JP2014113870A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンを作動させた走行中におけるクラッチの解放に際して、点火遅角の実行時間を短くして燃費を向上させる。
【解決手段】所定条件が成立するまで点火遅角を遅らせることで、点火遅角の開始後はその点火遅角により速やかにエンジントルクＴeを所定トルクＴethまで低下させられる。つまり、点火遅角によって速やかにエンジントルクＴeを所定トルクＴethまで低下させられるようになるまでは点火遅角を行わないことで、不要な点火遅角が抑制される。従って、点火遅角により低下させられなかったエンジントルク分を充電パワーや駆動パワーとして使用することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、エンジンと電動機との間の動力伝達経路に設けられたクラッチを備えた車両の制御装置に関するものである。

エンジンと、電動機と、そのエンジンと駆動輪とを切り離すことができるクラッチとを備える車両が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された車両がそれである。この特許文献１には、スロットル弁開度を調整することによってエンジンの出力軸トルクを略零とした後に、クラッチを解放することで、クラッチ解放に起因する駆動トルクの変化を抑制して、クラッチの解放ショックを抑制する技術が提案されている。

特開２００２−３２３０７０号公報 特開２０１０−４７２５７号公報

ところで、エンジントルクを低下させる技術としては、上述したようなスロットル弁制御の他に、エンジンの点火時期を遅角する点火遅角も良く知られている。この点火遅角は、例えば大幅なトルクダウンは難しいものの、応答性や精度は比較的優れている。一方で、エンジンと電動機を備えるような車両では、エンジンを作動させているときのエンジン効率を高める為に、エンジンを高負荷で運転すると共に、要求駆動パワー（力やトルクを同意）に対する余剰分のエンジンパワーにて電動機による充電制御（回生制御）を実行することがある。このようなエンジンの高負荷運転状態の場合、サージタンク圧が高くなるので、クラッチの解放に際して、点火遅角を行ったとしても、エンジントルクを低下させ難くなる。点火遅角を行ってもエンジントルクが速やかに零付近に下がらなければ、エンジンの筒内空気量が減るまで待つことで、エンジントルクを零付近に低下させてからクラッチを解放することが考えられるが、点火遅角を行っている時間が長くなってしまう。点火遅角中は、点火遅角を行わない場合と比べて、エンジントルクが低く抑えられるので、同じ燃料消費に対して駆動パワー或いは回生パワーとして利用できるエンジンパワーが低下することになる。従って、点火遅角の時間が長くなればエンジントルクが低く抑えられている時間が長くなり、結果として燃費が悪化する恐れがある。このような現象は、高いエンジン回転速度のときと比べて、筒内空気量が低下し難いような低いエンジン回転速度のときに顕著に現れ易い。尚、上述したような課題は未公知であり、エンジントルクを点火遅角によって低下させてからクラッチを解放する場合に、その点火遅角の実行時間を短くすることについて未だ提案されていない。

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、エンジンを作動させた走行中におけるクラッチの解放に際して、点火遅角の実行時間を短くして燃費を向上させることができる車両の制御装置を提供することにある。

前記目的を達成する為の第１の発明の要旨とするところは、(a) エンジンと、電動機と、そのエンジンとその電動機との間の動力伝達経路に設けられたクラッチとを備え、そのクラッチを解放することでそのエンジンと駆動輪とを切り離すと共に、そのエンジンの吸気弁のタイミングを変更することができる車両の制御装置であって、(b) 前記エンジンを作動させた走行中に前記クラッチを解放する際は、前記吸気弁のタイミングを遅角側へ変更すると共に、所定条件の成立後に点火遅角を開始して、エンジントルクを所定トルクまで低下させてからそのクラッチを解放することにある。

このようにすれば、所定条件が成立するまで点火遅角を遅らせることで、点火遅角の開始後はその点火遅角により速やかにエンジントルクを所定トルクまで低下させられる。つまり、点火遅角によって速やかにエンジントルクを所定トルクまで低下させられるようになるまでは点火遅角を行わないことで、不要な点火遅角が抑制される。従って、点火遅角により低下させられなかったエンジントルク分を充電パワーや駆動パワーとして使用することができる。よって、エンジンを作動させた走行中におけるクラッチの解放に際して、点火遅角の実行時間を短くして燃費を向上させることができる。

ここで、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記所定条件は、前記点火遅角を実行すれば前記エンジントルクを前記所定トルクまで低下させることができるとして予め定められた所定空気量まで前記エンジンの筒内空気量が低下したかである。このようにすれば、所定条件の成立後は点火遅角により確実にエンジントルクを所定トルクまで低下させられる。

また、第３の発明は、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記所定条件は、前記クラッチの解放が要求されてから前記点火遅角の開始を待機している時間として予め定められた所定時間が経過したかであり、前記所定時間は、前記クラッチの解放時のエンジン回転速度、スロットル弁開度、及び前記吸気弁のタイミングの少なくとも１つを含むパラメータによって決まる時間である。このようにすれば、所定条件の成立後は点火遅角により確実にエンジントルクを所定トルクまで低下させられる。

また、第４の発明は、前記第１の発明乃至第３の発明の何れか１つに記載の車両の制御装置において、前記点火遅角を開始するまでは、前記クラッチのトルク容量を、そのクラッチのスリップを抑制することができるとして予め定められた所定トルク容量以上に保持することにある。このようにすれば、解放に向けて制御中のクラッチを例えば駆動力要求等により再係合する際に、エンジントルクを速やかに立ち上げても、スリップを抑制しつつクラッチを完全係合に向けて制御できるので、再加速時の車両応答性を向上できる。従って、車両の再加速等による急なエンジントルクの増加に備えることができる。

