JP2017172522A - 車両用制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
走行中に内燃機関を停止する制御（セーリング制御／コースティング制御／モータリング制御）とＥＧＲ制御とを併用した際の再始動性の悪化を防止する。
【解決手段】
車両が所定速度以上で走行している場合であって、内燃機関の停止条件が成立した場合に内燃機関を停止する車両用制御装置において、前記内燃機関のＥＧＲ率が設定値以上の場合には前記内燃機関の前記停止条件が成立した場合であっても、内燃機関への燃料噴射を行う。もしくは前記内燃機関のＥＧＲ率が設定値以上の場合には前記内燃機関の前記停止条件が成立した場合に、前記内燃機関のＥＧＲ配管に取り付けられたＥＧＲ弁を閉弁方向に制御する。もしくは記内燃機関のＥＧＲ率が設定値以上の場合には前記内燃機関の前記停止条件が成立した場合であっても、内燃機関の出力軸と車両駆動軸のトルク伝達を切断するクラッチ制御装置に対してクラッチ締結を維持する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、車両用制御装置について特に内燃機関の停止・再始動の制御技術に関する。
ＣＯ２規制の強化をうけ内燃機関の排気を気筒に再流入させることで、低負荷領域ではポンプロスを低減し高負荷領域ではノックを防止するＥＧＲ制御の導入がすすんでいる。このＥＧＲ制御とアイドルストップ制御（車両停止時に内燃機関を停止）とを併用すると再始動性が悪化する恐れがあり、これを解決する特許文献１の技術が開示されている。
特許５５８５９４２号公報
しかし特許文献１では、車両が走行中に内燃機関を停止する事については考慮されておらず、前記ＥＧＲ制御と例えばセーリング制御（車両が惰性運転中に内燃機関を停止）やコースティング制御（車両減速中で停止する直前に内燃機関を停止）とを併用した際に再始動性が悪化する恐れがあった。
本発明は上記課題を解決するためのものであり、走行中に内燃機関を停止する制御（セーリング制御／コースティング制御）とＥＧＲ制御とを併用した際の再始動性が悪化することを防止することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明は、車両が所定速度以上で走行している場合であって、内燃機関の停止条件が成立した場合に内燃機関を停止する車両用制御装置において、前記内燃機関のＥＧＲ率が設定値以上の場合には前記内燃機関の前記停止条件が成立した場合であっても、内燃機関への燃料噴射を行う。もしくは前記内燃機関のＥＧＲ率が設定値以上の場合には前記内燃機関の前記停止条件が成立した場合に、前記内燃機関のＥＧＲ配管に取り付けられたＥＧＲ弁を閉弁方向に制御する。もしくは記内燃機関のＥＧＲ率が設定値以上の場合には前記内燃機関の前記停止条件が成立した場合であっても、内燃機関の出力軸と車両駆動軸のトルク伝達を切断するクラッチ制御装置に対してクラッチ締結を維持する。
本発明を適用することで、セーリング制御、コースティング制御、若しくはＥＧＲ制御、又はこれらのうち何れかの制御の併用による再始動性が悪化することを防止できる。本発明の上記した構成、作用、効果以外の内容については、以下の実施例において詳細に説明する。
外部ＥＧＲ機構を備えた内燃機関の一例。 目標外部ＥＧＲ率マップの一例 走行中に内燃機関を停止・再始動する動力伝達制御システムの一例 本発明を実現するための制御ブロック図の一例 本発明を実現するためのフローチャートの一例 セーリング制御に本発明を適用した際のタイムチャートの一例 本発明を実現するためのフローチャートの別の一例 セーリング制御に本発明を適用した際のタイムチャートの別の一例 本発明を実現するためのフローチャートの別の一例 セーリング制御に本発明を適用した際のタイムチャートの別の一例 本発明を実現するためのフローチャートの別の一例 セーリング制御に本発明を適用した際のタイムチャートの別の一例 触媒状態に応じて本発明を適用するためのフローチャートの例 走行中に内燃機関を停止・再始動する動力伝達制御システムの別の一例
