図２】図２は、実施形態に係る車両の概略構成図である。
【図３】図３は、実施形態に係る車両のエンジンを示す図である。
【図４】図４は、自然復帰に係るタイムチャートである。
【図５】図５は、実施形態のアクセルＯＮ復帰フラグの操作に係るフローチャートである。
【図６】図６は、実施形態の空気量大時間の判定に係るフローチャートである。
【図７】図７は、実施形態のアクセルＯＮ想定判定に係るフローチャートである。
【図８】図８は、実施形態のアクセルオン復帰制御に係るフローチャートである。
【図９】図９は、空気量大時間の算出方法の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態の変形例に係るタイムチャートである。
【図１１】図１１は、フューエルカットからの復帰時に発生するショックを説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態に係る車両制御装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１７】
［実施形態］
図１から図９を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両制御装置に関する。図１は、実施形態の車両制御装置による制御に係るタイムチャート、図２は、実施形態に係る車両の概略構成図、図３は、実施形態に係る車両のエンジンを示す図、図４は、自然復帰に係るタイムチャート、図５は、実施形態のアクセルオン復帰フラグの操作に係るフローチャート、図６は、実施形態の空気量大時間の判定に係るフローチャート、図７は、実施形態のアクセルオン想定判定に係るフローチャート、図８は、実施形態のアクセルオン復帰フラグＯＮ時の制御に係るフローチャート、図９は、空気量大時間の算出方法の一例を示す図である。
【００１８】
本実施形態に係る車両は、可変圧縮比のエンジン（図２の符号１１参照）と変速機（図２の符号１５参照）とを備えている。車両制御装置（図２の符号１−１参照）は、アクセルオフ時にスロットルを開いてエンジンブレーキ力を弱め、フューエルカット時間を稼ぐ制御を行う。ここで、スロットルを開く制御を行うと、アクセルオンにてフューエルカットから復帰する際に大トルクによってショックが発生したり、違和感を与えたりする虞がある。
【００１９】
本実施形態の車両制御装置１−１は、フューエルカット制御の実行時に、コーナー出口、前方の信号が赤→青に変更時など、アクセルオンが想定される場合、エンジン１１の圧縮比εが低圧縮比から変化することを禁止する。これにより、アクセルオンの直後にエンジン１１に対する吸気量が大となってトルクが大きくなることを抑制することができる。よって、本実施形態の車両制御装置１−１によれば、アクセルオンによるフューエルカットからの復帰時のショックや違和感を抑制することが可能となる。
【００２０】
図２に示すように、車両１００は、エンジン１１、トルクコンバータ１２、無段変速機１５およびＥＣＵ３０を備える。また、本実施形態の車両制御装置１−１は、エンジン１１、およびＥＣＵ３０を備える。なお、車両制御装置１−１は、更に無段変速機１５やオルタネータ２１を備えてもよい。
【００２１】
エンジン１１は、車両１００の動力源である。エンジン１１の回転軸には、トルクコンバータ１２が連結されている。トルクコンバータ１２の駆動軸１３は、前後進切替機構１４を介して無段変速機１５と連結されている。無段変速機１５は、プロペラシャフト１６、デファレンシャルギア１７およびドライブシャフト１８を介して駆動輪１９と接続されている。
【００２２】
図３に示すように、エンジン１１は、気筒１を有する。気筒１には、吸気管２および排気管３が接続されている。また、気筒１内には、ピストン４が配置されている。気筒１内におけるピストン４よりも吸気管２および排気管３側には燃焼室５が形成されている。燃焼室５と吸気管２との接続部には、吸気バルブ６が配置され、燃焼室５と排気管３との接続部には、排気バルブ７が配置されている。また、吸気管２は、サージタンク８を有する。吸気管２におけるサージタンク８よりも吸気の流れ方向の上流側には、スロットルバルブ９が配置されている。
【００２３】
図２に戻り、エンジン１１が駆動すると、その動力が回転軸から出力され、トルクコンバータ１２から前後進切替機構１４を介して無段変速機１５の入力軸に入力される。無段変速機１５に入力された動力は、無段変速機１５において設定された変速比で減速されて出力軸からプロペラシャフト１６に出力される。プロペラシャフト１６に入力された動力は、デファレンシャルギア１７を介して左右のドライブシャフト１８に伝達され、左右の駆動輪１９を駆動して回転させることができる。
【００２４】
エンジン１１は、燃焼室５における圧縮比を変更することができる圧縮比可変機構２０を有する。圧縮比可変機構２０は、電磁力等によって作動して圧縮比を変更するアクチュエータ、例えば電動モータを有している。圧縮比可変機構２０のアクチュエータは、例えば、エンジン１１のシリンダブロックをクランクケースに対して気筒１の軸方向、すなわちピストン４が往復動する方向に相対移動させて燃焼室５の容積を変更することで圧縮比を変更する。なお、圧縮比可変機構２０が圧縮比を変更する方法はこれに限定されるものではない。圧縮比可変機構２０は、例えば、アクチュエータによって吸気バルブ６の閉じタイミングを変更したりすることによって圧縮比を変更するようにしてもよい。圧縮比可変機構２０は、エンジン１１の圧縮比εを予め定められた範囲の任意の圧縮比に変更することができる。
【００２５】
エンジン１１には、オルタネータ２１が設けられている。オルタネータ２１は、エンジン１１と動力を伝達する発電機である。オルタネータ２１は、例えば、エンジン１１の回転軸とベルトを介して接続されており、エンジン１１の回転と連動して回転する。オルタネータ２１は、エンジン１１の出力する動力、あるいはエンジン１１を介して駆動輪１９から伝達される動力などの動力によって回転駆動されることで発電を行う。オルタネータ２１は、発電量を制御可能である。