また、第５の発明は、前記第１の発明乃至第４の発明の何れか１つに記載の車両の制御装置において、前記点火遅角を開始するまでのスロットル弁開度は、エンジン回転速度が高い程大きくされることにある。このようにすれば、点火遅角を開始するまでの筒内空気量を適切なものとすることができる。つまり、エンジン回転速度が低いときは、スロットル弁開度を閉じることで、所望する筒内空気量に追従し易くなる。一方で、エンジン回転速度が高いときは、スロットル弁開度をある程度開いておかないとエンジントルクが負トルクとなってショックを生じさせる可能性があることを抑制できる。

また、第６の発明は、前記第１の発明乃至第５の発明の何れか１つに記載の車両の制御装置において、前記所定トルクは、前記クラッチを解放してもショックの発生が抑制されるエンジントルクとして予め定められた零乃至零近傍の値である。このようにすれば、エンジントルクを所定トルクまで低下させてからクラッチを解放することで、解放ショックが適切に抑制される。

また、第７の発明は、前記第６の発明に記載の車両の制御装置において、前記電動機と前記駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機が設けられており、前記所定トルクは、前記変速機のギヤ比がハイギヤ比である程大きくされることにある。このようにすれば、変速機のギヤ比がハイギヤ比であって解放ショックが許容されやすい程、クラッチが早く解放される。従って、クラッチの解放後にエンジンをフューエルカットする場合、燃費を向上させることができる。

本発明が適用される車両に備えられた動力伝達装置の概略構成を説明する図であると共に、車両における制御系統の要部を説明する図である。 図１のエンジンの概略構成を説明する図であると共に、車両における制御系統のうちでエンジンにおける制御系統の要部を説明する図である。 吸気バルブタイミングを説明する為の図である。 電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 自動変速機のギヤ段に応じて予め定められた所定トルクの一例を示す図である。 スロットル弁開度をパラメータとして予測エンジン回転速度と点火遅角開始までの待機時間との関係が予め定められた待機時間マップの一例を示す図である。 エンジン回転速度と所定スロットル弁開度との関係が予め定められたスロットル弁開度マップの一例を示す図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわちＥＨＶ走行中における断接クラッチの解放に際して点火遅角の実行時間を短くして燃費を向上させる為の制御作動を説明するフローチャートである。 図８のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートである。

本発明において、好適には、前記変速機は、常時噛み合う複数対の変速ギヤを２軸間に備える公知の同期噛合型平行２軸式変速機などの手動変速機、種々の自動変速機などである。この自動変速機は、自動変速機単体、流体式伝動装置を有する自動変速機、或いは副変速機を有する自動変速機などにより構成される。

また、好適には、前記エンジンは、例えば燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。また、そのエンジンと前記電動機との間の動力伝達経路に設けられた前記クラッチは、湿式或いは乾式の係合装置である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０に備えられた動力伝達装置１２の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。また、図２は、特に、図１のエンジン１４の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における制御系統のうちでエンジン１４における出力制御等の為の制御系統の要部を説明する図である。

図１において、車両１０は、走行用駆動力源として機能するエンジン１４及び電動機ＭＧを備えたハイブリッド車両である。動力伝達装置１２は、非回転部材としてのトランスミッションケース２０内において、エンジン１４側から順番に、エンジン断接用クラッチＫ０（以下、断接クラッチＫ０という）、トルクコンバータ１６、及び自動変速機１８等を備えている。また、動力伝達装置１２は、自動変速機１８の出力回転部材である変速機出力軸２４に連結されたプロペラシャフト２６、そのプロペラシャフト２６に連結されたディファレンシャルギヤ２８、そのディファレンシャルギヤ２８に連結された１対の車軸３０等を備えている。このように構成された動力伝達装置１２は、例えばＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型の車両１０に好適に用いられる。動力伝達装置１２において、エンジン１４の動力（特に区別しない場合にはトルクや力も同義）は、断接クラッチＫ０が係合された場合に、エンジン１４のクランク軸１５（図２参照）と断接クラッチＫ０とを連結するエンジン連結軸３２から、断接クラッチＫ０、トルクコンバータ１６、自動変速機１８、プロペラシャフト２６、ディファレンシャルギヤ２８、及び１対の車軸３０等を順次介して１対の駆動輪３４へ伝達される。このように、動力伝達装置１２は、エンジン１４から駆動輪３４までの動力伝達経路を構成する。

トルクコンバータ１６は、ポンプ翼車１６ａに入力された動力を流体を介して伝達することでタービン翼車１６ｂから出力する流体式伝動装置である。ポンプ翼車１６ａは、断接クラッチＫ０を介してエンジン連結軸３２と連結されていると共に、直接的に電動機ＭＧと連結されている。タービン翼車１６ｂは、自動変速機１８の入力回転部材である変速機入力軸３６と直接的に連結されている。ポンプ翼車１６ａにはオイルポンプ２２が連結されている。オイルポンプ２２は、エンジン１４（及び／又は電動機ＭＧ）によって回転駆動されることにより、自動変速機１８の変速制御や断接クラッチＫ０の係合解放制御などを実行する為の作動油圧を発生する機械式のオイルポンプである。

自動変速機１８は、エンジン１４及び電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路の一部を構成し、走行用駆動力源（エンジン１４及び電動機ＭＧ）からの動力を駆動輪３４側へ伝達する変速機である。自動変速機１８は、例えば変速比（ギヤ比）γ（＝変速機入力回転速度Ｎin／変速機出力回転速度Ｎout）が異なる複数の変速段（ギヤ段）が選択的に成立させられる公知の遊星歯車式多段変速機、或いはギヤ比γが無段階に連続的に変化させられる公知の無段変速機などである。自動変速機１８では、例えば油圧アクチュエータが油圧制御回路４０によって制御されることにより、運転者のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて所定のギヤ段（ギヤ比）が成立させられる。