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜６を用いて本発明の車両用制御装置３０１による内燃機関３０４の再始動性悪化改善方法について説明する。
図１は、排気再循環（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置を備えた内燃機関の一例である。この排気再循環について以下では単にＥＧＲと呼ぶ。本実施例は特に外部ＥＧＲ機構を備えた内燃機関３０４について説明する。なお、本実施例では外部ＥＧＲ機構を備えた内燃機関を一例として説明するが、本発明はこれに限定されるわけではなく、他のＥＧＲ機構であっても同様に適用が可能である。
内燃機関３０４の排気流路である排気管１０９にはターボチャージャ１０１と触媒１０２が設置されている。ターボチャージャ１０１は排気の流れを受けて回転するタービンと、タービンの回転を伝達するシャフト）、タービンのトルクを利用して空気を取り込んで圧縮する圧縮機で構成され、排気の流れを利用して圧縮機を駆動して内燃機関３０４が吸入する空気の密度を高くする過給機の役割を果たす。
内燃機関３０４からの排気は触媒１０２において還元・酸化によって浄化される。触媒１０２により浄化された排気は触媒１０２の下流からＥＧＲ配管１１０に取り込まれ、ＥＧＲクーラー１０３で冷却されターボチャージャ１０１の上流に戻される。内燃機関３０４の気筒内で発生する燃焼ガスの一部がＥＧＲ配管１１０を経由して吸気配管１１１に還流させて、外部から新たに吸入される吸気に混合させるものである。なお、ＥＧＲ配管１１０で還流させる排気（ＥＧＲ）の流量はＥＧＲバルブ１０５の開度が制御されることにより決定される。このＥＧＲの制御により気筒での混合気の燃焼温度を低下させてＮＯｘの排出量を削減しつつ、ポンピングロスの低減を図ることができる。
内燃機関３０４は図示していない車両用制御装置、いわゆるエンジンコントロールユニットにより制御される。空気流量センサ１０６は外部から新たに吸入される新気の流量を検出する。また図示していないが、ターボチャージャ１０１と内燃機関３０４の間には圧力センサが取り付けられ、内燃機関３０４へ吸気する吸気配管１１１あるいはスロットル下流の吸気チャンバ１１２管内の空気の圧力を検知する。吸気配管１１１から内燃機関３０４に流れる混合ガスの流量は吸気スロットルバルブ１０４の開度や吸気バルブ、又は排気バルブの開閉タイミングを変化させる可変位相バルブタイミング機構１０８により制御される。
本実施例の車両用制御装置は上記した圧力センサの検出値や吸気スロットルバルブ１０４の開度あるいは空気流量センサ１０６に基づいて目標のＥＧＲ率を実現するようにアクチュエータを制御する。なお、本実施例においてＥＧＲ率は、吸気配管１１１を流れる混合ガスのうち、新気と排気の割合のことをいう。そして車両用制御装置は、ＥＧＲバルブ１０５や吸気スロットルバルブ１０４の開度あるいは可変位相バルブタイミング機構１０８により吸排バルブの位相角度を設定し、インタクーラ１０７を介して流入する混合ガスのＥＧＲ率を制御する。
図２は目標外部ＥＧＲ率マップの一例である。図１に示した内燃機関３０４は領域Ｂで外部ＥＧＲを２０％程度とすることでポンプ損失や熱損失を改善する。すなわち、内燃機関３０４の回転数と目標負荷に応じて目標とする外部ＥＧＲ率が決まり、車両用制御装置はインタクーラ１０７を介して流入する混合ガスのＥＧＲ率がこの目標ＥＧＲ率となるように上記した各アクチュエータを制御することでスロットルを大きく開けてポンプ損失を減らし、さらに排気の導入により燃焼温度がさがって熱損失も減らせる。その一方でアイドルなどの低負荷領域では燃料量がすくないためＥＧＲ率が高いと燃焼が不安定となり失火の恐れがあるため目標とする外部ＥＧＲ率を１０％以下に下げる。また同様に内燃機関３０４を停止する際には、再始動性を確保するため外部ＥＧＲ率を１０％以下に下げる。なお高負荷高回転域でも外部ＥＧＲ率を下げているが、この領域では元々外部ＥＧＲが入りにくくさらには前述のポンプ損失がそもそも小さいためである。むしろこの領域ではノッキングを減らすために外部ＥＧＲを導入しており、その効果代によってＥＧＲ率を決めればよい。