【００２６】
無段変速機１５は、自動変速機であり、変速比を無段階に変化させることができる。無段変速機１５は、例えば、ベルト式無段変速機である。無段変速機１５の入力側部材（例えば、プライマリプーリ）と出力側部材（例えば、セカンダリプーリ）とは、ベルトを介して接続されている。無段変速機１５は、エンジン１１からの駆動力をベルトを介して入力側部材から出力側部材に伝達できると共に、入力側部材と出力側部材との回転数比である変速比を無段階（連続的）に変化させることができる。無段変速機１５は、変速機油圧制御部２８から供給される油圧によって制御される。
【００２７】
ＥＣＵ３０は、コンピュータを有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ３０は、エンジン１１、無段変速機１５、圧縮比可変機構２０およびオルタネータ２１を制御する機能を有する。ＥＣＵ３０には、アクセルポジションセンサ２３、スロットルポジションセンサ２４、エンジン回転数センサ２５および車速センサ２６が接続されており、各センサ２３，２４，２５および２６の検出結果を示す信号がＥＣＵ３０に出力される。アクセルポジションセンサ２３は、アクセルペダルに対する踏込み量（アクセル開度）を検出する。スロットルポジションセンサ２４は、電子スロットル装置におけるスロットルバルブ９の開度であるスロットル開度を検出する。エンジン回転数センサ２５は、エンジン１１の回転数を検出する。車速センサ２６は、車両１００の走行速度を検出する。
【００２８】
ナビゲーション装置２７は、自車両を所定の目的地に誘導することを基本的な機能としている。ナビゲーション装置２７は、位置検出部、地図データベース、演算部等を有する公知のナビゲーションシステムとすることができる。ナビゲーション装置２７は、入力された目的地に基づいて、目的地までの経路の検索や経路中の走行案内等を実行することができる。また、ナビゲーション装置２７は、車車間通信や路車間通信等の通信機能を有していてもよい。ナビゲーション装置２７は、ＥＣＵ３０と接続されており、ＥＣＵ３０と双方向の通信を行うことができる。
【００２９】
車間距離検出装置２９は、自車両と先行車両との車間距離を検出することができるものである。車間距離検出装置２９は、例えば、車両前部に搭載されたレーザーレーダーセンサまたはミリ波レーダーセンサなどのセンサとすることができる。車間距離検出装置２９は、ＥＣＵ３０と接続されており、車間距離検出装置２９の検出結果を示す信号はＥＣＵ３０に出力される。
【００３０】
ＥＣＵ３０は、取得した各センサの検出結果に基づいてエンジン１１を制御する。ＥＣＵ３０は、例えば、エンジン１１のインジェクタによる燃料噴射量、燃料噴射タイミング、点火プラグによる点火時期などを制御することができる。
【００３１】
また、ＥＣＵ３０は、車両１００の運転状態に応じてエンジン１１の圧縮比を変更することができる。ＥＣＵ３０は、例えば、エンジン１１の負荷に応じて圧縮比を可変に制御する。エンジン１１の負荷は、例えば、吸入空気量、アクセル開度、スロットル開度、エンジン回転数、燃料噴射量などである。ＥＣＵ３０は、例えば、アクセル開度と車速とに基づいてエンジン負荷を算出するようにしてもよい。本実施形態では、エンジン負荷が大きい場合のエンジン１１の圧縮比εは、エンジン負荷が小さい場合の圧縮比εよりも低い圧縮比とされる。
【００３２】
ＥＣＵ３０は、変速機油圧制御部２８を制御して無段変速機１５を油圧制御することによって、変速制御を実行することができる。ＥＣＵ３０は、車両１００の運転状態（例えば、車速、アクセル開度、ブレーキペダルストロークなど）と、制御マップ（例えば、機関回転数、スロットル開度に基づく最適燃費曲線、等出力線など）とに基づいて、エンジン１１の運転状態が最適となるように無段変速機１５の変速比を制御する。
【００３３】
また、ＥＣＵ３０は、車両１００の走行中にエンジン１１に対する燃料の供給を停止するフューエルカット制御を実行することができる。ＥＣＵ３０は、予め定められたフューエルカット実行条件が成立した場合にフューエルカット制御を実行する。フューエルカット実行条件は、例えば、アクセル開度が所定の開度以下（一例として、開度０）であるアクセルオフの状態であり、かつ車速が所定の車速以上であることを含むものである。
【００３４】
本実施形態では、フューエルカット時に、スロットルバルブ９を開く制御が行われる。ＥＣＵ３０は、フューエルカット時に、アクセル開度に基づくスロットル開度やエンジン負荷に対応するスロットル開度よりもスロットルバルブ９の開度を大きな開度とする。これにより、ポンピングロスが抑制され、エンジンブレーキ力が低減することで、フューエルカットの継続時間の延長を図ることができる。
【００３５】
また、ＥＣＵ３０は、フューエルカットにおいて、エンジン１１の圧縮比εをエンジン負荷に対応する圧縮比よりも低い圧縮比とする。エンジン１１の圧縮比εが低圧縮比化されてエンジン１１のフリクションロスが抑制され、エンジンブレーキ力が低減することで、フューエルカットの継続時間の延長を図ることができる。
【００３６】
また、ＥＣＵ３０は、フューエルカット時に、オルタネータ２１の発電をＯＦＦとする。これにより、オルタネータ２１による負荷が軽減し、エンジン１１のフリクションロスが低減することで、フューエルカットの継続時間の延長を図ることができる。
【００３７】
ＥＣＵ３０は、フューエルカット中に予め定められたフューエルカット終了条件が成立すると、フューエルカットから復帰してエンジン１１に対する燃料の供給を再開する。フューエルカット終了条件は、例えば、アクセルオン等の運転者による加速操作、エンジン回転数の低下や車速の低下などの車両１００の走行状態の変化を含むことができる。本実施形態では、アクセルオンの操作がなされた場合、フューエルカットから復帰する。また、エンジン回転数が予め定められたフューエルカット終了回転数Ｎｅ１以下となると、フューエルカットから復帰する。本明細書では、エンジン回転数の低下に基づくフューエルカットからの復帰を「自然復帰」と記載する。なお、自然復帰は、エンジン回転数に限らず、車速等に基づいてなされてもよい。