電動機ＭＧは、電気エネルギから機械的な動力を発生させる発動機としての機能及び機械的なエネルギーから電気エネルギを発生させる発電機としての機能を有する所謂モータジェネレータである。電動機ＭＧは、動力源であるエンジン１４の代替として、或いはそのエンジン１４と共に走行用の動力を発生させる走行用駆動力源として機能する。電動機ＭＧは、エンジン１４により発生させられた動力や駆動輪３４側から入力される被駆動力から回生により電気エネルギを発生させ、その電気エネルギをインバータ４２を介して蓄電装置４４に蓄積する等の作動を行う。電動機ＭＧは、断接クラッチＫ０とトルクコンバータ１６との間の動力伝達経路に連結されており（すなわち作動的にポンプ翼車１６ａに連結されており）、電動機ＭＧとポンプ翼車１６ａとの間では、相互に動力が伝達される。従って、電動機ＭＧは、断接クラッチＫ０を介することなく自動変速機１８の変速機入力軸３６と動力伝達可能に連結されている。

断接クラッチＫ０は、例えば互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型の油圧式摩擦係合装置であり、オイルポンプ２２が発生する油圧を元圧とし油圧制御回路４０によって係合解放制御される。その係合解放制御においては、例えば油圧制御回路４０内のリニヤソレノイドバルブ等の調圧により、断接クラッチＫ０のトルク容量（以下、Ｋ０トルクという）が変化させられる。断接クラッチＫ０の係合状態では、エンジン連結軸３２を介してポンプ翼車１６ａとエンジン１４とが一体的に回転させられる。一方で、断接クラッチＫ０の解放状態では、エンジン１４とポンプ翼車１６ａとの間の動力伝達が遮断される。すなわち、断接クラッチＫ０を解放することでエンジン１４と駆動輪３４とが切り離される。電動機ＭＧはポンプ翼車１６ａに連結されているので、断接クラッチＫ０は、エンジン１４と電動機ＭＧとの間の動力伝達経路に設けられて、その動力伝達経路を断接するクラッチとしても機能する。

図２において、エンジン１４は、例えば各気筒（シリンダ）５０内に燃料を直接噴射する直噴式の公知の４サイクルガソリンエンジンである。このエンジン１４は、シリンダヘッドとピストンとの間に設けられた燃焼室５２と、燃焼室５２の吸気ポートに接続された吸気管５４と、燃焼室５２の排気ポートに接続された排気管５６と、シリンダヘッドに設けられ燃焼室５２に燃料Ｆを直接噴射する燃料噴射装置５８と、燃焼室５２内の混合気に点火する点火装置６０と、燃焼室５２の吸気ポートを開放又は閉塞させる吸気弁６２と、燃焼室５２の排気ポートを開放または閉塞させる排気弁６４と、吸気弁６２をクランク軸１５の回転に同期して往復運動させることにより開閉作動させる吸気弁駆動装置６６と、排気弁６４をクランク軸１５の回転に同期して往復運動させることにより開閉作動させる排気弁駆動装置６８とを備えている。

エンジン１４の吸気管５４内には、電子スロットル弁７０が設けられており、その電子スロットル弁７０はスロットルアクチュエータ７２により開閉作動させられる。このエンジン１４では、吸気管５４から燃焼室５２に吸入される吸入空気に燃料噴射装置５８から燃料Ｆが噴射供給されて混合気が形成され、その混合気が点火装置６０により点火されて燃焼する。これにより、エンジン１４は駆動され、燃焼後の混合気は排気ガスとして排気管５６内へと送り出される。

吸気弁駆動装置６６は、吸気弁６２のタイミング（以下、吸気バルブタイミングという）ＶＴ等を適宜変更する機能も備えており、例えば吸気バルブタイミングを変更する吸気バルブタイミング変更装置としても機能する。吸気弁駆動装置６６の作動原理としては種々のものが一般的に知られているが、例えば、吸気弁駆動装置６６は、クランク軸１５の回転に連動するカム機構であって、互いに異なる形状の複数のカムの何れかを油圧制御又は電動制御により選択的に用いて吸気弁６２を開閉作動させる機構であっても良く、或いはクランク軸１５の回転に連動するカム機構とそのカム機構のカムの動作を油圧制御又は電動制御で修正する機構とを併せて活用し吸気弁６２を開閉作動させるものであっても良い。要するに、吸気弁駆動装置６６は例えば上記カム機構を主体として構成されており、吸気弁６２の開時期と閉時期との両方（すなわち開閉時期）を進角させ又は遅角させる吸気バルブタイミング変更装置としての機能を有する。

図３は、吸気バルブタイミングを説明する為の図である。図３において矢印AR01及び矢印AR11は、吸気弁６２が開いているクランク角度Ａcrの範囲すなわち吸気弁６２の開放期間を示している。また、矢印AR01は、吸気弁駆動装置６６により吸気バルブタイミングＶＴが進角方向へ最大ずらされた最進角状態（最進角位置）を示している一方で、矢印AR11は、吸気弁駆動装置６６により吸気バルブタイミングＶＴが遅角方向へ最大ずらされた最遅角状態（最遅角位置）を示している。上記最遅角位置は、例えばエンジン停止時の基準位置である。本実施例では、例えばエンジン１４を停止させる際には次のエンジン始動に備えて吸気バルブタイミングＶＴが基準位置へずらされ、例えばエンジン１４の低中回転域での高負荷時には吸気バルブタイミングＶＴが進角方向へずらされる。このように、本実施例のエンジン１４においては、吸気弁駆動装置６６により吸気バルブタイミングＶＴを矢印ＡＲの範囲内で変更することができる。