図３は走行中に内燃機関３０４を停止・再始動する動力伝達制御システムの一例を示す。内燃機関３０４で発生した動力はトルクコンバータ３０５、クラッチ３０６、ＣＶＴ変速機３０２を介して駆動輪３０３に伝えられる。クラッチ３０６は内燃機関３０４の出力軸と車両駆動軸とを締結する、又は開放されることにより、トルクを伝達する、又は遮断するトルク伝達機構であり、車両用制御装置の制御部（ＣＰＵ）により制御される。ＣＶＴ変速機３０２は無段変速機、または連続可変トランスミッション（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）のことで、歯車以外の機構を用い変速比を連続的に変化させる動力伝達機構である。
ここで燃費低減を図るために、車両が減速走行をしている際にエンジン停止するセーリング制御について説明する。より具体的には、先行車などの外界情報を用いて燃費効果がある走行シーンを特定し、このような走行シーンにおいて減速走行を行った場合にセーリング制御を実行する。セーリング制御では例えばドライバーがアクセルオフし、車両が惰性走行を開始した際に、車両用制御装置３０１が備える制御部（ＣＰＵ）により、内燃機関３０４の動力が駆動輪３０３に伝わらないようにクラッチ３０６を切断するように制御する。そして制御部（ＣＰＵ）はクラッチ３０６を切断した後、内燃機関３０４の燃料噴射を停止するように図示していない燃料噴射弁（インジェクタ）を制御する。これにより燃費を改善することが可能となる。
またドライバーがブレーキを踏み車両速度が所定値よりも小さくなった際に、同様にクラッチ３０６を切断するように制御するとともに、内燃機関３０４の燃料噴射を停止するように図示していない燃料噴射弁（インジェクタ）を制御することをコースティング制御と呼ぶ。これにより上記したセーリング制御と同様に燃費を改善することを目的とするものである。なお本実施例ではＣＶＴ変速機３０２を用いて説明するが、ＡＭＴやＭＴなどの変速機を用いても本発明は変わらず実現できる。またセーリング制御やコースティング制御における内燃機関停止条件は上記に限らず、ＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）と呼ばれる「定速走行・車間距離制御」において外部要求により走行中に内燃機関３０４の出力をゼロにするという条件で内燃機関３０４を停止しても良い。なお、ＡＣＣは高速道路や自動車専用道路等において車間距離を一定に保ちつつ、定速走行を車両に行わせる自動制御のことである。
図４は本実施例を実現するための制御ブロック図の一例であり、車両用制御装置３０１が備える制御部（ＣＰＵ）により実行される機能ブロック図を示す。車両用制御装置３０１の制御部（ＣＰＵ）は、アクセル信号、車速信号等を元に内燃機関の停止要求を算出する内燃機関停止要求部４０１と吸気流量やＥＧＲ弁開度等から内燃機関３０４のシリンダに吸入される外部ＥＧＲ率を推定する外部ＥＧＲ率推定部４０２を有する。たとえば内燃機関停止要求があった場合に、外部ＥＧＲ率が高いにもかかわらず（たとえば３０％）、内燃機関３０４を停止したとする。つまり、クラッチ３０６を開放し、燃料噴射量を０にすることで内燃機関３０４を停止させ、その後に再び、内燃機関始動条件が成立すると、クラッチ３０６を締結し、燃料噴射を開始すると、外部ＥＧＲ率が高いために再始動できない虞がある。
そこで本実施例において制御部（ＣＰＵ）のクラッチ制御演算部４０３は、内燃機関停止要求があっても外部ＥＧＲ推定値（ＥＧＲ率）が設定値以上の場合はクラッチ３０６の締結もしくクラッチ締結を維持するようにクラッチ油圧を制御する。そして、制御部（ＣＰＵ）のクラッチ制御演算部４０３はＥＧＲ率が設定値より小さくなりかつ内燃機関停止要求があった場合にクラッチ開放もしくはクラッチ開放維持するようにクラッチ油圧を制御する。これにより外部ＥＧＲ率が高いことによる内燃機関の再始動性の悪化を抑制しつつ、外部ＥＧＲ率が低い場合には適切に内燃機関を停止することで燃費低減を図ることが可能となる。