【００３８】
ここで、フューエルカット時にスロットルバルブ９を開く制御を行っていると、図１１を参照して説明するように、フューエルカットから復帰してエンジン１１に対する燃料の供給が再開されるときにショックが発生することがある。図１１は、フューエルカットからの復帰時に発生するショックを説明するタイムチャートである。
【００３９】
図１１において、（ａ）はアクセル開度、（ｂ）はスロットル開度、（ｃ）はフューエルカット（ＦＣ）実行フラグ、（ｄ）はエンジントルク、（ｅ）はドライブシャフトトルクを示す。図１１には、フューエルカット実行中の時刻Ｔ１１にアクセルオンとされたときの動作が示されている。
【００４０】
ＥＣＵ３０は、時刻Ｔ１１以前のフューエルカット実行中には、スロットルバルブ９を開く制御を行う。スロットルバルブ９を開く制御とは、例えば、スロットル開度をアクセル開度に基づく開度よりも大きな所定開度θ１とする制御である。所定開度θ１は、一定値であっても、走行状態等に応じて可変とされてもよい。ＥＣＵ３０は、時刻Ｔ１１においてアクセルが踏み込まれてアクセルオンがなされると、スロットル開度をアクセル開度に基づく開度θ２に変更する。
【００４１】
ここで、フューエルカット時にスロットルバルブ９を開く制御を行っていると、吸気管２内の負圧が小さく、吸気バルブ６とスロットルバルブ９との間（図３の矢印Ｙ１参照）に多量の空気が存在する状態になる。この状態から、アクセルオンがなされると、吸気バルブ６とスロットルバルブ９との間にある多量の空気がまずシリンダ内に流入する。このため、エンジン１１において一時的に大トルクが発生し、ドライブシャフトトルクが増加することで、ショックが発生する。
【００４２】
また、フューエルカット中にアクセルオンしたとき、アクセルペダルを浅く踏み込んだ場合には、スロットルバルブ９が閉じ方向に動く場合がある。図１１では、アクセルオン後のアクセル開度に基づくスロットル開度θ２がアクセルオン前の所定開度θ１よりも小さな開度となっている。この場合、スロットルバルブ９を閉じて空気量調整がなされているにもかかわらず、吸気バルブ６とスロットルバルブ９との間にある多量の空気がまずシリンダ内に流入する。このため、エンジン１１において一時的に大トルクが発生し、ドライブシャフトトルクの増加によってショックが発生したり運転者に違和感を与えたりしやすい。
【００４３】
本実施形態の車両制御装置１−１は、アクセルオンによってフューエルカットから復帰するときに、エンジン１１の圧縮比εを低圧縮比とする。ＥＣＵ３０は、フューエルカットにおいて、エンジン１１の圧縮比εをエンジン１１の負荷に応じた圧縮比ε１よりも低圧縮側の所定圧縮比ε２とする。所定圧縮比ε２は、一定値であっても、エンジン１１の負荷に応じて変化するものであってもよい。アクセルオンされたときに、エンジン１１の圧縮比εが所定圧縮比ε２とされていることで、圧縮比εがエンジン１１の負荷に応じた圧縮比ε１とされる場合よりも燃焼効率等が低下し、出力トルクが低下する。これにより、燃料の供給が再開されるときのショックや違和感が抑制される。
【００４４】
しかしながら、フューエルカットから自然復帰する直前には、以下に図４を参照して説明するように、圧縮比εがエンジン１１の負荷に応じた圧縮比ε１に変化する。これにより、アクセルオンによってフューエルカットから復帰するときのショックや違和感を十分に抑制できなくなる虞がある。
【００４５】
図４において、（ａ）はアクセル開度、（ｂ）はスロットル開度、（ｃ）はエンジン回転数、（ｄ）はフューエルカットフラグ、（ｅ）は圧縮比εを示す。ＥＣＵ３０は、フューエルカット中にエンジン回転数が低下して予め定められたフューエルカット終了回転数Ｎｅ１以下となるとフューエルカットを終了させてエンジン１１に対する燃料の供給を再開する。図４では、時刻Ｔ６においてエンジン回転数がフューエルカット終了回転数Ｎｅ１以下の回転数となり、フューエルカットフラグがＯＦＦとされてフューエルカットから復帰する。
【００４６】
ＥＣＵ３０は、フューエルカット中にエンジン回転数が低下してフューエルカット終了回転数Ｎｅ１に近づくと、圧縮比εを所定圧縮比ε２から高圧縮側に変化させる復帰前圧縮比制御を実行する。復帰前圧縮比制御は、例えば、エンジン回転数がフューエルカット終了回転数Ｎｅ１よりも大きな復帰準備回転数Ｎｅ２以下となったときに開始される。
【００４７】
ＥＣＵ３０は、復帰前圧縮比制御において、圧縮比εを所定圧縮比ε２から負荷に応じた圧縮比ε１まで変化させる。時刻Ｔ６においてエンジン１１に対する燃料の供給が再開されるときには、圧縮比εが負荷に応じた圧縮比ε１まで高められている。これにより、フューエルカットから低負荷で自然復帰するときの燃焼が確保される。また、ＥＣＵ３０は、フューエルカットフラグがＯＦＦとなる前にスロットル開度を所定開度θ１からアクセル開度に基づく開度θ３に低下させる。これにより、自然復帰する前に吸気管２内の空気が減少し、自然復帰時のショックの発生が抑制される。
【００４８】
ここで、復帰前圧縮比制御を実行中の時刻Ｔ５においてアクセルオンがなされたとすると、圧縮比εが高い状態でフューエルカットから復帰してエンジン１１における燃焼が開始されることとなる。これにより、アクセルオンによってフューエルカットから復帰する時のトルクショックや違和感を十分に抑制できなくなる虞がある。
【００４９】