車両１０には、例えば断接クラッチＫ０の係合解放制御や吸気バルブタイミングＶＴの変更制御などに関連する車両１０の制御装置を含む電子制御装置９０が備えられている。電子制御装置９０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、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。例えば、電子制御装置９０は、エンジン１４の出力制御、電動機ＭＧの回生制御を含む電動機ＭＧの駆動制御、自動変速機１８の変速制御、断接クラッチＫ０のトルク容量制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や電動機制御用や油圧制御用等に分けて構成される。電子制御装置９０には、図１，２に示すように、各種センサ（例えばエンジン回転速度センサ７４、タービン回転速度センサ７６、出力軸回転速度センサ７８、電動機回転速度センサ８０、アクセル開度センサ８２、スロットルセンサ８４、エアフローメータ（吸入空気量センサ）８６、吸気弁側カムポジションセンサ８８、バッテリセンサ８９など）による検出値に基づく各種信号（例えばエンジン１４の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe及びクランク角度Ａcr、タービン回転速度Ｎtすなわち変速機入力軸３６の回転速度である変速機入力回転速度Ｎin、車速Ｖに対応する変速機出力軸２４の回転速度である変速機出力回転速度Ｎout、電動機ＭＧの回転速度である電動機回転速度Ｎm、運転者による車両１０に対する駆動要求量に対応するアクセル開度θacc、電子スロットル弁７０の開き角度を表すスロットル弁開度θth、エンジン１４の吸入空気量Ｑair、カムシャフト角度Ａca、蓄電装置４４の充電状態（充電容量）ＳＯＣなど）が、それぞれ供給される。電子制御装置９０からは、図１，２に示すように、例えばエンジン１４の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Ｓe、電動機ＭＧの作動を制御する為の電動機制御指令信号Ｓm、断接クラッチＫ０や自動変速機１８の油圧アクチュエータを制御する為に油圧制御回路４０に含まれる電磁弁（ソレノイドバルブ）等を作動させる為の油圧指令信号Ｓpなどが、燃料噴射装置５８、点火装置６０、吸気弁駆動装置６６、スロットルアクチュエータ７２等のエンジン制御装置、インバータ４２、油圧制御回路４０などへそれぞれ出力される。

図４は、電子制御装置９０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図４において、変速制御手段すなわち変速制御部９２は、例えば車速Ｖと駆動要求量（例えばアクセル開度θacc等）とを変数として予め定められた公知の関係（変速線図、変速マップ；不図示）から車両状態（例えば実際の車速Ｖ及びアクセル開度θacc等）に基づいて、自動変速機１８の変速を実行すべきか否かを判断し、その判断したギヤ段（ギヤ比）が得られる為の変速指令値を油圧制御回路４０へ出力して、自動変速機１８の自動変速制御を実行する。この変速指令値は、前記油圧指令信号Ｓpの１つである。

ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部９４は、エンジン１４の駆動を制御するエンジン駆動制御部としての機能と、インバータ４２を介して電動機ＭＧによる駆動力源又は発電機としての作動を制御する電動機作動制御部としての機能を含んでおり、それら制御機能によりエンジン１４及び電動機ＭＧによるハイブリッド駆動制御等を実行する。例えば、ハイブリッド制御部９４は、アクセル開度θaccや車速Ｖに基づいて運転者による車両１０に対する駆動要求量（すなわちドライバ要求量）としての要求駆動トルクＴouttgtを算出し、伝達損失、補機負荷、自動変速機１８のギヤ比γ、蓄電装置４４の充電容量ＳＯＣ等を考慮して、その要求駆動トルクＴouttgtが得られる走行用駆動力源（エンジン１４及び電動機ＭＧ）の出力トルクとなるようにその走行用駆動力源を制御する指令信号（エンジン出力制御指令信号Ｓe及び電動機制御指令信号Ｓm）を出力する。特に、エンジン１４の出力トルク（エンジントルク）Ｔeの制御では、ハイブリッド制御部９４は、スロットル弁開度θth、燃料噴射装置５８による燃料噴射量（燃料供給量）、及び点火装置６０による点火時期を各々制御する他に、吸気弁駆動装置６６による吸気バルブタイミングＶＴを制御するエンジン出力制御指令信号Ｓeを出力する。前記駆動要求量としては、駆動輪３４における要求駆動トルクＴouttgt[Ｎｍ]の他に、駆動輪３４における要求駆動力[Ｎ]、駆動輪３４における要求駆動パワー[Ｗ]、変速機出力軸２４における要求変速機出力トルク、及び変速機入力軸３６における要求変速機入力トルク、走行用駆動力源（エンジン１４及び電動機ＭＧ）の目標トルク等を用いることもできる。また、駆動要求量として、単にアクセル開度θacc[％]やスロットル弁開度θth[％]や吸入空気量Ｑair[g/sec]等を用いることもできる。

具体的には、ハイブリッド制御部９４は、例えば要求駆動トルクＴouttgtが電動機ＭＧの出力トルク（ＭＧトルク）Ｔmのみで賄える範囲の場合には、走行モードをモータ走行モード（以下、ＥＶモード）とし、電動機ＭＧのみを走行用の駆動力源として走行するモータ走行（ＥＶ走行）を行う。一方で、ハイブリッド制御部９４は、例えば上記要求駆動トルクＴouttgtが少なくともエンジントルクＴeを用いないと賄えない範囲の場合には、走行モードをエンジン走行モードすなわちハイブリッド走行モード（以下、ＥＨＶモード）とし、少なくともエンジン１４を走行用の駆動力源として走行するエンジン走行すなわちハイブリッド走行（ＥＨＶ走行）を行う。尚、要求駆動トルクＴouttgtをＭＧトルクＴmのみで賄える場合であっても、例えば蓄電装置４４の充電容量ＳＯＣ及び／又は蓄電装置温度に応じた放電可能な電力（パワー）すなわち出力制限Ｗoutに基づいて放電が制限された為にＥＶ走行できない場合、蓄電装置４４の充電が要求された場合、或いはエンジン１４やエンジン１４に関連する機器の暖機が必要な場合等には、ＥＨＶ走行が行われる。

