JP2023112870A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の停止位置のばらつきが抑制された車両の制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】走行動力源である内燃機関を備えた車両の制御装置において、前記内燃機関の燃焼が停止した惰性回転中に前記内燃機関のスロットル開度を一時的に増大させてから減少させることにより、前記内燃機関の停止位置制御を実行する停止位置制御部と、前記停止位置制御の実行中に、前記内燃機関のスロットル弁よりも下流側の吸気通路内の圧力であるインマニ圧の目標値として、前記内燃機関の惰性回転を停止可能な目標インマニ圧を算出する算出部と、大気圧よりも低い上限値を設定する設定部と、前記停止位置制御の実行中に前記目標インマニ圧が前記上限値以下となった場合に、前記インマニ圧が前記目標インマニ圧にまで上昇するように前記スロットル開度を増大させるスロットル制御部と、を備えた車両の制御装置。【選択図】図４

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

内燃機関の燃焼が停止した惰性回転中に内燃機関のスロットル開度を一時的に増大させてから減少させることにより、内燃機関の停止位置制御を実行する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０２０－１４７２７６号公報

上記の停止位置制御において、スロットル開度を増大させるタイミングにばらつきがあると、内燃機関の停止位置にもばらつきが生じるおそれがある。

そこで本発明は、内燃機関の停止位置のばらつきが抑制された車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的は、走行動力源である内燃機関を備えた車両の制御装置において、前記内燃機関の燃焼が停止した惰性回転中に前記内燃機関のスロットル開度を一時的に増大させてから減少させることにより、前記内燃機関の停止位置制御を実行する停止位置制御部と、前記停止位置制御の実行中に、前記内燃機関のスロットル弁よりも下流側の吸気通路内の圧力であるインマニ圧の目標値として、前記内燃機関の惰性回転を停止可能な目標インマニ圧を算出する算出部と、大気圧よりも低い上限値を設定する設定部と、前記停止位置制御の実行中に前記目標インマニ圧が前記上限値以下となった場合に、前記インマニ圧が前記目標インマニ圧にまで上昇するように前記スロットル開度を増大させるスロットル制御部と、を備えた車両の制御装置によって達成できる。

前記スロットル開度を増大させてから前記インマニ圧が前記上限値にまで上昇するのに必要な上昇必要時間を予測する予測部を備え、前記算出部は、現時点から前記上昇必要時間が経過した直後の前記内燃機関の吸気弁の閉弁時期での前記目標インマニ圧を算出してもよい。

前記予測部は、現時点での前記内燃機関の回転数が高いほど前記上昇必要時間を長く予測してもよい。

前記予測部は、現時点での前記インマニ圧と前記上限値との差圧が大きいほど、前記上昇必要時間を長く予測してもよい。

前記予測部は、前記上限値が高いほど前記上昇必要時間を長く予測してもよい。

前記算出部は、前記内燃機関の回転数の低下率と、前記閉弁時期で予測される前記内燃機関の回転数とに基づいて、前記目標インマニ圧を算出してもよい。

前記算出部は、前記閉弁時期で予測される前記内燃機関の回転数が低いほど前記目標インマニ圧を低い値として算出してもよい。

前記算出部は、前記低下率が大きいほど前記目標インマニ圧を低い値として算出してもよい。

前記設定部は、前記車両の車速が速いほど前記上限値を高い値に設定してもよい。

本発明によれば、内燃機関の停止位置のばらつきが抑制された車両の制御装置を提供できる。

図１は、ハイブリッド車両の概略構成図である。 図２は、エンジンの概略構成図である。 図３は、停止位置制御の一例を示したタイミングチャートである。 図４は、ＥＣＵが実行するスロットル制御の一例を示したフローチャートである。 図５は、スロットル開度が開度Ａ１に維持される場合の一例を示したタイミングチャートである。 図６は、スロットル開度が開度Ａ２に切り替えられる場合の一例を示したタイミングチャートである。 図７は、車速と上限値との関係を規定したマップの一例である。 図８Ａは、エンジン回転数と上昇必要時間との関係を規定したマップの一例であり、図８Ｂは、上限値と上昇必要時間との関係を規定したマップの一例である。 図９は、エンジン回転数と目標インマニ圧との関係を規定したマップの一例である。

