JP2017020386A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【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】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、エンジン１４への燃料の供給を停止し、クラッチＣ１を係合状態にしてピストンを出力軸を介して駆動輪２０からの回転力によって駆動するように構成された弁停止モード制御部５３を有する車両において、弁停止惰性走行要求があった場合に、バキュームポンプ３５によって吸気通路に負圧を供給する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の制御装置に関し、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。

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。

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。

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。

特開２０１４−０９１３９８号公報

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いる。

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。

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。

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制御装置であって、
弁停止惰性走行要求があった場合に、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、前記エンジンへの燃料の供給を停止し、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し、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ように構成された弁停止モード制御部と、
前記弁停止惰性走行要求があった場合に、前記吸気通路区間に接続されたバキュームポンプによって、前記吸気通路区間に負圧を供給するように構成された吸気圧制御部と、
を更に備えたことを特徴とする車両の制御装置である。

この態様によれば、弁停止惰性走行要求があった場合には、吸気圧制御部は、バキュームポンプによって、スロットル弁と吸気弁との間の吸気通路区間に負圧を供給する。したがって、弁停止惰性走行から弁動作走行に復帰したときに、大気圧のような高い吸気通路区間の圧力に応じた多量の燃料が供給されることはなく、したがって、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。なお、弁停止モード制御部による制御の順序は、請求項１に記載の順序に限られない。

本発明の別の態様は、
前記バキュームポンプは、ブレーキの制動力をアシストするためのブレーキブースタに負圧を供給するように構成されていることを特徴とする。

この態様によれば、共通のバキュームポンプを、吸気通路の圧力の減少と、ブレーキブースタへの負圧の供給との両者に用いることができる。

本発明の別の態様は、
前記エンジンは、前記バキュームポンプと前記吸気通路とを連結する連結管を開閉するバキュームスイッチングバルブを更に備え、
前記吸気圧制御部は、当該バキュームスイッチングバルブを制御するように更に構成されていることを特徴とする。

この態様では、バキュームスイッチングバルブを制御することによって吸気通路区間の圧力を減少できるので、簡易な構成によって本発明に所期の効果を得ることができる。

本発明の別の態様は、
前記吸気圧制御部は、前記弁停止惰性走行要求があった場合には、前記吸気通路区間の圧力を、大気圧よりも低い所定値を下回るように制御するように更に構成されていることを特徴とする。

この態様によれば、大気圧よりも低い所定値を下回るように、前記空気通路区間の圧力を制御するので、この所定値を適切に設定することにより、吸気通路によるバキュームポンプの負圧の利用の程度を抑制することができる。

本発明の第１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１の車両にて実行される２つの走行モードの内容を説明する図である。 第１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３のフローチャートを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。 第２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のフローチャートを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。

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。

図１は、本発明の第１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。

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。

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。

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。

可変動弁機構２６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閉状態で停止させられる。可変動弁機構２６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可変動弁機構２６は、例えば、（ｉ）カムシャフトに固定された高低２種類のカムロブ部材がそれぞれロッカーアームに当接し、これら２つのロッカーアームを必要に応じて互いに結合する機構、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高低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。可変動弁機構２６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（不図示）と同期した速度で回転する。

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。

他方、車両１０には、ドライバによるブレーキペダル３１の操作をアシストするためのブレーキブースタ３２が設けられている。ブレーキブースタ３２は、ブレーキ作動時、その負圧室３３に供給された負圧を利用してブレーキペダル操作力を倍力する。負圧室３３は、ブースタ通路３４によって、機械式のバキュームポンプ３５に接続されている。バキュームポンプ３５の入力軸は、排気側のカムシャフト２７に直結されている。

ブースタ通路３４には、分岐通路３６が分岐して接続されている。分岐通路３６は、吸気マニホールド２２とブースタ通路３４との間を連通させている。分岐通路３６の途中には、バキュームスイッチングバルブ（ＶＳＶ）３７が配置されている。ＶＳＶ３７は例えばポペット弁であり、分岐通路３６を連通させる開状態と、遮断させる閉状態とを選択的に実現することが可能である。ＶＳＶ３７は、ソレノイドなどのバルブアクチュエータ３８によって駆動される。バルブアクチュエータ３８が通電されていないとき、ＶＳＶ３７は閉状態にされる。エンジン１４の動作中かつＶＳＶ３７が開いているときには、バキュームポンプ３５によって、負圧室３３、ブースタ通路３４及び分岐通路３６内に負圧が供給され、スロットル弁２４と吸気弁との間の吸気通路区間の圧力が減少させられる。換言すれば、バキュームポンプ３５は基本的にブレーキブースタ３２の負圧源をなすが、ＶＳＶ３７を開くことにより、スロットル弁２４と吸気弁との間の吸気通路区間の負圧源としても利用することが可能にされている。バキュームポンプ３５の出力は、ＶＳＶ３７が開いているときの当該吸気通路区間の圧力が、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に等しくなるように設定されている。