ハイブリッド制御部９４は、ＥＶ走行を行う場合には、断接クラッチＫ０を解放させてエンジン１４とトルクコンバータ１６との間の動力伝達経路を遮断すると共に、電動機ＭＧにＥＶ走行に必要なＭＧトルクＴmを出力させる。一方で、ハイブリッド制御部９４は、ＥＨＶ走行を行う場合には、断接クラッチＫ０を係合させてエンジン１４とトルクコンバータ１６との間の動力伝達経路を接続すると共に、エンジン１４にＥＨＶ走行に必要なエンジントルクＴeを出力させつつ必要に応じて電動機ＭＧにアシストトルクとしてＭＧトルクＴmを出力させる。

ハイブリッド制御部９４は、ＥＨＶ走行中に、例えばアクセル戻しなどによって要求駆動トルクＴouttgtがＭＧトルクＴmのみで賄える範囲となった場合、出力制限Ｗoutに基づいた放電の制限が解除された場合、蓄電装置４４の充電が完了した為に充電要求が解除された場合、或いはエンジン１４やエンジン１４に関連する機器の暖機が完了した場合等には、走行モードをＥＨＶモードからＥＶモードへ切り換え、断接クラッチＫ０を解放させると共にエンジン１４を停止させてＥＶ走行を行う。

ここで、ショックを抑制してエンジン１４を停止する為には、断接クラッチＫ０の解放時にエンジントルクＴeを零乃至零付近とすることが望ましい。例えば、エンジントルクＴeを正側で且つできるだけ零として、断接クラッチＫ０を解放すると、効果的にショックを低減できることが分かった。その為、ＥＨＶモードからＥＶモードへの切換えに伴ってエンジン１４を停止する際には、エンジントルクＴeを速やかに且つ精度良く零に向けて低減することが望まれる。

そこで、本実施例では、電子制御装置９０は、エンジン１４を作動させた走行中（ＥＨＶ走行中）に断接クラッチＫ０を解放する際は、吸気バルブタイミングＶＴを遅角側へ変更すると共に、所定条件の成立後にエンジン１４の点火遅角を開始して、エンジントルクＴeを所定トルクＴethまで低下させてから断接クラッチＫ０を解放する。

より具体的には、図４に戻り、フラグ設定手段すなわちフラグ設定部９６は、エンジン停止処理実行要求フラグ、Ｋ０解放制御実行要求フラグ、吸気バルブタイミング戻し制御実行要求フラグ、停止前制御実行要求フラグ、及びフューエルカット（Ｆ／Ｃ）要求フラグの各種フラグのオン（ＯＮ）とオフ（ＯＦＦ）とを切り替える。

フラグ設定部９６は、ＥＨＶ走行中に、例えば要求駆動トルクＴouttgtがＭＧトルクＴmのみで賄える範囲となったか、蓄電装置４４の放電制限が解除されたか、蓄電装置４４の充電要求が解除されたか、或いはエンジン１４等の暖機が完了したか等によって、エンジン１４の運転が必要なくなった場合には、一連のエンジン１４の停止処理を実行する為のエンジン停止処理実行要求フラグを立てる（オンとする）。フラグ設定部９６は、一連のエンジン１４の停止処理が完了した場合には、エンジン停止処理実行要求フラグを解除する（オフとする）。

フラグ設定部９６は、エンジン１４の停止処理の実行中は、断接クラッチＫ０の解放が完了されるまで、吸気バルブタイミングＶＴを最遅角位置へ戻す為の吸気バルブタイミング戻し制御実行要求フラグ、及びスロットル弁開度θthをエンジン停止前の所定開度に設定する為の停止前制御実行要求フラグをオンとする。フラグ設定部９６は、断接クラッチＫ０の解放が完了されると、エンジン１４のフューエルカット制御を実行する為のＦ／Ｃ要求フラグをオンとすると共に、吸気バルブタイミング戻し制御実行要求フラグ及び停止前制御実行要求フラグをオフとする。

フラグ設定部９６は、エンジン１４の停止処理の実行中は、エンジントルクＴeが所定トルクＴeth以下に低下させられるまで、断接クラッチＫ０の解放を実際に実行する為のＫ０解放制御実行要求フラグをオフとする。フラグ設定部９６は、エンジントルクＴeが所定トルクＴeth以下に低下させられると、Ｋ０解放制御実行要求フラグをオンとする。フラグ設定部９６は、断接クラッチＫ０の解放が完了されると、Ｋ０解放制御実行要求フラグをオフとする。

走行状態判定手段すなわち走行状態判定部９８は、エンジン停止処理実行要求フラグがオンであるか否かを判定する。走行状態判定部９８は、Ｋ０解放制御実行要求フラグがオフであるか否かを判定する。走行状態判定部９８は、エンジン停止処理実行要求フラグがオンであり且つＫ０解放制御実行要求フラグがオフである場合には、上記所定条件が成立したか否かを判定する。走行状態判定部９８は、上記所定条件が成立したと判定した場合には、エンジントルクＴeが所定トルクＴeth以下に低下したか否かを判定する。一方で、走行状態判定部９８は、Ｋ０解放制御実行要求フラグがオンである場合には、断接クラッチＫ０の解放が完了したか否かを判定する。

前記所定条件は、例えばエンジン１４の点火遅角を実行すればエンジントルクＴeを所定トルクＴethまで低下させることができるとして予め定められた所定空気量までエンジン１４の筒内空気量が低下したかである。エンジン１４の筒内空気量は、例えば所定のマップ或いは所定の算出式から吸入空気量Ｑair等に基づいて電子制御装置９０により求められる。或いは、エンジン１４の筒内空気量は、例えば所定のマップ或いは所定の算出式から、サージタンク圧ＰＭ（例えばセンサ値）、吸気バルブタイミングＶＴ（例えば指令値）、及びエンジン回転速度Ｎe等に基づいて電子制御装置９０により求められる。また、吸気バルブタイミングＶＴが例えば最遅角位置へ戻されて一定であることを勘案すれば、サージタンク圧ＰＭ（例えばセンサ値）に基づいてエンジン１４の筒内空気量を求めても良いなど、筒内空気量は種々の方法で求められる。

