JP6443829B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の制御装置に係わり、特に、エンジン制御を行って所望の車両姿勢（車両挙動）を実現する車両の制御装置に関する。
従来、スリップ等により車両の挙動が不安定になった場合に安全方向に車両の挙動を制御するもの（横滑り防止装置等）が知られている。具体的には、車両のコーナリング時等に、車両にアンダーステアやオーバーステアの挙動が生じたことを検出し、それらを抑制するように車両に適切な減速度を付与するようにしたものが知られている。
一方、上述したような車両の挙動が不安定になるような走行状態における安全性向上のための制御とは異なり、通常の走行状態にある車両のコーナリング時におけるドライバによる一連の操作（ブレーキング、ステアリングの切り込み、加速、及び、ステアリングの戻し等）が自然で安定したものとなるように、コーナリング時に減速度を調整して操舵輪である前輪に加わる荷重を調整するようにした車両運動制御装置が知られている。
更に、ドライバのステアリング操作に対応するヨーレート関連量（例えばヨー加速度）に応じて車両の駆動力（トルク）を低減させることにより、ドライバがステアリング操作を開始したときに減速度を迅速に車両に生じさせ、十分な荷重を操舵輪である前輪に迅速に加えるようにした車両用挙動制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両用挙動制御装置によれば、ステアリング操作の開始時に荷重を前輪に迅速に加えることにより、前輪と路面との間の摩擦力が増加し、前輪のコーナリングフォースが増大するので、カーブ進入初期における車両の回頭性が向上し、ステアリングの切り込み操作に対する応答性（つまり操安性）が向上する。これにより、ドライバが意図したとおりの車両挙動を実現する。
特開２０１４−１６６０１４号公報
ところで、従来から、複数の気筒を有する多気筒エンジンにおいて、燃費を向上させるために、車両の運転状態に応じて、全ての気筒内で混合気の燃焼が実施される全筒運転と、複数の気筒のうち一部の気筒内で混合気の燃焼が停止される減筒運転との間で運転モードを切り替える技術が知られている。このように減筒運転が可能な気筒休止エンジンの減筒運転時には、燃焼順序が連続しない気筒において燃焼が禁止され、残りの気筒において順次燃焼が行われる。そのため、減筒運転時の燃焼間隔は、全筒運転時と比較して長くなる。
したがって、気筒休止エンジンにおいて、上述した特許文献１に記載の車両用挙動制御装置により、ドライバのステアリング操作に応じて車両減速度を生じさせるようにエンジントルクを低減させる制御（車両姿勢制御）を行う場合、全筒運転時と減筒運転時とでは、トルク低減要求が発生してから、気筒の燃焼タイミングが最初に到来し車両姿勢制御が実際に開始されるまでの時間に差が生じる場合がある。よって、減筒運転中に車両姿勢制御が行われた場合には、全筒運転中に車両姿勢制御が行われた場合よりも、車両姿勢制御によるトルク低減の応答性が悪化する傾向にある。その結果、エンジントルクの低減により前輪のコーナリングフォースが増大するタイミングや、コーナリングフォースの増大に応じてステアリングの反力が増大するタイミングなどが遅れて、旋回時に所望の車両の挙動が実現されずに、ドライバに違和感を与えることとなる。
なお、上記では、気筒休止エンジンにおける減筒運転時に、車両姿勢制御によるトルク低減の応答性が悪化することを述べたが、このような問題は、気筒休止エンジンにおける減筒運転時に限らず、単位時間あたりの燃焼回数が比較的小さいエンジンの運転条件（例えばエンジンの低回転数領域）において生じる傾向にある。結局のところ、減筒運転時やエンジンの低回転時などにおいては、単位時間あたりのエンジンの燃焼回数が小さくなり、そのように燃焼回数が小さい運転条件において車両姿勢制御を行うと、トルク低減の応答性が悪化する傾向にあるのである。
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、単位時間あたりのエンジンの燃焼回数に応じて車両姿勢制御の実行を抑制することで、車両姿勢制御によるトルク低減の応答性悪化を適切に抑制することができる車両の制御装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は、エンジンと、該エンジンの生成トルクを制御するためのエンジン制御機構と、車両が走行中であり、且つ、操舵装置の操舵角に関連する操舵角関連値が増大するという開始条件が成立したときに、エンジンの生成トルクを低下させるようにエンジン制御機構を制御することにより、車両減速度を生じさせる車両姿勢制御を実行する車両姿勢制御手段と、を有する車両の制御装置であって、該車両の制御装置は、更に、単位時間あたりのエンジンの燃焼回数が所定回数未満のときに車両姿勢制御手段による車両姿勢制御の実行を抑制する抑制手段を有する、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、単位時間あたりのエンジンの燃焼回数が比較的小さいときに、操舵角関連値に応じてエンジントルクを低下させて車両減速度を生じさせるようにする車両姿勢制御の実行を抑制するようにする。