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、油圧式摩擦係合装置が各々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。

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。

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。

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、自動変速機１６の変速制御、及びＶＳＶ３７の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。

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。

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、及びバルブアクチュエータ３８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。

ＥＣＵ５０は、エンジン出力制御部５１、変速制御部５２、弁停止モード制御部５３、弁動作モード制御部５４、吸気圧制御部５５及び走行モード判定部５６を、機能的に備えている。

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。

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。

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。

弁停止モード制御部５３及び弁動作モード制御部５４は、図２に示される弁停止惰性走行と弁動作走行との２種類の走行モードを実行する。

弁停止モード制御部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）する。そして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。

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。

弁動作モード制御部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。

弁動作モード制御部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、上述した通り、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。

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。

吸気圧制御部５５は、ＶＳＶ３７の動作を制御し、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の圧力を制御する。

走行モード判定部５６は、上記弁動作走行（通常加速走行、通常減速走行）及び弁停止惰性走行の２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。

図３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。

図３において、ステップＳ１０〜Ｓ３０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。

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。

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。

ステップＳ１０〜Ｓ３０でいずれも肯定の場合、すなわち、アイドル条件及びフューエルカット条件が満たされており且つブレーキペダル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、ＥＣＵ３０は、弁停止惰性走行要求がありと判断し、ステップＳ４０において弁停止惰性走行を実行する。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、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。スロットル弁２４は全閉に制御される。

次に、ステップＳ５０では、ＥＣＵ５０は、ＶＳＶ３７を開状態に制御する。弁停止惰性走行中であっても、カムシャフト２７は回転しているため、バキュームポンプ３５は動作中である。したがって、ＶＳＶ３７が開かれる結果として、スロットル弁２４と吸気弁との間の吸気通路区間にバキュームポンプ３５からの負圧が適用され、この吸気通路区間の圧力が、バキュームポンプ３５の出力に応じた低圧に維持される。換言すれば、バキュームポンプ３５によって当該吸気通路区間が吸引される。

他方、ステップＳ１０〜Ｓ３０のいずれかで否定、すなわちアイドルフラグがオフであるか、フューエルカットフラグがオフであるか、あるいはブレーキペダルがオンである場合には、ＥＣＵ３０は、弁停止惰性走行要求がないと判断し、処理はステップＳ６０に移行する。ステップＳ６０では、ＥＣＵ５０は、弁動作走行を実行する。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。

次に、ステップＳ７０では、ＥＣＵ５０は、ＶＳＶ３７を閉状態に制御する。ＶＳＶ３７が閉じられる結果として、バキュームポンプ３５による負圧は、スロットル弁２４と吸気弁との間の吸気通路区間には作用しない。

図４は、第１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る。いま、ドライバによる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。そのときにブレーキペダルがオフであると（Ｓ２０，Ｓ３０）、ＥＣＵ５０は、弁停止惰性走行要求がありと判断し、弁停止惰性走行（Ａ）の実行を開始する（ｔ１，Ｓ４０）。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、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。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。

また、弁停止惰性走行（Ａ）の開始と同時に、ＥＣＵ５０の制御によって、ＶＳＶ３７が開状態に制御される（ｉｖ，Ｓ５０）。その結果、スロットル弁２４と吸気弁との間の吸気通路区間にバキュームポンプ３５からの負圧が適用され、バキュームポンプ３５の吸引によって当該吸気通路区間の圧力が減少されて、バキュームポンプ３５の出力に応じた低圧、すなわち、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に等しい値に維持される（実線ａ）。なお、当該吸気通路区間にバキュームポンプ３５からの負圧の適用が行われない従来の装置では、当該吸気通路区間の圧力は、図４中で破線ｂで示されるように、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、弁停止惰性走行（Ａ）の開始の後の短い時間で、大気圧（約１００ｋＰａ）まで上昇する。