図５は上記した車両用制御装置３０１の制御部（ＣＰＵ）が有する機能ブロックにより実行する本実施例のフローチャートの一例である。ステップＳ５０１では制御部（ＣＰＵ）の内燃機関停止要求部４０１により車速が所定速度以上であるかを判定し、所定速度（例えば５ｋｍ／ｈ）以上の場合はステップＳ５０２に進む。ステップＳ５０２では内燃機関停止条件が成立しているか否かを判定し、成立している場合に制御部（ＣＰＵ）は内燃機関３０４の燃料噴射を停止するように燃料噴射弁を制御する。またこの場合には、ステップＳ５０３に進む。
内燃機関の停止条件としては例えばセーリング制御において、ドライバーによる運転の場合はアクセルオフとなっている場合が考えられる。ＡＣＣの場合は要求トルクがゼロの状態を内燃機関の停止条件とすることが考えられる。あるいは、ＡＣＣの場合は要求トルクが負でかつ、所定時間後に車両停止予定である場合を内燃機関の停止条件としても良い。またコースティング制御の場合は例えばドライバー運転場合はブレーキオンで、かつ車速がコースティング許可速度（例えば１５ｋｍ／ｈ）以下を内燃機関の停止条件とすることが考えられる。
ステップＳ５０３では、制御部（ＣＰＵ）の外部ＥＧＲ率推定部４０２により外部ＥＧＲ率を推定し、又は算出し、この外部ＥＧＲ率が設定値（例えば５％）以上である場合はステップＳ５０４に進み、そうでない場合はステップＳ５０６に進む。ステップＳ５０４ではクラッチ締結を維持し、ステップＳ５０５で内燃機関の軸出力が０近傍になるように燃料噴射をする。すなわち制御部（ＣＰＵ）はクラッチ締結を維持することで内燃機関３０４の停止を禁止し、内燃機関３０４の軸出力を０近傍に制御することで内燃機関３０４によるブレーキ（エンブレ）を発生させず、クラッチ３０６を切断した際と同程度の減速度を実現する。一方で、ＥＧＲ濃度が所定値より小さくなった場合はステップＳ５０６に進み、ステップＳ５０６では制御部（ＣＰＵ）はクラッチ３０６を開放し、かつステップＳ５０７で燃料噴射を停止するように燃料噴射弁を制御することにより内燃機関３０４を停止させる。これによりセーリング運転状態となり内燃機関を停止させたまま車両を走行させることで燃費を向上できる。
図６はセーリング制御に本実施例を適用した際のタイムチャートの一例である。車両が所定速度以上で走行している場合であって、ドライバーがアクセルをオンからオフにしたとき（時刻Ａ）に内燃機関３０４の停止条件が成立したとして、本来はここで制御部（ＣＰＵ）は内燃機関３０４を停止するように制御する。つまり、制御部（ＣＰＵ）は、クラッチ３０６を開放し、燃料噴射量を０にすることで内燃機関３０４を停止させることが考えられる。
しかし、ここで本実施例の制御部（ＣＰＵ）は内燃機関３０４の外部ＥＧＲ率が設定値（たとえば５％）以上の場合には内燃機関３０４の停止条件が成立した場合であっても、内燃機関３０４への燃料噴射を行うように燃料噴射弁を制御し、内燃機関３０４を停止させることなく、運転を継続させる。この際、制御部（ＣＰＵ）は、内燃機関の出力軸３０４と車両駆動軸との間のトルクを伝達する、又は切断するクラッチに対してクラッチ締結を維持するように制御する。
また、制御部（ＣＰＵ）は吸気スロットルバルブ１０４を閉弁方向に制御することで軸出力０近傍になるように制御し、さらにＥＧＲバルブ１０５を閉弁方向に制御することで外部ＥＧＲ率を低下させる。具体的には吸気スロットルバルブ１０４の開度を小さくする時に、制御部（ＣＰＵ）は吸気スロットルバルブ１０４の開度を内燃機関３０４の停止条件が非成立時の燃料カットの際よりは開くように制御しことで内燃機関３０４からの軸出力０近傍（内燃機関が回転数を維持できる出力）になるようにする。これによりクラッチ３０６を締結していてもクラッチ開放と同じような同様の減速度が実現できるため、本制御をドライバー違和感なく実施できる。