［ハイブリッド車両の概略構成］
図１は、ハイブリッド車両１の概略構成図である。ハイブリッド車両１には、エンジン１０から駆動輪１３までの動力伝達経路に、Ｋ０クラッチ１４、モータ１５、トルクコンバータ１８、及び変速機１９が順に設けられている。エンジン１０及びモータ１５はハイブリッド車両１の走行動力源として搭載されている。エンジン１０は、例えばＶ型６気筒ガソリンエンジンであるが気筒数はこれに限定されず、直列型のガソリンエンジンであってもよいし、ディーゼルエンジンであってもよい。Ｋ０クラッチ１４、モータ１５、トルクコンバータ１８、及び変速機１９は、変速ユニット１１内に設けられている。変速ユニット１１と左右の駆動輪１３とは、ディファレンシャル１２を介して駆動連結されている。

Ｋ０クラッチ１４は、同動力伝達経路上のエンジン１０とモータ１５との間に設けられている。Ｋ０クラッチ１４は、解放状態から油圧の供給を受けて係合状態となって、エンジン１０とモータ１５との動力伝達を接続する。Ｋ０クラッチ１４は、油圧供給の停止に応じて解放状態となって、エンジン１０とモータ１５との動力伝達を遮断する。係合状態とは、Ｋ０クラッチ１４の両係合要素が連結しエンジン１０とモータ１５が同じ回転数となっている状態である。解放状態とは、Ｋ０クラッチ１４の両係合要素が離れた状態である。

モータ１５は、インバータ１７を介してバッテリ１６に接続されている。モータ１５は、バッテリ１６からの給電に応じて車両の駆動力を発生するモータとして機能し、更にエンジン１０や駆動輪１３からの動力伝達に応じてバッテリ１６に充電する電力を発電する発電機としても機能する。モータ１５とバッテリ１６との間で授受される電力は、インバータ１７により調整されている。

インバータ１７は、後述するＥＣＵ１００によって制御され、バッテリ１６からの直流電圧を交流電圧に変換し、またはモータ１５からの交流電圧を直流電圧に変換する。モータ１５がトルクを出力する力行運転の場合、インバータ１７はバッテリ１６の直流電圧を交流電圧に変換してモータ１５に供給される電力を調整する。モータ１５が発電する回生運転の場合、インバータ１７はモータ１５からの交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１６に供給される電力を調整する。

トルクコンバータ１８は、トルク増幅機能を有した流体継ぎ手である。変速機１９は、ギア段の切替えにより変速比を多段階に切替える有段式の自動変速機であるが、これに限定されず無段式の自動変速機であってもよい。変速機１９は、動力伝達経路上のモータ１５と駆動輪１３の間に設けられている。トルクコンバータ１８を介して、モータ１５と変速機１９とが連結されている。トルクコンバータ１８には、油圧の供給を受けて係合状態となってモータ１５と変速機１９とを直結するロックアップクラッチ２０が設けられている。

変速ユニット１１には、更にオイルポンプ２１と油圧制御機構２２とが設けられている。オイルポンプ２１で発生した油圧は、油圧制御機構２２を介して、Ｋ０クラッチ１４、トルクコンバータ１８、変速機１９、及びロックアップクラッチ２０にそれぞれ供給されている。油圧制御機構２２には、Ｋ０クラッチ１４、トルクコンバータ１８、変速機１９、及びロックアップクラッチ２０のそれぞれの油圧回路と、それらの作動油圧を制御するための各種の油圧制御弁と、が設けられている。尚、トルクコンバータ１８の代わりに湿式クラッチが設けられていてもよい。

ハイブリッド車両１には、同車両の制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００が設けられている。ＥＣＵ１００は、車両の走行制御に係る各種演算処理を行う演算処理回路と、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリと、を備える電子制御ユニットである。ＥＣＵ１００は車両の制御装置の一例であり、詳しくは後述する停止位置制御部、算出部、設定部、スロットル制御部、及び予測部を機能的に実現する。

ＥＣＵ１００は、エンジン１０及びモータ１５の駆動を制御する。具体的にはＥＣＵ１００は、エンジン１０のスロットル開度、点火時期、燃料噴射量を制御することにより、エンジン１０のトルクや回転数を制御する。ＥＣＵ１００は、インバータ１７を制御してモータ１５とバッテリ１６との間での電力の授受量を調整することで、モータ１５の回転数やトルクを制御する。またＥＣＵ１００は、油圧制御機構２２の制御を通じて、Ｋ０クラッチ１４やロックアップクラッチ２０、変速機１９の駆動制御を行う。