次に、ドライバによりアクセルペダルがオンされると（ｖ，ｔ２）、アイドル条件及びフューエルカット条件が満たされなくなり、アイドルフラグ及びフューエルカットフラグがオフ（ｖｉ）される。その結果、ＥＣＵ５０は弁動作走行（Ｂ）の実行を開始する（ｔ２，Ｓ６０）。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、かつ、可変動弁機構２６によって、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、通常加速走行が行われる。なお、ブレーキペダル３１が踏み込まれた場合には、通常減速走行（エンジンブレーキ走行）が行われる。

また、弁動作走行（Ｂ）の開始と同時に、ＥＣＵ５０の制御によって、ＶＳＶ３７が閉状態に制御される（ｖｉｉ，Ｓ７０）。その結果、スロットル弁２４と吸気弁との間の吸気通路区間にバキュームポンプ３５からの負圧が適用されなくなる。しかしながら、吸気弁及び排気弁の動作が開始するため、気筒の作用によって、当該吸気通路区間の圧力（吸気管圧力）は、引き続き、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に等しい値であるか、もしくはその近傍にされる（ｖｉｉｉ）。

この弁動作走行（Ｂ）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、吸気管圧力に応じた量に設定されるところ、弁停止惰性走行（Ａ）中にわたって、吸気管圧力がアイドリング時に相当する低い値に維持されている（実線ａ）ため、弁動作走行（Ｂ）の開始の際に筒内空気量（ｉｘ）及び燃料噴射量（ｘ）が急上昇することはない。このため、弁動作走行（Ｂ）の開始の際にエンジントルク（ｘｉ）が急上昇することはない。

なお、吸気通路へのバキュームポンプ３５からの負圧の付与が行われない従来の装置では、弁停止惰性走行（Ａ）から弁動作走行（Ｂ）に復帰したときに、筒内空気量は破線ｃ、燃料噴射量は破線ｄ、エンジン出力トルクは破線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。

以上詳述したとおり、本実施形態では、弁停止惰性走行（Ａ）の開始と同時に、ＥＣＵ５０の制御によって、ＶＳＶ３７が開状態に制御され（ｉｖ，Ｓ５０）、スロットル弁２４と吸気弁との間の吸気通路区間にバキュームポンプ３５からの負圧が適用される。その結果、当該吸気通路区間の圧力が減少されて、バキュームポンプ３５の出力に応じた低圧に維持される（実線ａ）。したがって、弁停止惰性走行（Ａ）から弁動作走行（Ｂ）に復帰したときに、大気圧のような高い吸気管圧力に応じた比較的多量の燃料が供給されることはなく、したがって、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。

また、本実施形態では、バキュームポンプ３５は、ブレーキの制動力をアシストするためのブレーキブースタ３２に負圧を供給するように構成されている。したがって、共通のバキュームポンプ３５を、吸気通路の圧力の減少と、ブレーキブースタ３２への負圧の供給との両者に用いることができ、ハードウェアの顕著な追加なしに、吸気通路の圧力を好適に減少させることができる。

また、本実施形態では、バキュームポンプ３５と吸気通路とを連結する連結管３６を開閉するＶＳＶ３７を更に備え、ＥＣＵ５０（吸気圧制御部５５）は、ＶＳＶ３７を制御するように更に構成されている。したがって、ＶＳＶ３７を制御することによって吸気管圧力を減少できるので、簡易な構成によって本発明に所期の効果を得ることができる。

なお、弁停止モード制御部５３による制御の順序は、請求項１に記載の順序に限られない。すなわち、「クランク軸の回転中に吸気弁と排気弁との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」、「エンジン１４のスロットル弁２４をアイドリング時開度以下に制御すること」及び「クラッチＣ１を係合状態に制御すること」は、同時に行ってもよく、またどのような順序で行っても良い。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態では、弁停止惰性走行が行われている期間にわたって、ＶＳＶ３７を開状態に維持している。しかしながら、第１実施形態は共通のバキュームポンプ３５をブレーキブースタ３２と吸気通路との両者で用いているため、ＶＳＶ３７の開状態が長く続くと、ブレーキブースタ３２の動作のための負圧が不足するおそれがある。このため、第２実施形態は、弁停止惰性走行が行われている期間に、ＶＳＶ３７を間欠的に作動させるものである。第２実施形態の機械的構成は、上記第１実施形態と同様であるため、同一符号を付してその詳細の説明を省略する。