そして外部ＥＧＲ率が設定値より小さくなったとき（時刻Ｂ）に制御部（ＣＰＵ）は、クラッチ３０６を開放し、燃料噴射量を０にすることで内燃機関３０４を停止させる。次にドライバーがアクセルを踏んだ際には内燃機関を再始動し（時刻Ｃ）、内燃機関回転数と変速機回転数の差が所定範囲に収まった時にクラッチ３０６を締結し（時刻Ｄ）、内燃機関の負荷に応じてＥＧＲ弁を開いて外部ＥＧＲを導入する（時刻Ｅ）ことで低燃費運転を実現する。本構成によりＥＧＲ率が設定値よりも大きい場合でも再始動性の悪化を防止でき、かつ減速度も変わらないためドライバーに違和感を与えないようにできる。
図７および図８をもちいて図１〜４で説明したシステムに対する、本発明の別の実施形態を説明する。
図７は車両用制御装置３０１の制御部（ＣＰＵ）が有する機能ブロックにより実行される本実施例のフローチャートの一例である。ステップＳ７０１からステップＳ７０３の説明は図５のステップＳ５０１からステップＳ５０３の説明と同じなので省略する。ステップＳ７０４からステップＳ７０５は内燃機関３０４の停止条件が成立しているがＥＧＲ濃度が設定値以上の場合に制御部（ＣＰＵ）により実施される。ステップＳ７０４で制御部（ＣＰＵ）はクラッチ締結あるいは締結維持するようにクラッチ３０６を制御するとともにステップＳ７０５でＥＧＲ弁１０５を閉じるように制御する。
さらに制御部（ＣＰＵ）はステップＳ７０６ですべての気筒で燃料噴射を停止するとともに吸気スロットルバルブ１０４を開弁方向に制御する。この時、内燃機関は車両の慣性力（タイヤの回転）がクラッチ３０６を通じて伝達されるため、燃料を噴射しても内燃機関の回転は維持される。さらに制御部（ＣＰＵ）は吸気スロットルバルブ１０４を開弁方向に制御することでエンジンブレーキがほぼ掛からない状態となり、内燃機関停止時とほぼ同じ減速度を実現できる。
一方のステップＳ７０７〜ステップＳ７０９は内燃機関３０４の停止条件が成立し、かつＥＧＲ率が設定値よりも小さい場合に制御部（ＣＰＵ）により実施される。ここではステップＳ７０７で制御部（ＣＰＵ）は、クラッチ３０６を開放するとともに、ステップＳ７０８で触媒内に蓄積された酸素を消費するためのリッチスパイク制御（ストイキよりも濃い燃料を噴射する）を実施するように燃料噴射弁を制御する。そして制御部（ＣＰＵ）はこのリッチスパイク制御が終了した後にステップＳ７０９で燃料噴射を停止するように燃料噴射弁を制御する。
図８はセーリング制御に本発明を適用した際のタイムチャートの別の一例である。図６との違いはアクセルオフした時刻Ａで燃料噴射を止めるとともに吸気スロットルバルブ１０４の開度を軸出力０近傍とする際よりも大きく、エンジンブレーキが利かない程度に開く、あるいは維持することである。つまり、制御部（ＣＰＵ）は、ＥＧＲ弁１０５を閉弁方向に制御した場合に燃料をカットし、吸気スロットルバルブ１０４の開度を内燃機関３０４の停止条件が非成立時の燃料カットの際よりも開くように制御する。
この結果、内燃機関３０４のシリンダに流入する吸気流量が本制御を実施しない場合よりも大きくなり、ＥＧＲ率がより早く低下する。また本方法では触媒内に酸素が貯蔵されるため、クラッチ３０６を切り離す前後でこれを除くためのリッチスパイク用の燃料噴射を行ってから内燃機関を停止する。
本実施例ではクラッチ３０６を開放してからリッチスパイク制御を行っており、リッチスパイク時の燃焼トルクが車輪に伝わらないため運転性の悪化を防止できる。本構成によりＥＧＲ率が設定値よりも大きい場合は内燃機関の停止を禁止し、かつＥＧＲ率の低下を早めることで、セーリング運転の実施時間を長くすることができるので、燃費低減を図ることが可能となる。また最後に触媒に貯蔵された酸素をリッチスパイクで取り除くことで、エンジン再始動後の再加速（時刻Ｄ以降）での排気（特にＮＯｘ）の悪化を防止できる。
図９および図１０をもちいて図１〜４で説明したシステムに対する、本発明の別の実施形態を説明する。