ＥＣＵ１００には、イグニッションスイッチ７１、クランク角センサ７２、モータ回転数センサ７３、車速センサ７４、エアフローメータ７５、圧力センサ７６、及び大気圧センサ７７からの信号が入力される。クランク角センサ７２は、エンジン１０のクランクシャフトの回転数、即ちエンジン回転数を検出する。モータ回転数センサ７３は、モータ１５の出力軸の回転速度を検出する。車速センサ７４は、ハイブリッド車両１の走行速度を検出する。エアフローメータ７５は、エンジン１０の吸入空気量を検出する。圧力センサ７６は、後述するスロットル弁４０よりも下流側の吸気通路３７内の圧力（以下、インマニ圧と称する）を検出する。大気圧センサ７７は、大気圧を検出する。

ＥＣＵ１００は、モータモード及びハイブリッドモードの何れかの走行モードでハイブリッド車両を走行させる。モータモードでは、ＥＣＵ１００はＫ０クラッチ１４を解放し、モータ１５の動力により走行する。ハイブリッドモードでは、ＥＣＵ１００はＫ０クラッチ１４を係合状態に切り替えて少なくともエンジン１０の動力により走行する。尚、ハイブリッドモードには、エンジン１０のみの動力で走行するモード、モータ１５を力行運転させてエンジン１０及びモータ１５の双方を動力源として走行するモードを含む。

走行モードの切り替えは、車速やアクセル開度から求められた車両の要求駆動力と、バッテリ１６の充電状態などに基づいて行われる。例えば、要求駆動力が比較的小さくバッテリ１６の蓄電量を示すＳＯＣ（State Of Charge）が比較的高い場合には、燃費を向上させるためにエンジン１０を停止したモータモードが選択される。要求駆動力が比較的大きい場合やバッテリ１６のＳＯＣが比較的低い場合には、エンジン１０が駆動したハイブリッドモードが選択される。

ＥＣＵ１００は、所定の停止条件が成立した場合にエンジン１０を自動停止させ、所定の再始動条件が成立した場合に自動停止したエンジン１０を再始動させる間欠運転制御を実行する。例えばＥＣＵ１００は、ハイブリッドモードにおいてアクセル開度がゼロになった場合に、自動停止条件が成立したものとしてエンジン１０を自動停止させる。また、ＥＣＵ１００は、例えばアクセル開度がゼロよりも大きくなった場合に、再始動条件が成立したものとしてエンジン１０を自動で再始動させる。自動停止の際には、ＥＣＵ１００はＫ０クラッチ１４を解放して燃焼を停止する。自動再始動の際には、ＥＣＵ１００はＫ０クラッチ１４を介してモータ１５によりエンジン１０をクランキングして燃焼を開始し、その後にＫ０クラッチ１４を係合させる。また、エンジン１０の自動停止の際に燃焼が停止し惰性回転中に、再びアクセル開度が増大して再始動条件が成立すると、燃焼が開始されてＫ０クラッチ１４が係合する。

［エンジンの概略構成］
図２は、エンジン１０の概略構成図である。エンジン１０は、気筒３０、ピストン３１、コネクティングロッド３２、クランク軸３３、吸気通路３５、吸気弁３６、排気通路３７、及び排気弁３８を有している。図２には、エンジン１０が有する複数の気筒３０のうちの一つのみが表示されている。気筒３０では混合気の燃焼が行われる。ピストン３１は、各気筒３０に往復動可能に収容され、エンジン１０の出力軸であるクランク軸３３にコネクティングロッド３２を介して連結されている。コネクティングロッド３２は、ピストン３１の往復運動をクランク軸３３の回転運動に変換する。

吸気通路３５は、各気筒３０の吸気ポートに吸気弁３６を介して接続されている。排気通路３７は、各気筒３０の排気ポートに排気弁３８を介して接続されている。吸気通路３５には、エアフローメータ７５、圧力センサ７６、及び吸入空気量を調整するスロットル弁４０が設けられている。排気通路３７には排気浄化用の触媒４３が設けられている。