これにより、エンジンの燃焼回数を考慮せずに、燃焼回数が比較的小さいときにも車両姿勢制御を実行することで、この制御でのトルク低減の応答性が悪化してしまうことを抑制することができる。したがって、本発明によれば、燃焼回数が比較的小さいときに車両姿勢制御を行うことに起因して、旋回時に所望の車両挙動が実現されずにドライバに違和感を与えてしまうことを適切に抑制することができる。
他の観点では、本発明は、エンジンと、該エンジンの生成トルクを制御するためのエンジン制御機構と、車両が走行中であり、且つ、操舵装置の操舵角に関連する操舵角関連値が増大するという開始条件が成立したときに、エンジンの生成トルクを低下させるようにエンジン制御機構を制御することにより、車両減速度を生じさせる車両姿勢制御を実行する車両姿勢制御手段と、を有する車両の制御装置であって、該車両の制御装置は、更に、単位時間あたりのエンジンの燃焼回数が所定回数未満のときに車両姿勢制御手段による車両姿勢制御の実行を抑制する抑制手段を有し、エンジンは、複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転と、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転とを切り替え可能であり、抑制手段は、エンジンが減筒運転を行っているときには、エンジンが全筒運転を行っているときよりも所定回数を大きくする。
このように構成された本発明によれば、エンジンの燃焼回数に加えてエンジンの運転モード（減筒運転又は全筒運転）も考慮することで、車両姿勢制御の抑制を効果的に行うことができるようになる。例えば、同じ燃焼回数であっても、減筒運転時には全筒運転時よりも車両姿勢制御が抑制されやすくなる。
本発明において、好ましくは、エンジンの回転数を検出する回転数検出手段を更に有し、抑制手段は、回転数検出手段によって検出された回転数が所定回転数未満であるときに、エンジンの燃焼回数が所定回数未満であると判断して、車両姿勢制御の実行を抑制する。
このように構成された本発明によれば、エンジン回転数が比較的低いときに車両姿勢制御を行うことに起因して、旋回時に所望の車両挙動が実現されずにドライバに違和感を与えてしまうことを適切に抑制することができる。
他の観点では、本発明は、エンジンと、該エンジンの生成トルクを制御するためのエンジン制御機構と、車両が走行中であり、且つ、操舵装置の操舵角に関連する操舵角関連値が増大するという開始条件が成立したときに、エンジンの生成トルクを低下させるようにエンジン制御機構を制御することにより、車両減速度を生じさせる車両姿勢制御を実行する車両姿勢制御手段と、を有する車両の制御装置であって、該車両の制御装置は、更に、単位時間あたりのエンジンの燃焼回数が所定回数未満のときに車両姿勢制御手段による車両姿勢制御の実行を抑制する抑制手段を有し、エンジンは、複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転が可能であり、抑制手段は、エンジンが減筒運転を行っているときに、エンジンの燃焼回数が所定回数未満であると判断して、車両姿勢制御の実行を抑制する。
このように構成された本発明によれば、減筒運転時に車両姿勢制御を行うことに起因して、旋回時に所望の車両挙動が実現されずにドライバに違和感を与えてしまうことを適切に抑制することができる。
本発明において、好ましくは、抑制手段は、車両姿勢制御の実行の抑制として、開始条件を厳しくすること、及び車両姿勢制御の実行を禁止することのいずれかを行ってもよい。
本発明において、好ましくは、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサを更に有し、車両姿勢制御手段は、操舵角センサによって検出された操舵角の変化速度が所定速度以上であるときに、操舵角関連値が増大すると判断してもよい。
他の観点では、本発明は、エンジンと、該エンジンの生成トルクを制御するためのエンジン制御機構と、車両が走行中であり、且つ、操舵装置の操舵角に関連する操舵角関連値が増大するという開始条件が成立したときに、エンジンの生成トルクを低下させるようにエンジン制御機構を制御することにより、車両減速度を生じさせる車両姿勢制御を実行する車両姿勢制御手段と、を有する車両の制御装置であって、該車両の制御装置は、更に、エンジンの回転数が所定回転数未満のときに車両姿勢制御手段による車両姿勢制御の実行を抑制する抑制手段を有する、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、エンジン回転数が比較的低いときに車両姿勢制御を行うことに起因して、旋回時に所望の車両挙動が実現されずにドライバに違和感を与えてしまうことを適切に抑制することができる。