本実施形態の車両制御装置１−１は、フューエルカットの実行中に、アクセルオンが予測される走行環境に基づいて、圧縮比εの高圧縮側への変化を規制する。これにより、例えば、復帰前圧縮比制御による圧縮比εの高圧縮側への変化が規制される。よって、アクセルオンされてフューエルカットから復帰するときのトルクショックや運転者に与える違和感を抑制することができる。なお、圧縮比εの高圧縮側への変化を規制することには、高圧縮側への変化を禁止することだけでなく、アクセルオンが予測される走行環境が検出されていない場合よりも高圧縮側への変化量を低減すること、高圧縮側への変化速度を低減することが含まれてもよい。
【００５０】
以下に、図１、および図５から図９を参照して、本実施形態の車両制御装置１−１による制御について説明する。図１において、（ａ）はアクセル開度、（ｂ）はスロットル開度、（ｃ）はエンジン回転数、（ｄ）はフューエルカットフラグ、（ｅ）は圧縮比ε、（ｆ）はエンジントルク、（ｇ）はドライブシャフトトルク、（ｈ）はアクセルＯＮ復帰フラグをそれぞれ示す。また、図１において、一点鎖線は、本実施形態の車両制御装置１−１による制御がなされない場合の各値の推移の一例を示し、実線は、本実施形態の車両制御装置１−１による制御がなされる場合の各値の推移を示す。時刻Ｔ０は、復帰前圧縮比制御が開始されるタイミング、時刻Ｔ１は、アクセルオンの予測判定がなされるタイミング、時刻Ｔ２は、アクセルオンがなされるタイミングをそれぞれ示す。
【００５１】
図５から図８の各制御フローは、それぞれ車両１００の走行中に実行されるものであり、例えば、所定の間隔で繰り返し実行される。これらの各制御フローは、図番の順序（図５→図６→図７→図８）で実行されてもよく、図番の順序とは異なる順序で実行されてもよい。
【００５２】
図５のステップＳ１では、ＥＣＵ３０により、アクセル開度、スロットル開度、フューエルカット実行有無が読み込まれる。ＥＣＵ３０は、アクセルポジションセンサ２３およびスロットルポジションセンサ２４の検出結果に基づいて、アクセル開度およびスロットル開度を取得することができる。また、ＥＣＵ３０は、フューエルカットフラグに基づいて、フューエルカット実行の有無を取得することができる。なお、フューエルカットフラグは、フューエルカット実行条件が成立している場合にＯＮとされる。ステップＳ１が実行されると、ステップＳ２に進む。
【００５３】
ステップＳ２では、ＥＣＵ３０により、エンジンブレーキ制御の実行中であるか否かが判定される。エンジンブレーキ制御は、フューエルカット中にエンジンブレーキ力を抑制する制御であり、本実施形態では、スロットルバルブ９を開く制御、およびエンジン１１の圧縮比εを所定圧縮比ε２とする制御がエンジンブレーキ制御に含まれる。なお、オルタネータ２１の発電をＯＦＦとする制御がエンジンブレーキ制御に含まれてもよい。ＥＣＵ３０は、例えば、エンジンブレーキ制御に含まれる制御のいずれかが実行されている場合にステップＳ２で肯定判定を行うようにしても、エンジンブレーキ制御に含まれる全ての制御が実行されている場合に肯定判定を行うようにしてもよい。ステップＳ２の判定の結果、エンジンブレーキ制御の実行中であると判定された場合（ステップＳ２−Ｙ）にはステップＳ３に進み、そうでない場合（ステップＳ２−Ｎ）にはステップＳ４に進む。
【００５４】
ステップＳ３では、ＥＣＵ３０により、エンジンブレーキ制御実行フラグがＯＮとされる。ステップＳ３が実行されると、本制御フローは終了する。
【００５５】
ステップＳ４では、ＥＣＵ３０により、エンジンブレーキ制御実行フラグがＯＦＦとされる。ステップＳ４が実行されると、ステップＳ５に進む。
【００５６】
ステップＳ５では、ＥＣＵ３０により、先回エンジンブレーキ制御実行フラグがＯＮであるか否かが判定される。ステップＳ５では、エンジンブレーキ制御実行フラグがＯＮからＯＦＦに変化したか否かが判定される。先回エンジンブレーキ制御実行フラグは、例えば、先回本制御フローが終了してリターンするときのエンジンブレーキ制御実行フラグの値である。ステップＳ５の判定の結果、先回エンジンブレーキ制御実行フラグがＯＮであると判定された場合（ステップＳ５−Ｙ）にはステップＳ６に進み、そうでない場合（ステップＳ５−Ｎ）には本制御フローは終了する。
【００５７】
ステップＳ６では、ＥＣＵ３０により、アクセルオンであるか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、アクセルポジションセンサ２３の検出結果に基づいてステップＳ６の判定を行うことができる。ＥＣＵ３０は、例えば、アクセルポジションセンサ２３によって検出されたアクセル開度が予め定められた閾値よりも大きな開度である場合にアクセルオンと判定する。ステップＳ６の判定の結果、アクセルオンと判定された場合（ステップＳ６−Ｙ）にはステップＳ７に進み、そうでない場合（ステップＳ６−Ｎ）には本制御フローは終了する。
【００５８】
ステップＳ７では、ＥＣＵ３０により、今回スロットル開度指示値が先回スロットル開度よりも小であるか否かが判定される。ステップＳ７では、アクセルオン後のスロットル開度が、アクセルオン前のスロットル開度よりも小さな開度であるか否かが判定される。先回スロットル開度とは、例えば、先回本制御フローが実行されたときにステップＳ１で読み込まれたスロットル開度である。ＥＣＵ３０は、ステップＳ１で読み込まれた今回スロットル開度指示値と、先回スロットル開度との比較結果に基づいてステップＳ７の判定を行う。ステップＳ７の判定の結果、今回スロットル開度指示値が先回スロットル開度よりも小であると判定された場合（ステップＳ７−Ｙ）にはステップＳ８に進み、そうでない場合（ステップＳ７−Ｎ）には本制御フローは終了する。
【００５９】
ステップＳ８では、ＥＣＵ３０により、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮとされる。アクセルＯＮ復帰フラグは、アクセルオンがなされ、かつアクセルオン後のアクセル開度に基づくスロットル開度θ２が、アクセルオン前のスロットル開度よりも小さな開度である場合にＯＮとされる。