気筒３０には筒内噴射弁４１が設けられている。筒内噴射弁４１は気筒３０内に直接燃料を噴射する。尚、筒内噴射弁４１の代わりに、又は筒内噴射弁４１に加えて、吸気ポートに向けて燃料を噴射するポート噴射弁が設けられていてもよい。各気筒３０には、吸気通路３５を通じて導入された吸気と筒内噴射弁４１が噴射した燃料との混合気を火花放電により点火する点火装置４２が設けられている。

［エンジンの停止位置制御］
エンジン１０での燃焼が停止した惰性回転中に、スロットル開度を一時的に増大して減少することによりエンジン１０の停止位置を制御する停止位置制御が実行される。詳細には、停止位置制御は、エンジン１０の惰性回転中に所定の気筒３０内に充填される吸気量を確保することにより、コンプレッショントルクを増大させてエンジン１０の停止位置を所望の停止位置とする制御である。エンジン１０の停止位置を所望の停止位置とすることにより、エンジン１０の再始動の際にモータ１５に要求されるエンジン１０のクランキングトルクが少なくて済む。このため、例えばモータモードでの走行中にエンジン１０を再始動させる際に、モータ１５の出力トルクのうちクランキングトルクに消費される分が抑制される。これにより、モータ１５の出力トルクのうちハイブリッド車両１の走行に消費されるトルクを確保することができ、モータモードで走行できる運転領域を確保して燃費の向上を図ることができる。

図３は、エンジン１０の停止位置制御の一例を示したタイミングチャートである。図３には、エンジン回転数［ｒｐｍ］、スロットル開度［ｄｅｇ］、及びインマニ圧［ｋＰａ］の推移を示している。エンジン１０の燃焼が停止してスロットル開度が、開度Ａ１に制御されてエンジン回転数が低下する（時刻ｔ１）。開度Ａ１は０に近い値であり０であってもよい。次に所定のタイミングでスロットル開度が開度Ａ１から開度Ａ２に増大し（時刻ｔ２）、所定の時間スロットル開度が開度Ａ２に維持される。開度Ａ２は、０よりも最大開度に近い値である。次にスロットル開度は開度Ａ２から開度Ａ３に減少する（時刻ｔ３）。開度Ａ３は０に近い値であり０であってもよい。このようなスロットル開度の一時的な増大により、スロットル弁４０よりも下流側の吸気通路３５内に吸気が導入され、インマニ圧が目標インマニ圧近傍にまで増大する（時刻ｔ４）。目標インマニ圧は、エンジン１０を停止するのに適したインマニ圧の目標値である。目標インマニ圧については詳しくは後述する。

次に、吸気行程にある気筒３０の吸気弁３６が閉じることにより、スロットル弁４０よりも下流側に導入された吸気の一部がその気筒３０内に充填される（時刻ｔ５）。次に吸気行程となる気筒３０の吸気弁３６が閉じることにより、その気筒３０内に吸気の一部が充填される（時刻ｔ６）。尚、吸気弁３６が閉じる際のインマニ圧が高いほど、その気筒３０内に充填される吸気量は増大する。その後に、最初に吸気が充填された気筒３０のピストン３１が膨張行程に位置し、次に吸気が充填された気筒３０のピストン３１が圧縮行程に位置して、エンジン１０の回転が停止する（時刻ｔ７）。ここで、ピストン３１が膨張行程で停止した気筒３０を膨張行程停止気筒と称し、ピストン３１が圧縮行程で停止した気筒３０を圧縮行程停止気筒と称する。その後にインマニ圧は大気圧へ戻る（時刻ｔ８）。

以上により、膨張行程停止気筒及び圧縮行程停止気筒のそれぞれに充填された吸気の圧縮反力が釣り合う位置でエンジン１０は停止する。これにより、エンジン１０の再始動の際には、モータ１５によりＫ０クラッチ１４を介してエンジン１０のクランキングを開始して圧縮行程停止気筒から燃焼を開始することができ、再始動性を確保することができる。停止位置制御は停止位置制御部が実行する処理の一例である。