更に他の観点では、本発明は、エンジンと、該エンジンの生成トルクを制御するためのエンジン制御機構と、車両が走行中であり、且つ、操舵装置の操舵角に関連する操舵角関連値が増大するという開始条件が成立したときに、エンジンの生成トルクを低下させるようにエンジン制御機構を制御することにより、車両減速度を生じさせる車両姿勢制御を実行する車両姿勢制御手段と、を有する車両の制御装置であって、エンジンは、複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転が可能であり、車両の制御装置は、更に、エンジンが減筒運転を行っているときに車両姿勢制御手段による車両姿勢制御の実行を抑制する抑制手段を有する、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、減筒運転時に車両姿勢制御を行うことに起因して、旋回時に所望の車両挙動が実現されずにドライバに違和感を与えてしまうことを適切に抑制することができる。
本発明の車両の制御装置によれば、単位時間あたりのエンジンの燃焼回数に応じて車両姿勢制御の実行を抑制することで、車両姿勢制御によるトルク低減の応答性悪化を適切に抑制することができる。
本発明の実施形態による車両の制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図である。 本発明の実施形態によるエンジンの概略平面図である。 本発明の実施形態による車両の制御装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態において運転モードを切り替えるエンジンの運転領域を概念的に示したマップである。 本発明の実施形態によるエンジン制御処理のフローチャートである。 本発明の実施形態によるトルク低減量決定処理のフローチャートである。 本発明の実施形態による目標付加減速度と操舵速度との関係を示したマップである。 本発明の実施形態による車両の制御装置の作用効果を説明するためのタイムチャートである。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の制御装置について説明する。
＜システム構成＞
まず、図１乃至図３により、本発明の実施形態による車両の制御装置が適用されたエンジンシステムについて説明する。図１は、本発明の実施形態による車両の制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図である。図２は、本発明の実施形態によるエンジンの概略平面図である。図３は、本発明の実施形態による車両の制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
図１及び図３に示すように、エンジンシステム１００は、主に、外部から導入された吸気（空気）が通過する吸気通路１と、この吸気通路１から供給された吸気と、後述する燃料噴射弁１３から供給された燃料との混合気を燃焼させて車両の動力を発生するエンジン１０（具体的にはガソリンエンジン）と、このエンジン１０内の燃焼により発生した排気ガスを排出する排気通路２５と、エンジンシステム１００に関する各種の状態を検出するセンサ３０〜４０と、エンジンシステム１００全体を制御するＰＣＭ（Power-train Control Module）５０と、を有する。
吸気通路１には、上流側から順に、外部から導入された吸気を浄化するエアクリーナ３と、通過する吸気の量（吸入空気量）を調整するスロットルバルブ５と、エンジン１０に供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク７と、が設けられている。
本実施形態のエンジン１０は、図２に示すように、直線状に並ぶ４つの気筒２（２Ａ〜２Ｄ）を備えた直列４気筒型のエンジンである。このエンジン１０は、主に、吸気通路１から供給された吸気を燃焼室１１内に導入する吸気バルブ１２と、燃焼室１１に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁１３と、燃焼室１１内に供給された吸気と燃料との混合気に点火する点火プラグ１４と、燃焼室１１内での混合気の燃焼により往復運動するピストン１５と、ピストン１５の往復運動により回転されるクランクシャフト１６と、燃焼室１１内での混合気の燃焼により発生した排気ガスを排気通路２５へ排出する排気バルブ１７と、を有する。
気筒２Ａ〜２Ｄに設けられた各ピストン１５は、クランク角において１８０°（１８０°ＣＡ）の位相差をもって往復動する。これに対応して、各気筒２Ａ〜２Ｄにおける点火時期は、１８０°ＣＡずつ位相をずらしたタイミングに設定される。