前記所定トルクＴethは、例えば断接クラッチＫ０を解放してもショックの発生が抑制されるエンジントルクＴeとして予め定められた零（＝０）乃至零近傍（＝０＋α；α≧０）の値である。本実施例の車両１０は自動変速機１８を備えており、高車速側のギヤ段（ギヤ比）であるハイギヤ段（ハイギヤ比）程、断接クラッチＫ０の解放ショックが抑制され易い（許容され易い）と考えられる。
一方で、所定トルクＴethが大きい程、断接クラッチＫ０の解放を開始する時期を早められて、燃費を向上することができる。そこで、図５に示すように、自動変速機１８のギヤ段がハイギヤ段である程、所定トルクＴethを大きくしても良い。このようにギヤ段（ギヤ比）に応じて所定トルクＴethを変更する場合には、この所定トルクＴethの変更に応じて上記所定空気量を変更しても良い。

或いは、前記所定条件は、断接クラッチＫ０の解放が要求されてから（すなわちエンジン停止処理実行要求フラグがオンとされてから）エンジン１４の点火遅角の開始を待機している時間として予め定められた所定時間が経過したかであっても良い。この所定時間は、例えば所定のマップ或いは所定の算出式から、断接クラッチＫ０の解放時のエンジン回転速度Ｎe、スロットル弁開度θth、及び吸気バルブタイミングＶＴの少なくとも１つを含むパラメータに基づいて決定される時間（すなわち点火遅角開始までの待機時間）である。例えば、所定時間は、図６に示すような所定のマップ（待機時間マップ）から断接クラッチＫ０の解放開始時の予測エンジン回転速度Ｎe及び予測スロットル弁開度θthに基づいて算出される。この待機時間マップは、エンジン１４の筒内空気量が所定空気量まで低下するのを待機する時間を、エンジン回転速度Ｎe、スロットル弁開度θth、及び吸気バルブタイミングＶＴ等に基づいて予め定めた適合値である。図６の待機時間マップは、例えばエンジン１４の筒内空気量の減り易さに関連しており、エンジン回転速度Ｎeが高い程、点火遅角開始までの待機時間が短くされ、スロットル弁開度θthが大きい程、点火遅角開始までの待機時間が長くされている。また、断接クラッチＫ０が実際に解放されるまではエンジン回転速度Ｎeは略一定であると見れば、予測エンジン回転速度Ｎeはエンジン停止処理実行要求フラグがオンとされたときの実際値を用いれば良い。また、予測スロットル弁開度θthは、後述するようにエンジン回転速度Ｎeに基づいて算出されるエンジン停止前スロットル弁開度θthを用いれば良い。

ハイブリッド制御部９４は、フラグ設定部９６によりエンジン停止処理実行要求フラグがオンとされて、吸気バルブタイミング戻し制御実行要求フラグがオンとされた場合には、次のエンジン始動に備える為に、吸気バルブタイミングＶＴを最遅角位置へ戻すエンジン出力制御指令信号Ｓeを吸気弁駆動装置６６へ出力する。

ハイブリッド制御部９４は、走行状態判定部９８により上記所定条件が成立したと判定された場合には、エンジン１４の点火時期を遅角する点火遅角制御を開始し、その点火遅角制御によってエンジントルクＴeを所定トルクＴethに向けて所定の勾配で漸減する（スイープダウンする）エンジン出力制御指令信号Ｓeを点火装置６０へ出力する。ハイブリッド制御部９４は、車両１０の再加速に備える為に、この点火遅角制御を開始するまでは少なくとも、断接クラッチＫ０のスリップを抑制することができるとして予め定められた所定トルク容量以上にＫ０トルクを保持する油圧指令信号Ｓpを油圧制御回路４０へ出力する。ハイブリッド制御部９４は、エンジン回転速度Ｎeが低回転のときに筒内吸気量を速やかに所定空気量まで低下させる為に、及びエンジン回転速度Ｎeが高回転のときにエンジントルクＴeが負トルクとなることによるショックを抑制する為に、この点火遅角制御を開始するまでは少なくとも、スロットル弁開度θthを所定スロットル弁開度とするエンジン出力制御指令信号Ｓeをスロットルアクチュエータ７２へ出力する。この所定スロットル弁開度は、例えば図７の予め定められたスロットル弁開度マップに示すように、エンジン回転速度Ｎeが高い程大きくされる。

ハイブリッド制御部９４は、走行状態判定部９８によりエンジントルクＴeが所定トルクＴeth以下に低下したと判定されてフラグ設定部９６によりＫ０解放制御実行要求フラグがオンとされた場合には、断接クラッチＫ０の解放に向けてＫ０トルクを低下させる油圧指令信号Ｓpを油圧制御回路４０へ出力する。

ハイブリッド制御部９４は、走行状態判定部９８により断接クラッチＫ０の解放が完了したと判定されてフラグ設定部９６によりＦ／Ｃ要求フラグがオンとされた場合には、エンジン１４への燃料Ｆの供給を停止するフューエルカット制御を実行するエンジン出力制御指令信号Ｓeを燃料噴射装置５８へ出力する。

図８は、電子制御装置９０の制御作動の要部すなわちＥＨＶ走行中における断接クラッチＫ０の解放に際して点火遅角の実行時間を短くして燃費を向上させる為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。図９は、図８のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートである。