［スロットル制御］
次に停止位置制御において実行されるスロットル制御について説明する。図４は、ＥＣＵ１００が実行するスロットル制御の一例を示したフローチャートである。本制御では、イグニッションがオンの状態で所定の周期ごとに繰り返し実行される。ＥＣＵ１００は、エンジン１０が停止位置制御の実行中であるか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１でＮｏの場合には、本制御は終了する。

ステップＳ１でＹｅｓの場合にＥＣＵ１００は、上限値及び下限値を設定する（ステップＳ２）。上限値は、大気圧センサ７７により検出された大気圧よりも低い値に設定される。下限値は、上限値よりも低い値に設定される。上限値及び下限値の設定については詳しくは後述する。ステップＳ２は、設定部が実行する処理の一例である。

次にＥＣＵ１００は、スロットル開度を仮に開度Ａ１から開度Ａ２に増大して所定時間だけ開度Ａ２に維持した場合に、インマニ圧が上限値にまで上昇するのに必要な上昇必要時間を予測する（ステップＳ３）。上昇必要時間の予測の詳細については後述する。ステップＳ３は、予測部が実行する処理の一例である。

次にＥＣＵ１００は、現時点から上昇必要時間経過直後での吸気弁３６の閉弁時期での目標インマニ圧を算出する（ステップＳ４）。目標インマニ圧は、詳しくは後述するがエンジン１０の惰性回転を停止可能なインマニ圧の目標値である。ステップＳ４は、算出部が実行する処理の一例である。

次にＥＣＵ１００は、目標インマニ圧が上限値以下であって下限値以上であるか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５でＮｏの場合には、ＥＣＵ１００はスロットル開度を開度Ａ１に維持する（ステップＳ６）。ステップＳ５でＹｅｓの場合には、ＥＣＵ１００はインマニ圧が目標インマニ圧となるように所定時間だけスロットル開度を開度Ａ２に維持する（ステップＳ７）。次にＥＣＵ１００は、スロットル開度を開度Ａ３に維持する（ステップＳ８）。

次に、停止位置制御においてスロットル開度が開度Ａ１に維持される場合について説明する。図５は、スロットル開度が開度Ａ１に維持される場合の一例を支援したタイミングチャートである。図５には、複数の気筒３０のそれぞれの吸気弁３６の閉弁時期Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３を示している。尚、ＥＣＵ１００は、閉弁時期Ｃ１等の各気筒３０の吸気弁３６の閉弁時期に対応するクランク角を把握している。図５の例では、現在時刻ｔ１１の直近の閉弁時期Ｃ１は上昇必要時間中であるため閉弁時期Ｃ１での目標インマニ圧は算出されずに、上昇必要時間が経過した時刻ｔ１２の直後の閉弁時期Ｃ２での目標インマニ圧が算出される（ステップＳ４）。図５の例では、目標インマニ圧は上限値よりも高い値であるため、現在時刻ｔ１１ではステップＳ５でＮｏと判定され、スロットル開度は開度Ａ１に維持される（ステップＳ６）。

次に、停止位置制御においてスロットル開度が開度Ａ１から開度Ａ２に切り替えられる場合について説明する。図６は、スロットル開度が開度Ａ２に切り替えられる場合の一例を示したタイミングチャートである。現在時刻ｔ２１から上昇必要時間が経過した時刻ｔ２２の直後の閉弁時期Ｃ３での目標インマニ圧を算出される（ステップＳ４）。図６の例では、目標インマニ圧は上限値と下限値との間にあるため、現在時刻ｔ２１ではステップＳ５でＹｅｓと判定され、スロットル開度はインマニ圧が目標インマニ圧となるように所定時間だけ開度Ａ２に維持される（ステップＳ７）。これにより閉弁時期Ｃ３ではインマニ圧は目標インマニ圧近傍にまで上昇し、閉弁時期Ｃ３及びＣ４のそれぞれに対応した気筒３０の充填吸気量を、エンジン１０の惰性回転を停止可能な程度に確保することができる。尚、閉弁時期Ｃ３及びＣ４は、上述した膨張行程停止気筒及び圧縮行程停止気筒に対応する。