本実施形態のエンジン１０は、４つの気筒２Ａ〜２Ｄのうちの２つを休止させ、残りの２つの気筒を稼動させる運転、つまり減筒運転が可能な気筒休止エンジンである。
具体的には、図２の左側から順に、気筒２Ａを第１気筒、気筒２Ｂを第２気筒、気筒２Ｃを第３気筒、気筒２Ｄを第４気筒とすると、４つの気筒２Ａ〜２Ｄの全てを稼働させる全筒運転時（全筒運転モード時）には、第１気筒２Ａ→第３気筒２Ｃ→第４気筒２Ｄ→第２気筒２Ｂの順に点火が行われる。
また、減筒運転時（減筒運転モード時）には、点火順序が連続しない２つの気筒（本実施形態では第１気筒２Ａおよび第４気筒２Ｄ）において点火プラグ１４の点火動作が禁止され、残りの２つの気筒（即ち第３気筒２Ｃ及び第２気筒２Ｂ）において交互に点火が行われる。
また、エンジン１０は、吸気バルブ１２及び排気バルブ１７のそれぞれの動作タイミング（バルブの位相に相当する）を、可変バルブタイミング機構（Variable Valve Timing Mechanism）としての可変吸気バルブ機構１８及び可変排気バルブ機構１９によって可変に構成されている。可変吸気バルブ機構１８及び可変排気バルブ機構１９としては、公知の種々の形式を適用可能であるが、例えば電磁式又は油圧式に構成された機構を用いて、吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の動作タイミングを変化させることができる。
更に、エンジン１０は、減筒運転時に第１気筒２Ａおよび第４気筒２Ｄの吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の開閉動作を停止させるバルブ停止機構２０を有している。このバルブ停止機構２０は、例えば、カムとバルブとの間に介在し、カムの駆動力がバルブに伝達されるのを有効又は無効にするいわゆるロストモーション機構を含んで構成されている。あるいは、バルブ停止機構２０は、バルブを開閉動作させるカム山を有する第１カムと、バルブの開閉動作を停止させる第２カムとの、カムプロフィールの異なる２種類のカム、及び、その第１及び第２カムのいずれか一方のカムの作動状態を選択的にバルブに伝達するいわゆるカムシフティング機構を含んで構成されてもよい。
排気通路２５には、主に、例えばＮＯｘ触媒や三元触媒や酸化触媒などの、排気ガスの浄化機能を有する排気浄化触媒２６ａ、２６ｂが設けられている。以下では、排気浄化触媒２６ａ、２６ｂを区別しないで用いる場合には、単に「排気浄化触媒２６」と表記する。
また、エンジンシステム１００には、当該エンジンシステム１００に関する各種の状態を検出するセンサ３０〜４０が設けられている。これらセンサ３０〜４０は、具体的には以下の通りである。アクセル開度センサ３０は、アクセルペダルの開度（ドライバがアクセルペダルを踏み込んだ量に相当する）であるアクセル開度を検出する。エアフローセンサ３１は、吸気通路１を通過する吸気の流量に相当する吸入空気量を検出する。スロットル開度センサ３２は、スロットルバルブ５の開度であるスロットル開度を検出する。圧力センサ３３は、エンジン１０に供給される吸気の圧力に相当するインマニ圧（インテークマニホールドの圧力）を検出する。クランク角センサ３４は、クランクシャフト１６におけるクランク角を検出する。水温センサ３５は、エンジン１０を冷却する冷却水の温度である水温を検出する。温度センサ３６は、エンジン１０の気筒２内の温度である筒内温度を検出する。カム角センサ３７、３８は、それぞれ、吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の閉弁時期を含む動作タイミングを検出する。車速センサ３９は、車両の速度（車速）を検出する。操舵角センサ４０は、ステアリングホイールの回転角度を検出する。これらの各種センサ３０〜４０は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号Ｓ１３０〜Ｓ１４０をＰＣＭ５０に出力する。
ＰＣＭ５０は、上述した各種センサ３０〜４０から入力された検出信号Ｓ１３０〜Ｓ１４０に基づいて、エンジンシステム１００内の構成要素に対する制御を行う。具体的には、図３に示すように、ＰＣＭ５０は、スロットルバルブ５に制御信号Ｓ１０５を供給して、スロットルバルブ５の開閉時期やスロットル開度を制御し、燃料噴射弁１３に制御信号Ｓ１１３を供給して、燃料噴射量や燃料噴射タイミングを制御し、点火プラグ１４に制御信号Ｓ１１４を供給して、点火時期を制御し、可変吸気バルブ機構１８及び可変排気バルブ機構１９のそれぞれに制御信号Ｓ１１８、Ｓ１１９を供給して、吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の動作タイミングを制御し、バルブ停止機構２０に制御信号Ｓ１２０を供給して、第１気筒２Ａおよび第４気筒２Ｄの吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の開閉動作の停止／作動を制御する。なお、これらスロットルバルブ５、燃料噴射弁１３、点火プラグ１４、可変吸気バルブ機構１８及び可変排気バルブ機構１９は、それぞれ、本発明における「エンジン制御機構」の一例に相当する。