図９は車両用制御装置３０１の制御部（ＣＰＵ）が有する機能ブロックにより実行される本実施例のフローチャートの一例である。ステップＳ９０１からステップＳ９０３の説明は図５のステップＳ５０１からステップＳ５０３の説明と同じなので省略する。ステップＳ９０４からステップＳ９０６は内燃機関の停止条件が成立しているがＥＧＲ濃度が設定値以上の場合に制御部（ＣＰＵ）により実施される。ステップＳ９０４で制御部（ＣＰＵ）はクラッチ締結あるいは締結維持するようにクラッチ３０６を制御するとともにステップＳ９０５でＥＧＲ弁１０５を閉じるように制御する。
ステップＳ８０６で制御部（ＣＰＵ）は吸気スロットルバルブ１０４を開くが、その分、トルクが増大する。ここで内燃機関３０４には図示していないが、噴射された燃料に対して点火を行う点火プラグが配置されており、この点火プラグの点火時期は車両用制御装置の有する制御部（ＣＰＵ）により行われる。そして制御部（ＣＰＵ）は上記した増大するトルクを減らすために点火時期を遅らせる、いわゆる点火リタードを行うように点火プラグを制御する。一方、ＥＧＲ濃度が設定値よりも小さくなった場合はステップＳ９０７〜ステップＳ９０８を実施する。ここではステップＳ９０７で制御部（ＣＰＵ）はクラッチ３０６を開放するとともに、ステップＳ９０８で燃料噴射を停止するように燃料噴射弁を制御する。
図１０はセーリング制御に本実施例を適用した際のタイムチャートの別の一例である。図６との違いはアクセルオフした後（時刻Ａ）から吸気スロットルバルブ１０４の開度を軸出力０近傍とする場合の開度よりも大きくすることで、吸入空気量を増やす事である。この際に制御部（ＣＰＵ）は内燃機関３０４の出力トルクが増大することに対し、点火プラグの点火リタードを行うように制御することで押えつつ、燃料噴射量を増やす。つまり、制御部（ＣＰＵ）は、内燃機関３０４を停止しないように制御した場合に点火をリタードし、吸気スロットルバルブの開度を点火リタード前よりも開くように制御する。この結果、内燃機関３０４のシリンダに流入する吸気流量が本制御を実施しない場合に比べて大きくなり、ＥＧＲ率がより早く低下する。また吸気流量に応じて点火リタードを行うことで余分なトルク発生をおさえることで運転性の悪化も防止できる。
本実施例により、ＥＧＲ率が設定値よりも大きい場合は内燃機関の停止を禁止し、かつＥＧＲ率の低下を早めることで、セーリング運転の実施時間を長くすることができるので、燃費低減を図ることが可能となる。また点火リタードによるトルク制御をおこなうことで運転性の悪化を防止できる。
図１１および図１２をもちいて図１〜４で説明したシステムに対する、本発明の別の実施形態を説明する。
図１１は車両用制御装置３０１の制御部（ＣＰＵ）が有する機能ブロックにより実行される本実施例のフローチャートの一例である。ステップＳ１１０１からステップＳ１１０２の説明は図５のステップＳ５０１からステップＳ５０２の説明と同じなので省略する。ステップＳ１１０４からステップＳ１１０５は内燃機関３０４の停止条件が成立しているがＥＧＲ濃度が設定値以上の場合に実施される。ステップＳ１１０４で制御部（ＣＰＵ）はクラッチ締結あるいは締結維持するようにクラッチ３０４を制御するとともにステップＳ１１０５でＥＧＲ弁１０５を閉じるように制御する。また制御部（ＣＰＵ）はステップＳ１１０６で気筒休止を行うように制御する。具体的には可変バルブ機構により休止気筒への混合気の流入を止め、その代わりに燃焼気筒には本来休止気筒に流入するはずの混合気を導入する。
本制御は全気筒燃焼させた場合に軸出力０近傍での燃焼が困難になる場合に実施され、燃焼気筒の空気量および燃料量を増大させることで燃焼気筒の燃料量を増大させることで燃焼安定性を確保する。これによりＥＧＲ率が大きく、全気筒で軸出力０近傍での燃焼が困難場合であっても、気筒休止分の空気、燃料を残り気筒に分配すること燃焼悪化を防止し、ドライバーに違和感をあたえるようなトルク変動事を防止できる。