以上のように、スロットル開度が開度Ａ１から開度Ａ２に増大するタイミングを、目標インマニ圧が上限値以下であって下限値以上となった時点とする。これにより、膨張行程停止気筒の吸気弁３６が閉じたタイミングでのインマニ圧のばらつきを抑制でき、膨張行程停止気筒での充填吸気量のばらつきを抑制できる。同様に、圧縮行程停止気筒の吸気弁３６が閉じたタイミングでのインマニ圧のばらつきを抑制でき、圧縮行程停止気筒での充填吸気量のばらつきを抑制できる。これにより、エンジン１０の惰性回転を停止させるコンプレッショントルクのばらつきも抑制され、エンジン１０の停止位置のばらつきを抑制することができる。

［上限値の設定方法］
次に上限値の設定方法について説明する。図７は、車速と上限値との関係を規定したマップの一例である。横軸は車速［ｋｍ／ｈ］を示し、縦軸は上限値［ｋＰａ］を示している。このマップは予め実験結果等に基づいて作成されＥＣＵ１００のメモリに記憶されている。ＥＣＵ１００はこのマップを参照して、車速センサ７４により検出された車速に基づいて上限値を設定する。図７に示すように、車速が速いほど上限値は高い値に設定される。

ここで、上限値が高いほど目標インマニ圧も高い値として算出されるが、インマニ圧が高いほど膨張行程停止気筒及び圧縮行程停止気筒のそれぞれでの充填空気量は増大し、惰性回転中でのエンジン１０のコンプレッショントルクが増大する。これにより、エンジン１０の振動が増大して搭乗者に不快感を与えるおそれがある。しかしながら車速が速い場合には、搭乗者はこのようなエンジン１０の振動を感じ難くなる。このため、車速が高いほど上限値は高い値に設定することにより、搭乗者に不快感を与えない範囲で早期にエンジン１０の惰性回転を停止させることができる。尚、上限値は車速によらずに少なくとも大気圧よりも低い値に設定される。インマニ圧を大気圧よりも高くすることはできないからである。

また、図７のマップで規定している上限値は、再始動性を考慮して高くなりすぎないように設定されている。上限値が大気圧以下であっても高すぎると、膨張行程停止気筒や圧縮行程停止気筒での充填吸気量が多くなりすぎる。これにより、エンジン１０の停止直後や惰性回転中での再始動の際に、コンプレッショントルクが高くなりすぎて再始動性が損なわれるおそれがあるからである。

図７の例では、車速に対して上限値が直線状に変化する場合を例に示したがこれに限定されず、曲線状に変化してもよい。また、車速を引数とする演算式により上限値を算出してもよい。

［下限値の設定方法］
下限値は、大気圧よりも所定値だけ低い値に設定される。下限値は、停止位置のばらつきやエンジン１０の再始動性をも考慮して低くなりすぎないように設定される。下限値が低すぎると、目標インマニ圧も低い値として算出され、コンプレッショントルクが低下してエンジン１０の停止位置にばらつきが生じるおそれがあるからである。また、エンジン１０の再始動の際には圧縮行程停止気筒から燃焼を開始するが、下限値が低すぎると圧縮行程停止気筒内の充填吸気量を確保することができずに、再始動性が低下するおそれがあるからである。

［上昇必要時間の予測方法］
上昇必要時間の予測方法について説明する。図８Ａは、エンジン回転数と上昇必要時間との関係を規定したマップの一例である。横軸はエンジン回転数［ｒｐｍ］を示し、縦軸は上昇必要時間［ｍｓ］を示している。このマップは予め実験結果等に基づいて作成されＥＣＵ１００のメモリに記憶されている。ＥＣＵ１００はこのマップを参照して、クランク角センサ７２により検出されたエンジン回転数に基づいて上昇必要時間を予測する。図８Ａに示すように、エンジン回転数が高いほど上昇必要時間は長期化する。エンジン回転数が高い方が低い場合よりも、スロットル開度が開度Ａ１に維持されている状態でのインマニ圧は低くなるからである。

また、図８Ａには、圧力センサ７６により検出されたインマニ圧と上限値との差圧が大きい場合と小さい場合とを示している。この差圧が大きい方が小さい場合よりも上昇必要時間は長期化する。尚、圧力センサ７６により検出されたインマニ圧とは、上昇必要時間を予測する現時点で圧力センサ７６により検出されたインマニ圧を示す。換言すれば、スロットル開度が開度Ａ１に維持されている状態でのインマニ圧である。