図５は、第２実施形態の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。

図５において、まずＥＣＵ５０は、所定のアイドルフラグがオンかを判断し（ステップＳ１１０）、所定のフューエルカットフラグがオンかを判断し（ステップＳ１２０）、次に、ブレーキペダル３１がオフであるかを判断する（ステップＳ１３０）。これらステップＳ１１０〜Ｓ１３０での処理は、上述した第１実施形態におけるステップＳ１０〜Ｓ３０と同様である。ステップＳ１１０〜Ｓ１３０でいずれも肯定の場合（すなわちアイドルフラグ及びフューエルカットフラグがオンであり、且つブレーキペダル３１がオフである場合）には、処理はステップＳ１４０に移行する。

ステップＳ１１０〜Ｓ１３０でいずれも肯定の場合、すなわち、アイドル条件及びフューエルカット条件が満たされており且つブレーキペダル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、ＥＣＵ３０は、弁停止惰性走行要求がありと判断し、ステップＳ１４０において、弁停止惰性走行を実行する。このステップＳ１４０における処理は、上述した第１実施形態におけるステップＳ４０と同様である。

次に、ステップＳ１５０では、ＥＣＵ５０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（吸気管圧力）が、所定の上限値ＰＨより大きいかを判定する。この上限値ＰＨ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い値であり、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上限値ＰＨ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４０ｋＰａ）に設定されている。

ステップＳ１５０で肯定、すなわち吸気管圧力が基準ＰＨよりも大きい場合には、処理はステップＳ１６０に移行する。ステップＳ１６０では、ＥＣＵ５０は、ＶＳＶ３７を開状態に制御する。ＶＳＶ３７が開かれる結果として、スロットル弁２４と吸気弁との間の吸気通路区間に、バキュームポンプ３５からの負圧が適用される。以上の処理が終わると、処理が一旦リターンされる。

これらステップＳ１２０からＳ１６０までの処理は、吸気管圧力が基準ＰＨと等しいかそれより小さくなるまで（Ｓ１５０）、また弁停止惰性走行の条件が満足されなくなるまで（Ｓ１１０〜Ｓ１３０）、繰返し実行される。いずれかの時点で、弁停止惰性走行の条件（Ｓ１１０〜Ｓ１３０）が満足されなくなると、ＥＣＵ３０は、弁停止惰性走行要求がないと判断し、処理はステップＳ１８０，Ｓ１９０に移行し、弁動作走行が実行され（Ｓ１８０）、ＶＳＶ３７が閉状態に制御される（Ｓ１９０）。これらステップＳ１８０，Ｓ１９０における処理は、上述した第１実施形態におけるステップＳ６０，Ｓ７０と同様である。

ステップＳ１２０からＳ１６０までの処理が繰り返された結果、ＶＳＶ３７の開状態の制御（したがって、バキュームポンプ３５による吸気通路の吸引）によって吸気管圧力が低下して上限値ＰＨ以下になると、処理はステップＳ１７０に移行する。ステップＳ１７０では、ＥＣＵ５０は、吸気管圧力が所定の下限値ＰＬより小さいかを判定する。この下限値ＰＬは、大気圧（約１００ｋＰａ）及び上限値ＰＨ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３０ｋＰａ）とするのが好適である。

通常、最初にステップＳ１７０に来たときには、吸気管圧力は上限値ＰＨ以下になったばかりであるため、ステップＳ１７０で否定され、処理はリターンされる。このため、ＶＳＶ３７が開状態のまま、ステップＳ１１０〜Ｓ１５０及びＳ１７０が繰返し実行される。その結果、吸気管圧力は上限値ＰＨから下限値ＰＬへと、徐々に低下させられる。

そして吸気管圧力が下限値ＰＬ以下になると、ステップＳ１７０で否定され、処理はステップＳ１９０に移行して、ＶＳＶ３７が閉状態にされ、処理がリターンされる。以後のサイクルでは、ステップＳ１５０で否定、かつステップＳ１７０で肯定され、ＶＳＶ３７が閉状態で維持される。ひとたびステップＳ１９０でＶＳＶ３７が閉じられると、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。吸気管圧力が下限値ＰＬを越えると、ステップＳ１７０で否定され、ＶＳＶ３７の閉状態が維持されるので、吸気管圧力は下限値ＰＬから上限値ＰＨへと、徐々に上昇させられる。