【００６０】
本実施形態では、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮであると、アクセルオン復帰制御が実行される。アクセルオン復帰制御は、アクセルオンによってフューエルカットから復帰するときのトルクショック等を抑制する制御である。アクセルオン復帰制御は、フューエルカットからの復帰時に吸気管２内の空気量がスロットルバルブ９の開度に応じたものとなるまで圧縮比εを低圧縮比に維持する制御（図８参照）を含むものである。ステップＳ８が実行されると、本制御フローは終了する。
【００６１】
図６のステップＳ１１では、ＥＣＵ３０により、先回アクセルＯＮ復帰フラグがＯＦＦであるか否かが判定される。先回アクセルＯＮ復帰フラグは、先回本制御フローが実行されたときのアクセルＯＮ復帰フラグの値である。ステップＳ１１の判定の結果、先回アクセルＯＮ復帰フラグがＯＦＦであると判定された場合（ステップＳ１１−Ｙ）にはステップＳ１２に進み、そうでない場合（ステップＳ１１−Ｎ）にはステップＳ１５に進む。
【００６２】
ステップＳ１２では、ＥＣＵ３０により、今回アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮであるか否かが判定される。ステップＳ１２では、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＦＦからＯＮに切り替わったか否かが判定される。ステップＳ１２の判定の結果、今回アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮであると判定された場合（ステップＳ１２−Ｙ）にはステップＳ１３に進み、そうでない場合（ステップＳ１２−Ｎ）には本制御フローは終了する。
【００６３】
ステップＳ１３では、ＥＣＵ３０により、エンジン回転数が読み込まれる。ステップＳ１３が実行されると、ステップＳ１４に進む。
【００６４】
ステップＳ１４では、ＥＣＵ３０により、空気量大時間が算出される。空気量大時間とは、燃焼室５に対する吸気量がスロットル開度に応じた吸気量を上回っている時間のことである。アクセルオンされたときのアクセル開度に基づく開度θ２が、所定開度θ１よりも小さな開度であると、吸気管２内に残された多量の空気が燃焼室５に流入することで、一時的に燃焼室５に対する吸気量がスロットル開度に応じた吸気量よりも大となる。空気量大時間は、フューエルカット中にアクセルオンされてから、燃焼室５に対する吸気量がスロットル開度に応じた吸気量に収束（低下）するまでに要する時間である。ＥＣＵ３０は、例えば、図９に示す対応関係に基づいて空気量大時間を算出する。
【００６５】
図９において、横軸はエンジン回転数、縦軸は空気量大時間を示す。エンジン回転数が小さい場合の空気量大時間は、エンジン回転数が大きい場合の空気量大時間よりも長い時間として算出される。空気量大時間は、エンジン回転数の増加に応じて直線的に減少するように定められてもよい。本実施形態のＥＣＵ３０は、予め記憶された図９に示す対応関係を参照し、ステップＳ１３で読み込んだエンジン回転数に基づいて空気量大時間を算出する。ＥＣＵ３０は、空気量大時間を算出すると、算出された空気量大時間が経過したか否かをタイマーによってカウントし始める。ステップＳ１４が実行されると、本制御フローは終了する。
【００６６】
ステップＳ１５では、ＥＣＵ３０により、空気量大時間の経過後であるか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、タイマーによってカウントされた経過時間がステップＳ１４で算出された空気量大時間に達したか否かを判定する。ステップＳ１５の判定の結果、空気量大時間の経過後であると判定された場合（ステップＳ１５−Ｙ）にはステップＳ１６に進み、そうでない場合（ステップＳ１５−Ｎ）には本制御フローは終了する。図１では、時刻Ｔ３において空気量大時間が経過したと判定される。
【００６７】
ステップＳ１６では、ＥＣＵ３０により、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＦＦとされる。ステップＳ１６が実行されると、本制御フローは終了する。
【００６８】
図７のステップＳ２１では、ＥＣＵ３０により、アクセルオンが想定される走行環境が検出されているか否かが判定される。アクセルオンが想定される走行環境、言い換えるとアクセルオンが予測される走行環境は、例えば、車両１００がコーナー出口付近にあること、車両１００の前方の信号の変化（例えば、赤から青に変わったこと）、車両１００と先行車両との車間距離が拡大したことを含む。なお、アクセルオンが予測される走行環境は、例示したものには限定されない。
【００６９】
車両１００がコーナー出口付近を走行し、コーナー出口に接近していることは、例えば、ナビゲーション装置２７から取得した情報に基づいて検出することができる。一例として、ＥＣＵ３０は、ナビゲーション装置２７から取得した車両１００の現在位置情報と地図情報とに基づいて車両１００がコーナーにおける出口側を走行中である場合にコーナー出口付近を走行していると判断することが可能である。
【００７０】
車両１００の前方の信号が赤信号から青信号に変わったことは、例えば、通信により取得することができる。ＥＣＵ３０は、例えば、路車間通信や車車間通信等によって前方の信号の状態を取得することによって、アクセルオンが想定される信号の状態変化が生じたか否かを判断することが可能である。通信機能は、例えば、ナビゲーション装置２７が有する機能の一部であってもよい。
【００７１】
先行車両との車間距離は、車間距離検出装置２９によって検出可能である。フューエルカット中に車両１００と先行車両との車間距離が拡大した場合、アクセルオンが予測される走行環境にあると判断することが可能である。
【００７２】