図８Ｂは、上限値と上昇必要時間との関係を規定したマップの一例である。横軸は上限値［ｋＰａ］を示し、縦軸は上昇必要時間［ｍｓ］を示している。ＥＣＵ１００はこのマップをも参照して、上限値に基づいて上昇必要時間を予測する。図８Ｂに示すように、上限値が大気圧に近いほど上昇必要時間は長期化する。インマニ圧が上昇して大気圧に近くなるほど、インマニ圧の上昇速度は緩やかになり、インマニ圧が上限値にまで上昇するのに必要な時間が長期化するからである。

図８Ａ及び図８Ｂの例では、エンジン回転数及び上限値に対して上昇必要時間が直線状に変化する場合を例に示したがこれに限定されず、曲線状に変化してもよい。また、エンジン回転数、差圧、及び上限値を引数とする演算式により上昇必要時間を算出してもよい。

［目標インマニ圧の算出方法］
次に目標インマニ圧の算出方法について説明する。上述したように目標インマニ圧は、エンジン１０の惰性回転を停止可能なインマニ圧の目標値である。ここで、エンジン１０の惰性回転中は、エンジン１０のイナーシャトルクＩＴ、フリクショントルクＦＴ、及びコンプレッショントルクＣＴは以下の関係が成立する。
ＩＴ＞ＦＴ＋ＣＴ…（１）

イナーシャトルクＩＴは、エンジン１０の正回転方向でのトルクを示す。フリクショントルクＦＴ及びコンプレッショントルクＣＴは、エンジン１０の逆回転方向でのトルクを示す。イナーシャトルクＩＴはエンジン回転数に比例し、エンジン回転数が低いほどイナーシャトルクＩＴも低下する。フリクショントルクＦＴはエンジン回転数の低下率に比例し、エンジン回転数の低下率が大きいほどフリクショントルクＦＴも大きい。コンプレッショントルクＣＴは、膨張行程停止気筒及び圧縮行程停止気筒のそれぞれの充填吸気量が多いほど増大する。ここで、膨張行程停止気筒及び圧縮行程停止気筒のそれぞれの充填吸気量は、吸気弁３６の閉弁時期でのインマニ圧が高いほど増大する。即ち、吸気弁３６の閉弁時期でのインマニ圧が高いほど、コンプレッショントルクＣＴも増大する。

エンジン１０の惰性回転は、以下の式が成立する場合には停止する。
ＩＴ－ＦＴ＝ＣＴ…（２）
このため、式（２）が成立する場合でのインマニ圧を目標インマニ圧としてＥＣＵ１００は算出する、具体的には、ＥＣＵ１００は以下のマップを参照して目標インマニ圧を算出する。図９は、エンジン回転数と目標インマニ圧との関係を規定したマップの一例である。横軸はエンジン回転数［ｒｐｍ］を示し、縦軸は目標インマニ圧［ｋＰａ］を示す。また、図９には、エンジン回転数の低下率が小さい場合と大きい場合とを示している。図９に示す目標インマニ圧は、上述した式（２）の関係を満たす。図９に示すように、エンジン回転数が低いほど目標インマニ圧は低い値として算出される。上述したようにエンジン回転数が低いほどイナーシャトルクＩＴも低下し、上記の式（２）が成立する場合のコンプレッショントルクＣＴも小さくて済むからである。また、図９に示すように、エンジン回転数の低下率が大きいほど、目標インマニ圧は低い値として算出される。上述したようにエンジン回転数の低下率が大きいほどフリクショントルクＦＴも大きく、上記の式（２）が成立する場合のコンプレッショントルクＣＴも小さくて済むからである。

例えば図５に示した例では、現在時刻ｔ１１でのエンジン回転数Ｒ１と、エンジン回転数の低下率とに基づいて、閉弁時期Ｃ２でのエンジン回転数Ｒ２を予測する。エンジン回転数の低下率はエンジン回転数の単位時間当たりの変化量に基づいて算出し、エンジン回転数の低下率は一定であるものとみなして閉弁時期Ｃ２でのエンジン回転数Ｒ２を予測する。ＥＣＵ１００は図９のマップを参照して、エンジン回転数Ｒ２と低下率とに基づいて、目標インマニ圧を算出する。図５の例では、目標インマニ圧は上限値よりも高い値として算出される。