図１２はセーリング制御に本実施例を適用した際のタイムチャートの別の一例である。図６との違いはアクセルオフした後（時刻Ａ）から気筒休止を実施することで、燃料噴射気筒の燃料量を軸出力０近傍時よりも増やすことである。そしてＥＲＧ率が設定値よりも小さくなったときにクラッチを開放し、スロットル開度をエンジン停止時の位置に戻すとともに、燃料噴射量を停止する。本構成により、ＥＧＲ率が設定値よりも大きい場合は内燃機関の停止を禁止し、かつ全気筒で軸出力０近傍が実現できない場合でも、気筒休止により燃焼安定性を確保することでセーリング運転時と同じ減速度を実現でき、ドライバーの違和感を防止できる。
図１３を用いて図１〜図１２で説明したシステムおよび制御に対する、本発明の別の実施形態を説明する。
図１３は車両用制御装置３０１の制御部（ＣＰＵ）が有する機能ブロックにより実行される本実施例のフローチャートの一例である。本フローチャートは実施例１、２、３、４で説明した内燃機関停止前の制御を触媒温度に応じて選択する方法を示している。ステップＳ１３０１では触媒温度（実測もしくは推定値）が触媒温度低下防止のために設定された設定値Ａ以下であるか否かを判定し、設定値以下ならばステップＳ１３０２に進み、そうでない場合はステップＳ１３０４に進む。ステップＳ１３０２ではセーリング前に実施例３に示した点火リタードを実施し、点火リタードで排気温度を上昇させ触媒温度を上げる。ステップＳ１３０４では触媒温度が触媒損傷を防止するために設定された設定値Ｂ以上か否かを判定し、設定値Ｂ以上であるときはステップＳ１３０５にすすみ、そうでない場合はステップＳ１３０６に進む。ステップＳ１３０５では燃料カットにより触媒に吸入空気を送り込むことで触媒温度を低下させる。ステップＳ１３０６では燃焼安定性に応じて実施例１に示した軸出力０燃焼噴射と実施例４に示した気筒休止を選択する。
本構成により、触媒温度が活性化温度よりも低くなったり、触媒損傷温度よりも高くなったりすることを防止でき触媒の排気性能を維持しながら内燃機関の停止を実現できる。
実施例１から５で説明した発明は、内燃機関とモータのハイブリッドシステムにも適用できる。
図１４は走行中に内燃機関を停止・再始動する動力伝達制御システムの別の一例である。図３との違いはモータ１４０８の動力がベルト１４０７を通してタイヤまで伝達できるようになっていることであり、またモータ１４０８単独での走行を可能とするためのクラッチＢ１４０９を設けたことである。モータ単独で走行し、内燃機関を停止する条件としては内燃機関の低効率運転領域になった時でかつモータ単独で駆動可能な場合、もしくは回生時のバッテリ蓄電量を確保するためモータ単独で駆動する場合などが考えられる。本システムではモータ単独で走行する際には内燃機関１４０４を停止するが、これまで説明したようにＥＧＲ率が高い場合には内燃機関１４０４の再始動性が悪化する。これを避けるための方法は実施例１〜４で説明した場合と同じであり、内燃機関の停止条件が成立してもクラッチＢ１４０９およびクラッチＡ１４０６を締結し、軸出力０燃料噴射もしくは燃料カットもしくは点火リタードもしくは気筒休止を行うことで再始動性の悪化を防止できる。
１０１ ターボチャージャ
１０２ 触媒
１０３ ＥＧＲクーラー
１０４ 吸気スロットル
１０５ ＥＧＲバルブ
１０６ 空気流量センサ
１０７ インタクーラ
１０８ 可変位相バルブタイミング機構
３０１ 制御装置
３０２ ＣＶＴ変速機
３０３ 駆動輪
３０４ 内燃機関
３０５ トルクコンバータ
３０６ クラッチ
４０１ 内燃機関停止要求部
４０２ 外部ＥＧＲ率推定部
４０３ クラッチ制御演算部
１４０１ 制御装置
１４０２ ＣＶＴ変速機
１４０３ 駆動輪
１４０４ 内燃機関
１４０５ トルクコンバータ
１４０６ クラッチＡ
１４０７ ベルト
１４０８ モータ
１４０９ クラッチＢ

Claims (13)

  1. 車両が所定速度以上で走行している場合であって、内燃機関の停止条件が成立した場合に内燃機関を停止する車両用制御装置において、
    前記内燃機関のＥＧＲ率が設定値以上の場合には前記内燃機関の前記停止条件が成立した場合であっても、内燃機関への燃料噴射を行うように燃料噴射弁を制御する制御部を備えたことを特徴とする車両用制御装置。