なお、ＥＣＵ３０は、車両１００の前方を撮像した画像の画像処理結果に基づいてアクセルオンが予測される走行環境を検出するようにしてもよい。
【００７３】
ＥＣＵ３０は、例えば、アクセルオンが予測される走行環境の少なくとも一つが検出されている場合にステップＳ２１において肯定判定を行う。ステップＳ２１の判定の結果、アクセルオンが予測される走行環境が検出されていると判定された場合（ステップＳ２１−Ｙ）にはステップＳ２２に進み、そうでない場合（ステップＳ２１−Ｎ）にはステップＳ２５に進む。
【００７４】
ステップＳ２２では、ＥＣＵ３０により、アクセルＯＮ想定判定がＯＮとされる。ステップＳ２２が実行されるとステップＳ２３に進む。
【００７５】
ステップＳ２３では、ＥＣＵ３０により、圧縮比εが低くされる。ＥＣＵ３０は、圧縮比εの高圧縮側への変化を規制し、低圧縮側の値に変化させる。例えば、復帰前圧縮比制御がなされているとしても、復帰前圧縮比制御による圧縮比εの高圧縮側への変化を禁止して、低圧縮側の値に変化させる。この場合に、所定圧縮比ε２、すなわち復帰前圧縮比制御による圧縮比εの高圧縮側への変化が開始される前の値まで圧縮比εを変化させることが好ましい。なお、アクセルＯＮ想定判定がＯＮとされた場合、復帰前圧縮比制御を中止あるいはアクセルＯＮ想定判定がＯＦＦとなるまで停止するようにしてもよい。
【００７６】
図１では、時刻Ｔ１においてアクセルＯＮ想定判定がＯＮとされ、実線の圧縮比εが低圧縮側の値に変化し始める。つまり、ＥＣＵ３０は、復帰前圧縮比制御による圧縮比εの高圧縮側への変化が開始された後の時刻Ｔ１において、アクセルオンが予測される走行環境が検出された場合、圧縮比εを低圧縮側に変化させる。
【００７７】
これにより、本実施形態（実線）では、実際にアクセルオンがなされる時刻Ｔ２には圧縮比εが低下している。よって、フューエルカットから復帰するときのエンジントルクおよびドライブシャフトトルクの増加が抑制される。一方、本実施形態のようにアクセルオンの予測を行わない場合（一点鎖線）、燃焼再開時のトルク抑制のために圧縮比εを低圧縮側の値に変化させるとしても、アクセルオンがなされた時刻Ｔ２から開始することとなる。したがって、フューエルカットから復帰するときのエンジントルクおよびドライブシャフトトルクの増加を十分に抑制することは困難である。ステップＳ２３が実行されると、ステップＳ２４に進む。
【００７８】
ステップＳ２４では、ＥＣＵ３０により、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮであるか否かが判定される。その判定の結果、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮであると判定された場合（ステップＳ２４−Ｙ）にはステップＳ２５に進み、そうでない場合（ステップＳ２４−Ｎ）には本制御フローは終了する。
【００７９】
ステップＳ２５では、ＥＣＵ３０により、アクセルＯＮ想定判定がＯＦＦとされる。ステップＳ２５が実行されると、本制御フローは終了する。
【００８０】
図８のステップＳ３１では、ＥＣＵ３０により、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮであるか否かが判定される。その判定の結果、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮであると判定された場合（ステップＳ３１−Ｙ）にはステップＳ３２に進み、そうでない場合（ステップＳ３１−Ｎ）にはステップＳ３３に進む。
【００８１】
ステップＳ３２では、ＥＣＵ３０により、圧縮比εが低くされる。ＥＣＵ３０は、アクセルＯＮ復帰フラグがＯＮである間、言い換えると、アクセルオンがなされてからエンジン１１の吸気量がスロットル開度に応じた量に低下するまで、圧縮比εの高圧縮側への変化を規制する。ＥＣＵ３０は、エンジン１１の圧縮比εをアクセルオン時の圧縮比よりも低圧縮側の圧縮比、好ましくは所定圧縮比ε２とする。ステップＳ３２が実行されると、本制御フローは終了する。
【００８２】
ステップＳ３３では、ＥＣＵ３０により、従来制御に戻される。ここで、ステップＳ３３の従来制御とは、エンジン１１の圧縮比εを負荷に応じた圧縮比ε１とする制御である。つまり、ＥＣＵ３０は、空気量大時間が経過し、エンジン１１の吸気量がスロットル開度に応じた量に低下すると、エンジン１１の圧縮比εを所定圧縮比ε２から負荷に応じた圧縮比ε１に移行させる。ステップＳ３３が実行されると、ステップＳ３４に進む。
【００８３】
ステップＳ３４では、ＥＣＵ３０により、スロットルが開き側に補正される。圧縮比εを所定圧縮比ε２から負荷に応じた圧縮比ε１に変化させるためには、所定の時間を要する。この間、実際の圧縮比εが負荷に応じた圧縮比ε１よりも低圧縮側の値となるため、トルクが落ち込む虞がある。例えば、空気量大時間が経過した時刻Ｔ３の直後は、狙いとする圧縮比ε１と実際の圧縮比εとの乖離が大きく、トルクの落ち込みが生じやすい。
【００８４】
これに対して、ＥＣＵ３０は、圧縮比εが狙いの圧縮比ε１となる時刻Ｔ４までの間、スロットル開度をアクセル開度に基づく開度θ２よりも大きな開度とする。言い換えると、ＥＣＵ３０は、圧縮比εを負荷に応じた圧縮比ε１まで変化させる間にスロットル開度を増加させる制御を行う。スロットル開度の補正量は、例えば、負荷に応じた圧縮比ε１と実際の圧縮比εとの乖離の大きさに基づいて定めることができる。ステップＳ３４が実行されると、本制御フローは終了する。
【００８５】
このように、本実施形態の車両制御装置１−１によれば、フューエルカットの実行中にアクセルオンが予測される場合、圧縮比εを高圧縮側に変化させることが規制される。よって、アクセルオンがなされたときにエンジン１１が高圧縮比の状態でフューエルカットから復帰することが抑制される。また、アクセルオンが予測されると、圧縮比εが低圧縮側に変化させられる。よって、アクセルオンがなされてフューエルカットから復帰するときのエンジントルクの増加が抑制される。