同様に図６に示した例では、現在時刻ｔ２１でのエンジン回転数Ｒ１ａとエンジン回転数の低下率とに基づいて、閉弁時期Ｃ３でのエンジン回転数Ｒ３を予測する。ＥＣＵ１００は図９のマップを参照して、エンジン回転数Ｒ３と低下率とに基づいて、目標インマニ圧を算出する。図６の例では、目標インマニ圧は上限値と下限値との間の値として算出される。

図９の例では、エンジン回転数に対して目標インマニ圧が直線状に変化する場合を例に示したがこれに限定されず、曲線状に変化してもよい。また、エンジン回転とエンジン回転数の低下率とを引数とする演算式により目標インマニ圧を算出してもよい。

尚、ステップＳ２で下限値を設定したが、必ずしもこれに限定されず下限値を設定しなくてもよい。目標インマニ圧が上限値以下となった場合に直ちにスロットル開度を増大させることができれば、膨張行程停止気筒及び圧縮行程停止気筒での充填吸気量のばらつきを抑制して、停止位置のばらつきを抑制できるからである。

上記実施例では、単一のＥＣＵ１００によりハイブリッド車両を制御する場合を例示したが、これに限定されず、例えばエンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ、モータ１５を制御するモータＥＣＵ、Ｋ０クラッチ１４を制御するクラッチＥＣＵ等の複数のＥＣＵによって、上述した制御を実行してもよい。

上記実施例では、ハイブリッド車両１を例に説明したがこれに限定されない。例えば走行動力源としてエンジンのみが設けられており、アイドリングストップ機能によりエンジンの自動停止と自動再始動が行われるエンジン車両に対しても、本実施例の停止位置制御を適用できる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ ハイブリッド車両（車両）
１０ エンジン（内燃機関）
４０ スロットル弁
１００ ＥＣＵ（車両の制御装置、停止位置制御部、算出部、設定部、スロットル制御部、予測部）

Claims (9)

1. 走行動力源である内燃機関を備えた車両の制御装置において、
   前記内燃機関の燃焼が停止した惰性回転中に前記内燃機関のスロットル開度を一時的に増大させてから減少させることにより、前記内燃機関の停止位置制御を実行する停止位置制御部と、
   前記停止位置制御の実行中に、前記内燃機関のスロットル弁よりも下流側の吸気通路内の圧力であるインマニ圧の目標値として、前記内燃機関の惰性回転を停止可能な目標インマニ圧を算出する算出部と、
   大気圧よりも低い上限値を設定する設定部と、
   前記停止位置制御の実行中に前記目標インマニ圧が前記上限値以下となった場合に、前記インマニ圧が前記目標インマニ圧にまで上昇するように前記スロットル開度を増大させるスロットル制御部と、を備えた車両の制御装置。
2. 前記スロットル開度を増大させてから前記インマニ圧が前記上限値にまで上昇するのに必要な上昇必要時間を予測する予測部を備え、
   前記算出部は、現時点から前記上昇必要時間が経過した直後の前記内燃機関の吸気弁の閉弁時期での前記目標インマニ圧を算出する、請求項１の車両の制御装置。
3. 前記予測部は、現時点での前記内燃機関の回転数が高いほど前記上昇必要時間を長く予測する、請求項２の車両の制御装置。
4. 前記予測部は、現時点での前記インマニ圧と前記上限値との差圧が大きいほど、前記上昇必要時間を長く予測する、請求項２又は３の車両の制御装置。
5. 前記予測部は、前記上限値が高いほど前記上昇必要時間を長く予測する、請求項２乃至４の車両の制御装置。
6. 前記算出部は、前記内燃機関の回転数の低下率と、前記閉弁時期で予測される前記内燃機関の回転数とに基づいて、前記目標インマニ圧を算出する、請求項２乃至５の車両の制御装置。
7. 前記算出部は、前記閉弁時期で予測される前記内燃機関の回転数が低いほど前記目標インマニ圧を低い値として算出する、請求項６の車両の制御装置。
8. 前記算出部は、前記低下率が大きいほど前記目標インマニ圧を低い値として算出する、請求項６又は７の車両の制御装置。
9. 前記設定部は、前記車両の車速が速いほど前記上限値を高い値に設定する、請求項１乃至８の何れかの車両の制御装置。

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