図８において、先ず、走行状態判定部９８に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、例えばエンジン停止処理実行要求フラグがオンであるか否かが判定される。このＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は、例えば一連のエンジン１４の停止処理が開始され（図９のｔ１時点）、走行状態判定部９８に対応するＳ２０において、例えばＫ０解放制御実行要求フラグがオフであるか否かが判定される。このＳ２０の判断が肯定される場合はフラグ設定部９６に対応するＳ３０，Ｓ４０（順不同）において、例えば吸気バルブタイミング戻し制御実行要求フラグ及び停止前制御実行要求フラグが共にオンとされる。そして、次のエンジン始動に備えて吸気バルブタイミングＶＴが最遅角位置へ戻される（図９のｔ１時点乃至ｔ１’時点）。また、スロットル弁開度θthがエンジン回転速度Ｎeに応じた所定スロットル弁開度とされる（図９のｔ１時点以降）。また、車両１０の再加速に備えてＫ０トルクが所定トルク容量以上に保持される（図９のｔ１時点乃至ｔ３時点）。次いで、走行状態判定部９８に対応するＳ５０において、例えば前記所定条件が成立したか否かが判定される。例えば、エンジン１４の筒内空気量が所定空気量まで低下したか否かが判定される。このＳ５０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は走行状態判定部９８に対応するＳ６０において、例えばエンジントルクＴeが所定トルクＴeth以下に低下したか否かが判定される（図９のｔ２時点）。このＳ６０の判断が否定される場合はハイブリッド制御部９４に対応するＳ７０において、エンジン１４の点火遅角制御が開始され、このＳ６０の判断が肯定されるまで、その点火遅角制御によってエンジントルクＴeが所定トルクＴethに向けてスイープダウンさせられる（図９のｔ２時点乃至ｔ３時点）。上記Ｓ６０の判断が肯定される場合はフラグ設定部９６に対応するＳ８０において、Ｋ０解放制御実行要求フラグがオンとされる（図９のｔ３時点）。上記Ｓ２０の判断が否定されるか或いは上記Ｓ８０に次いで、走行状態判定部９８に対応するＳ９０において、断接クラッチＫ０の解放が完了したか否かが判定される。このＳ９０の判定が否定される場合はハイブリッド制御部９４に対応するＳ１００において、断接クラッチＫ０の解放に向けてＫ０トルクが低下させられる（図９のｔ３時点以降）。断接クラッチＫ０が解放されて上記Ｓ９０の判定が肯定される場合はフラグ設定部９６に対応するＳ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１３０（順不同）において、例えばＦ／Ｃ要求フラグがオンとされ、吸気バルブタイミング戻し制御実行要求フラグ及び停止前制御実行要求フラグが共にオフとされる。そして、エンジン１４のフューエルカット制御が実行される（図９のｔ３’時点）。次いで、フラグ設定部９６に対応するＳ１４０において、例えばエンジン停止処理実行要求フラグがオフとされる（図９のｔ３’時点）。

図９のタイムチャートは、例えばエンジン低回転からエンジン１４を停止する場合の一例を示したものである。図９において、例えばアクセル戻しによって一連のエンジン１４の停止処理が開始され（ｔ１時点）、筒内空気量を低下させる為に電子スロットル弁７０が閉じられる。このときのスロットル弁開度θthはエンジン回転速度Ｎeに応じて定められる（ｔ１時点以降）。また、吸気バルブタイミングＶＴは次のエンジン始動に備えて最遅角位置へ戻される（ｔ１時点乃至ｔ１’時点）。筒内空気量が十分に低下するのを待ってから点火時期が遅角されてエンジントルクＴeが所定トルクＴethまで低下させられる（ｔ２時点乃至ｔ３時点）。エンジントルクＴeが所定トルクＴethまで低下させられた後に、断接クラッチＫ０が解放される（ｔ３時点以降）が、それまでは車両１０の再加速に備えてＫ０トルクが十分に高いトルク容量に維持される（ｔ１時点乃至ｔ３時点）。このような一連のエンジン１４の停止処理を実行することで、点火遅角を直ぐに開始するような比較例（線分の短い破線参照）と比べて、点火遅角の実行時間が短くされ、点火遅角により低下させられなかったエンジントルク分を充電パワーや駆動パワーとして使用することができるので、燃費が向上させられる。

上述のように、本実施例によれば、所定条件が成立するまで点火遅角を遅らせることで、点火遅角の開始後はその点火遅角により速やかにエンジントルクＴeを所定トルクＴethまで低下させられる。つまり、点火遅角によって速やかにエンジントルクＴeを所定トルクＴethまで低下させられるようになるまでは点火遅角を行わないことで、不要な点火遅角が抑制される。従って、点火遅角により低下させられなかったエンジントルク分を充電パワーや駆動パワーとして使用することができる。よって、ＥＨＶ走行中における断接クラッチＫ０の解放に際して、点火遅角の実行時間を短くして燃費を向上させることができる。

また、本実施例によれば、前記所定条件は、予め定められた所定空気量までエンジン１４の筒内空気量が低下したかであるので、所定条件の成立後は点火遅角により確実にエンジントルクＴeを所定トルクＴethまで低下させられる。

また、本実施例によれば、前記所定条件は、断接クラッチＫ０の解放が要求されてから（すなわちエンジン１４の停止が要求されてから）点火遅角の開始を待機している時間として予め定められた所定時間が経過したかであり、前記所定時間は、断接クラッチＫ０の解放時のエンジン回転速度Ｎe、スロットル弁開度θth、及び吸気バルブタイミングＶＴの少なくとも１つを含むパラメータによって決まる時間であるので、所定条件の成立後は点火遅角により確実にエンジントルクＴeを所定トルクＴethまで低下させられる。