以上の処理が繰り返される結果、吸気管圧力が上限値ＰＨと下限値ＰＬとの間で振動するように、ＶＳＶ３７が間欠的に開状態にさせられる。

図６は、第２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る。第１実施形態の動作との相違は、弁停止惰性走行（Ａ）の実行中において、ＶＳＶ３７の開状態が間欠的であること、及びその結果として、吸気管圧力（実線ｆ）が増減を繰り返すことである。吸気管圧力が上限値ＰＨを超えて（ｔ１１，Ｓ１５０）、ひとたび吸引が開始されると（Ｓ１６０）、吸気管圧力が下限値ＰＬ以下（Ｓ１７０）になるまでにわたって、吸引が継続される。吸気管圧力が下限値ＰＬ以下（ｔ１２，Ｓ１７０）になると、ＶＳＶ３７が閉じられ（Ｓ１９０）、その閉状態が、次に吸気管圧力が上限値ＰＨを超えるまで維持される。

以上のとおり、第２実施形態では、ＥＣＵ５０（吸気圧制御部５５）は、弁停止惰性走行要求があった場合には、吸気管圧力を、大気圧よりも低い所定の上限値ＰＨを下回るように制御するように更に構成されている。したがって、この上限値ＰＨを適切な値（特に、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高い値）に設定することにより、ＶＳＶ３７の開状態が間欠的にされ、吸気通路によるバキュームポンプ３５の負圧の利用の程度を抑制することができる。

第２実施形態では、弁停止惰性走行の実行中に、上限値ＰＨよりも小さい吸気管圧力を実現するために、ＶＳＶ３７を間欠的に開状態とした。しかしながら、ＶＳＶ３７の開度を全開と全閉との間で比例的に制御できるように、ＶＳＶ３７及びその制御回路が構成されている場合には、そのような比例的な制御によっても、上限値ＰＨよりも小さい吸気管圧力を実現することができる。

上記各実施形態では、カムシャフト２７に直結されたバキュームポンプ３５を用いたが、エンジン１４におけるカムシャフト以外の回転要素、例えばクランク軸によって駆動されるバキュームポンプを用いても良い。その場合には、可変動弁機構として、弁停止惰性走行の実行中にカムシャフトが停止される機構（例えば、クランクシャフトとカムシャフトとの間の動力伝達を接続及び遮断できる機構）や、カムシャフトを有しない機構（例えば、電磁式の吸気弁及び排気弁）を用いることができる。

バキュームポンプ３５とカムシャフト２７との間にクラッチを設け、カムシャフト２７の動作中にバキュームポンプ３５を停止させることが可能であっても良い。その場合に、ＶＳＶ３７を開いて吸気管負圧によってブレーキブースタ３２に負圧を供給しても良い。

上記各実施形態では、共通のバキュームポンプ３５を、吸気通路の圧力の減少と、ブレーキブースタ３２への負圧の供給との両者に用いたが、ブレーキブースタのためのバキュームポンプとは別途に、吸気通路の圧力の減少のための専用のバキュームポンプを用いても良い。そのような専用のバキュームポンプは、吸気管圧力の減少が要請される場合にのみ動作するように制御することができる。

本発明では、電動式のバキュームポンプを用いても良い。

上記各実施形態では、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。

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。

本発明の実施形態は上記各実施形態及び変形例のみに限られず、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。

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
３２ ブレーキブースタ
３４ ブースタ通路
３５ バキュームポンプ
３６ 分岐通路
３７ バキュームスイッチングバルブ（ＶＳＶ）
４１ 吸気圧センサ
５０ 電子制御装置（ＥＣＵ）
Ｃ１ クラッチ

Claims (4)

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制御装置であって、
   弁停止惰性走行要求があった場合に、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、前記エンジンへの燃料の供給を停止し、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し、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ように構成された弁停止モード制御部と、
   前記弁停止惰性走行要求があった場合に、前記吸気通路区間に接続されたバキュームポンプによって、前記吸気通路区間に負圧を供給するように構成された吸気圧制御部と、
   を更に備えたことを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置であって、
   前記バキュームポンプは、ブレーキの制動力をアシストするためのブレーキブースタに負圧を供給するように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両の制御装置であって、
   前記エンジンは、前記バキュームポンプと前記吸気通路とを連結する連結管を開閉するバキュームスイッチングバルブを更に備え、
   前記吸気圧制御部は、当該バキュームスイッチングバルブを制御するように更に構成されていることを特徴とする車両の制御装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の車両の制御装置であって、
   前記吸気圧制御部は、前記弁停止惰性走行要求があった場合には、前記吸気通路区間の圧力を、大気圧よりも低い所定値を下回るように制御するように更に構成されていることを特徴とする車両の制御装置。