【００８６】
また、アクセルオンがなされてから、空気量大時間が経過するまで、圧縮比εの増加が規制される。よって、予期せぬエンジントルクの増加が抑制される。また、空気量大時間が経過した後、圧縮比εが負荷に応じた圧縮比ε１に移行するまで、スロットル開度が開き側の開度に補正される。よって、トルクの落ち込みが抑制される。従って、本実施形態の車両制御装置１−１によれば、アクセルオンによってフューエルカットから復帰するときのドライブシャフトトルクの増減が抑制され、ショックや違和感が効果的に抑制される。
【００８７】
［実施形態の第１変形例］
実施形態の第１変形例について説明する。車両制御装置１−１は、上記実施形態の制御に加えて、アクセルオンが予測・想定される走行環境が検出された場合、スロットルバルブ９を閉じるタイミングを早める制御、あるいはフューエルカットからの復帰タイミングを遅らせる制御の少なくともいずれか一方を実行するようにしてもよい。これにより、エンジン１１において大トルクが発生することを未然に抑制し、ショックや違和感を抑制することができる。図１０は、本変形例に係るタイムチャートである。
【００８８】
図１０において、（ａ）はアクセル開度、（ｂ）はスロットル開度、（ｃ）はエンジン回転数、（ｄ）はフューエルカットフラグ、（ｅ）はエンジントルク、（ｆ）はドライブシャフトトルクを示す。図１０において、一点鎖線は、本変形例の制御がなされない場合の各値の推移を示し、実線は、本変形例の制御がなされる場合の各値の推移を示す。
【００８９】
ＥＣＵ３０は、時刻Ｔ７においてアクセルＯＮ想定判定がＯＮとされると、スロットル開度を所定開度θ１から閉じ方向に変化させる。ＥＣＵ３０は、例えば、スロットル開度をアクセル開度に基づく開度θ４とする。これにより、吸気管２の負圧が増加し、吸気管２内の空気量が減少する。よって、その後の時刻Ｔ８において実際にアクセルオンがなされた場合に、シリンダ内に供給される空気量が過大となることが抑制される。従って、アクセルオンと同時にフューエルカットから復帰してエンジン１１に対する燃料の供給を再開したとしても、大トルクの発生が抑制される。
【００９０】
また、本変形例では、アクセルオンのタイミングに対して、フューエルカットからの復帰タイミングに遅れが設けられる。ＥＣＵ３０は、アクセルオンがなされてから所定時間が経過した時刻Ｔ９にフューエルカットフラグをＯＦＦとし、フューエルカットから復帰させる。これにより、フューエルカットから復帰するときのエンジントルクおよびドライブシャフトトルクの上昇が抑制される。よって、本変形例によれば、フューエルカットから復帰するときのショックや違和感が効果的に抑制されるという利点がある。上記所定時間は、例えば、空気量大時間に基づいて定められる。空気量大時間は、上記実施形態と同様に算出することができる。
【００９１】
なお、本変形例のスロットルバルブ９を閉じるタイミングを早める制御、およびフューエルカットからの復帰タイミングを遅らせる制御は、圧縮比可変機構２０を搭載しない車両に対して適用可能である。
【００９２】
［実施形態の第２変形例］
実施形態の第２変形例について説明する。上記実施形態の制御に加えて、オルタネータ２１の発電制御、あるいは無段変速機１５の変速制御の少なくともいずれか一方によってトルクショックの発生を抑制するようにしてもよい。
【００９３】
例えば、ＥＣＵ３０は、フューエルカットからの復帰時に、それまで停止していたオルタネータ２１の発電を開始させることができる。オルタネータ２１による発電をＯＮとすることにより、発電負荷による負荷トルクを発生させ、エンジン１１で発生するトルクを打ち消す向きのトルクを作用させることができる。
【００９４】
また、ＥＣＵ３０は、フューエルカットからの復帰時に、無段変速機１５の変速比を低速側の変速比、すなわち大きな変速比に変速させることができる。無段変速機１５をダウンシフトさせることによって、ドライブシャフトトルクの増加が抑制され、ショックや違和感が抑制される。なお、有段変速機が搭載された車両においてダウンシフトさせることにより、ドライブシャフトトルクの増加を抑制するようにしてもよい。
【００９５】
オルタネータ２１の発電制御や無段変速機１５の変速制御によるトルクショックの抑制を行うか否かは、例えば、吸気管２内の負圧や空気量の推定値に基づいて決定されてもよい。吸気管２内の負圧が小さいと推定される場合や空気量が多いと推定される場合に、上記の発電制御や変速制御によりショックを抑制するトルクの発生をアシストさせるようにしてもよい。
【００９６】
上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１−１ 車両制御装置
５ 燃焼室
９ スロットルバルブ
１１ エンジン
１５ 無段変速機
２０ 圧縮比可変機構
２１ オルタネータ
３０ ＥＣＵ
１００ 車両
θ１ 所定開度
θ２ アクセル開度に基づく開度
ε１ 負荷に応じた圧縮比
ε２ 所定圧縮比
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮比を可変に制御可能なエンジンを備え、
車両の走行中に前記エンジンに対する燃料の供給を停止するフューエルカットの実行中に、アクセルオンが予測される走行環境に基づいて、前記圧縮比の高圧縮側への変化を規制する
ことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記フューエルカットにおいて前記圧縮比を前記エンジンの負荷に応じた圧縮比よりも低圧縮側の所定圧縮比とし、かつ前記エンジンの回転数の低下に基づく前記フューエルカットからの復帰前に前記圧縮比を前記所定圧縮比から高圧縮側に変化させる復帰前圧縮比制御を実行し、
前記アクセルオンが予測される走行環境に基づいて、前記復帰前圧縮比制御による前記圧縮比の高圧縮側への変化を規制する