また、本実施例によれば、点火遅角を開始するまでは、Ｋ０トルクを、断接クラッチＫ０のスリップを抑制することができるとして予め定められた所定トルク容量以上に保持するので、解放に向けて制御中の断接クラッチＫ０を例えば駆動力要求等により再係合する際に、エンジントルクＴeを速やかに立ち上げても、スリップを抑制しつつ断接クラッチＫ０を完全係合に向けて制御できるので、再加速時の車両応答性を向上できる。従って、車両の再加速等による急なエンジントルクＴeの増加に備えることができる。

また、本実施例によれば、点火遅角を開始するまでのスロットル弁開度θthは、エンジン回転速度Ｎeが高い程大きくされるので、点火遅角を開始するまでの筒内空気量を適切なものとすることができる。つまり、エンジン回転速度Ｎeが低いときは、スロットル弁開度θthを閉じることで、所望する筒内空気量に追従し易くなる。一方で、エンジン回転速度Ｎeが高いときは、スロットル弁開度θthをある程度開いておかないとエンジントルクＴeが負トルクとなってショックを生じさせる可能性があることを抑制できる。

また、本実施例によれば、前記所定トルクは、予め定められた零乃至零近傍の値であるので、エンジントルクＴeを所定トルクＴethまで低下させてから断接クラッチＫ０を解放することで、解放ショックが適切に抑制される。

また、本実施例によれば、前記所定トルクは、自動変速機１８のギヤ比γがハイギヤ比である程大きくされるので、解放ショックが許容されやすい程、断接クラッチＫ０が早く解放される。従って、断接クラッチＫ０の解放後にエンジン１４をフューエルカットする場合、燃費を向上させることができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、エンジントルクＴeが所定トルクＴeth以下に低下した場合に断接クラッチＫ０の解放を開始したが、これに限らない。所定条件が成立した以降（例えば筒内空気量が所定空気量まで低下した以降）に断接クラッチＫ０の解放を開始しても良い。つまり、エンジントルクＴeが所定トルクＴeth以下に低下しなくとも、点火遅角を実行すればエンジントルクＴeが所定トルクＴeth以下にできることが分かったときに、断接クラッチＫ０の解放を開始しても良い。ことらの方がより早く断接クラッチＫ０を解放することができる。図８のフローチャートにおいては、例えばＳ５０が肯定される場合に、Ｓ６０及びＳ８０が実行されることになる。図９のタイムチャートにおいては、例えばｔ２時点で断接クラッチＫ０の解放が開始される。また、Ｆ／Ｃ信号のＯＮ、エンジン回転速度Ｎeの低下時期、エンジントルクＴeの負トルクへの低下時期についても、断接クラッチＫ０の解放開始に整合して、前出しされる。

また、前述の実施例では、吸気弁駆動装置６６は、吸気バルブタイミング（吸気弁６２の開閉時期）を適宜変更するものであったが、これに限らない。つまり、前述の実施例では、吸気バルブタイミングを、吸気弁６２の開時期と閉時期との両方としたが、これに限らない。吸気バルブタイミングには、例えば開時期と閉時期との両方はもちろんのこと、開時期のみ、閉時期のみも含まれる。例えば、電磁式の機構等により開時期と閉時期とを各々独立に変更できるものであれば、開時期のみ、或いは閉時期のみの変更も可能である。本発明は、吸気弁６２のタイミングとして少なくとも閉時期を変更することができるエンジン１４であれば、適用され得る。

また、前述の実施例では、エンジン１４は直噴式のエンジンであったが、これに限らない。例えば、燃料噴射装置５８が吸気管５４に設けられる形式のエンジンであっても良い。

また、前述の実施例では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ１６が用いられていたが、トルク増幅作用のない流体継手などの他の流体式伝動装置が用いられても良い。また、この流体式伝動装置は必ずしも設けられなくても良い。

また、前述の実施例において、車両１０には、自動変速機１８が設けられていたが、自動変速機１８のギヤ比γに応じて前記所定トルクを変更するという態様を除き、この自動変速機１８は必ずしも設けられなくても良い。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両
１４：エンジン
１８：自動変速機（変速機）
３４：駆動輪
６２：吸気弁
９０：電子制御装置（制御装置）
Ｋ０：エンジン断接用クラッチ（クラッチ）
ＭＧ：電動機

Claims (7)

1. エンジンと、電動機と、該エンジンと該電動機との間の動力伝達経路に設けられたクラッチとを備え、該クラッチを解放することで該エンジンと駆動輪とを切り離すと共に、該エンジンの吸気弁のタイミングを変更することができる車両の制御装置であって、
   前記エンジンを作動させた走行中に前記クラッチを解放する際は、前記吸気弁のタイミングを遅角側へ変更すると共に、所定条件の成立後に点火遅角を開始して、エンジントルクを所定トルクまで低下させてから該クラッチを解放することを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記所定条件は、前記点火遅角を実行すれば前記エンジントルクを前記所定トルクまで低下させることができるとして予め定められた所定空気量まで前記エンジンの筒内空気量が低下したかであることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記所定条件は、前記クラッチの解放が要求されてから前記点火遅角の開始を待機している時間として予め定められた所定時間が経過したかであり、
   前記所定時間は、前記クラッチの解放時のエンジン回転速度、スロットル弁開度、及び前記吸気弁のタイミングの少なくとも１つを含むパラメータによって決まる時間であることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
4. 前記点火遅角を開始するまでは、前記クラッチのトルク容量を、該クラッチのスリップを抑制することができるとして予め定められた所定トルク容量以上に保持することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両の制御装置。
5. 前記点火遅角を開始するまでのスロットル弁開度は、エンジン回転速度が高い程大きくされることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両の制御装置。
6. 前記所定トルクは、前記クラッチを解放してもショックの発生が抑制されるエンジントルクとして予め定められた零乃至零近傍の値であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の車両の制御装置。
7. 前記電動機と前記駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機が設けられており、
   前記所定トルクは、前記変速機のギヤ比がハイギヤ比である程大きくされることを特徴とする請求項６に記載の車両の制御装置。

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