  2. 車両が所定速度以上で走行している場合であって、内燃機関の停止条件が成立した場合に内燃機関を停止する車両用制御装置において、
    前記内燃機関のＥＧＲ率が設定値以上の場合には前記内燃機関の前記停止条件が成立した場合に、前記内燃機関のＥＧＲ配管に取り付けられたＥＧＲ弁を閉弁方向に制御する制御部を備えたことを特徴とする車両用制御装置。
  3. 車両が所定速度以上で走行している場合であって、内燃機関の停止条件が成立した場合に内燃機関を停止する車両用制御装置において、
    前記内燃機関のＥＧＲ率が設定値以上の場合には前記内燃機関の前記停止条件が成立した場合であっても、前記内燃機関の出力軸と車両駆動軸のトルクを伝達、又は切断するクラッチに対してクラッチ締結を維持するように制御する制御部を備えたことを特徴とする車両用制御装置。
  4. 請求項１〜３の何れかに記載の車両用制御装置において、
    前記制御部は内燃機関の出力軸と車両駆動軸のトルク伝達を切断するクラッチに対してクラッチ開放指示を送ることで、前記内燃機関の停止条件が成立した場合に前記内燃機関を停止するように制御することを特徴とする車両用制御装置。
  5. 請求項２に記載の車両用制御装置において、
    前記制御部は、前記内燃機関のＥＧＲ配管に取り付けられたＥＧＲ弁を閉弁方向に制御した場合に燃料をカットし、前記内燃機関の吸気管に取り付けられたスロットル弁の開度を内燃機関の停止条件が非成立時の燃料カットの際よりも開くように制御することを特徴とする車両用制御装置。
  6. 請求項３に記載の車両用制御装置において、
    前記制御部は、前記内燃機関の出力軸と車両駆動軸のトルク伝達を切断するクラッチに対してクラッチ締結を維持するように制御した場合に燃料をカットし、前記内燃機関の吸気管に取り付けられたスロットル弁の開度を内燃機関の停止条件が非成立時の燃料カットの際よりも開くように制御することを特徴とする車両用制御装置。
  7. 請求項１〜３の何れかに記載の車両用制御装置において、
    前記制御部は、前記内燃機関を停止しないように制御した場合に点火をリタードし、前記内燃機関の吸気管に取り付けられたスロットル弁の開度を点火リタード前よりも開くように制御することを特徴とする車両用制御装置。
  8. 請求項１〜３の何れかに記載の車両用制御装置において、
    前記制御部は、前記内燃機関を停止しないように制御した場合に所定気筒の燃料噴射を停止し（一部燃料カット）、前記噴射を停止した気筒に停止気筒分相当の燃料を噴射するように制御することを特徴とする車両用制御装置。
  9. 請求項１〜３の何れかに記載の車両用制御装置において、
    内燃機関の排気を浄化する触媒の触媒温度に応じて、点火リタード、燃料カット、一部燃料カットの少なくとも一つを選択することを特徴とした車両用制御装置。
  10. 請求項１〜３の何れかに記載の車両用制御装置において、
    前記内燃機関の停止条件とは車両惰行運転中に内燃機関の出力軸と車両駆動軸のトルク伝達を切断するセーリング運転の許可条件であることを特徴とする車両用制御装置。
  11. 請求項１〜３の何れかに記載の車両用制御装置において、
    前記内燃機関の停止条件とは車両停止直前に内燃機関の出力軸と車両駆動軸のトルク伝達を切断するコースティング運転の許可条件であることを特徴とする車両用制御装置。
  12. 請求項１〜３の何れかに記載の車両用制御装置において、
    前記内燃機関の停止条件とはモータ動力により車両を走行するため内燃機関の出力軸と車両駆動軸のトルク伝達を切断するモータ運転の許可条件であることを特徴とする車両用制御装置。
  13. 請求項１〜３の何れかに記載の車両用制御装置において、
    前記制御部は、内燃機関を停止しないように制御した後、前記内燃機関のＥＧＲ率が設定値未満になった場合に、前記内燃機関を停止させるように制御することを特徴とする車両用制御装置。
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