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記復帰前圧縮比制御による前記圧縮比の高圧縮側への変化が開始された後に前記アクセルオンが予測される走行環境が検出された場合、前記圧縮比を低圧縮側に変化させる
請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記復帰前圧縮比制御による前記圧縮比の高圧縮側への変化が開始された後に前記アクセルオンが予測される走行環境が検出された場合、前記復帰前圧縮比制御による前記圧縮比の高圧縮側への変化が開始される前の値まで前記圧縮比を変化させる
請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記フューエルカットの実行中に前記エンジンのスロットルバルブの開度をアクセル開度に基づく開度よりも大きな開度とし、かつ前記アクセルオンがなされると前記スロットルバルブの開度をアクセル開度に基づく開度とする
請求項１から４のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記アクセルオン後の前記スロットルバルブの開度が、前記アクセルオン前の前記スロットルバルブの開度よりも小さな開度である場合、前記アクセルオンがなされてから、前記エンジンの吸気量が前記スロットルバルブの開度に応じた量に低下するまで、前記圧縮比の高圧縮側への変化を規制する
請求項５に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記エンジンの吸気量が前記スロットルバルブの開度に応じた量に低下すると、前記圧縮比を前記エンジンの負荷に応じた圧縮比まで高圧縮側へ変化させ、かつ、前記圧縮比を前記エンジンの負荷に応じた圧縮比まで変化させる間に前記スロットルバルブの開度を増加させる制御を行う
請求項６に記載の車両制御装置。
【請求項８】
前記アクセルオンが予測される走行環境は、前記車両と先行車両との車間距離の拡大、前記車両の前方の信号の変化、あるいは前記車両がコーナーの出口に接近することの少なくとも一つを含む
請求項１から７のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項１】
圧縮比を可変に制御可能なエンジンを備え、
車両の走行中に前記エンジンに対する燃料の供給を停止するフューエルカットの実行中に、アクセルオンが予測される走行環境に基づいて、前記圧縮比の高圧縮側への変化を規制する
ことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記フューエルカットにおいて前記圧縮比を前記エンジンの負荷に応じた圧縮比よりも低圧縮側の所定圧縮比とし、かつ前記エンジンの回転数の低下に基づく前記フューエルカットからの復帰前に前記圧縮比を前記所定圧縮比から高圧縮側に変化させる復帰前圧縮比制御を実行し、
前記アクセルオンが予測される走行環境に基づいて、前記復帰前圧縮比制御による前記圧縮比の高圧縮側への変化を規制する
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記復帰前圧縮比制御による前記圧縮比の高圧縮側への変化が開始された後に前記アクセルオンが予測される走行環境が検出された場合、前記圧縮比を低圧縮側に変化させる
請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記復帰前圧縮比制御による前記圧縮比の高圧縮側への変化が開始された後に前記アクセルオンが予測される走行環境が検出された場合、前記復帰前圧縮比制御による前記圧縮比の高圧縮側への変化が開始される前の値まで前記圧縮比を変化させる
請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記フューエルカットの実行中に前記エンジンのスロットルバルブの開度をアクセル開度に基づく開度よりも大きな開度とし、かつ前記アクセルオンがなされると前記スロットルバルブの開度をアクセル開度に基づく開度とする
請求項１から４のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記アクセルオン後の前記スロットルバルブの開度が、前記アクセルオン前の前記スロットルバルブの開度よりも小さな開度である場合、前記アクセルオンがなされてから、前記エンジンの吸気量が前記スロットルバルブの開度に応じた量に低下するまで、前記圧縮比の高圧縮側への変化を規制する
請求項５に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記エンジンの吸気量が前記スロットルバルブの開度に応じた量に低下すると、前記圧縮比を前記エンジンの負荷に応じた圧縮比まで高圧縮側へ変化させ、かつ、前記圧縮比を前記エンジンの負荷に応じた圧縮比まで変化させる間に前記スロットルバルブの開度を増加させる制御を行う
請求項６に記載の車両制御装置。
【請求項８】
前記アクセルオンが予測される走行環境は、前記車両と先行車両との車間距離の拡大、前記車両の前方の信号の変化、あるいは前記車両がコーナーの出口に接近することの少なくとも一つを含む
請求項１から７のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２１９７６１（Ｐ２０１２−２１９７６１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８８５９６（Ｐ２０１１−８８５９６）
【出願日】平成２３年４月１２日（２０１１．４．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１２日（２０１１．４．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]