本実施形態では、ＰＣＭ５０は、以下のような機能的な構成要素を有する。まず、ＰＣＭ５０は、車両が走行中であり、且つ、ステアリングホイールの操舵角に関連する操舵角関連値（典型的には操舵速度）が増大するという条件（車両姿勢制御開始条件／実行条件）が成立したときに、エンジントルクを低下させて車両減速度を生じさせることにより、車両姿勢を制御するための車両姿勢制御を実行する車両姿勢制御部５１を有する。この車両姿勢制御部５１は、更に、車両姿勢制御を終了させる所定の条件（車両姿勢制御終了条件）が成立したときに、エンジントルクを当該車両姿勢制御の実行前のトルクに復帰させるようエンジン１０を制御する。なお、以下では、車両姿勢制御を適宜「トルク低減制御」と言い換える。
また、ＰＣＭ５０は、単位時間あたりのエンジン１０の燃焼回数が所定回数未満のときに、車両姿勢制御部５１による車両姿勢制御の実行を抑制する抑制部５３を有する。典型的には、抑制部５３は、車両姿勢制御の実行を禁止する。１つの例では、抑制部５３は、エンジン１０が減筒運転を行っているときに、単位時間あたりのエンジン１０の燃焼回数が所定回数未満であると判断して、車両姿勢制御の実行を抑制する。他の例では、抑制部５３は、エンジン回転数が所定回転数未満のときに、単位時間あたりのエンジン１０の燃焼回数が所定回数未満であると判断して、車両姿勢制御の実行を抑制する。
これらのＰＣＭ５０の各構成要素は、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。
ここで、図４を参照して、本発明の実施形態において減筒運転及び全筒運転のそれぞれを行う運転領域について説明する。図４は、本発明の実施形態において運転モード（全筒運転モード及び減筒運転モード）を切り替えるエンジンの運転領域を概念的に示したマップである。図４は、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸にエンジン負荷を示している。
この図４に示すように、相対的にエンジン回転数が低く且つエンジン負荷が低い範囲に、減筒運転を行う減筒運転領域Ａが設定されており、この減筒運転領域を除く範囲に、全筒運転を行う全筒運転領域Ｂが設定されている。ＰＣＭ５０は、このようなマップを参照して、エンジン回転数及びエンジン負荷が減筒運転領域Ａ及び全筒運転領域Ｂのいずれに含まれるかを判定して、その判定結果に応じて減筒運転及び全筒運転のいずれかを実行するように、第１気筒２Ａおよび第４気筒２Ｄの吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の開閉動作の停止／作動を制御する。
＜本実施形態による制御内容＞
次に、図５乃至図７を参照して、本発明の実施形態において車両の制御装置が行う制御について説明する。
図５は、本発明の実施形態によるエンジン制御処理のフローチャートである。図６は、本発明の実施形態によるトルク低減量決定処理のフローチャートである。図７は、本発明の実施形態による目標付加減速度と操舵速度との関係を示したマップである。
図５のエンジン制御処理は、車両のイグニッションがオンにされ、エンジンの制御装置に電源が投入された場合に起動され、繰り返し実行される。また、このエンジン制御処理は、基本的には、車両の走行中に実行される。
エンジン制御処理が開始されると、図５に示すように、ステップＳ１において、ＰＣＭ５０は車両の運転状態を取得する。具体的には、ＰＣＭ５０は、アクセル開度センサ３０が検出したアクセル開度、車速センサ３９が検出した車速、操舵角センサ４０が検出した操舵角、車両の自動変速機に現在設定されているギヤ段等を含む、上述した各種センサ３０〜４０が出力した検出信号Ｓ１３０〜Ｓ１４０を運転状態として取得する。また、ＰＣＭ５０は、エンジン回転数及びエンジン負荷に基づき、エンジン１０が減筒運転及び全筒運転のいずれの運転モードを実行しているかを判断し、この運転モードについても運転状態として取得する。この場合、ＰＣＭ５０は、図４のマップを参照して、運転モードを判断する。
次いで、ステップＳ２において、ＰＣＭ５０は、ステップＳ１において取得されたアクセルペダルの操作を含む車両の運転状態に基づき、目標加速度を設定する。具体的には、ＰＣＭ５０は、種々の車速及び種々のギヤ段について規定された加速度特性マップ（予め作成されてメモリなどに記憶されている）の中から、現在の車速及びギヤ段に対応する加速度特性マップを選択し、選択した加速度特性マップを参照して現在のアクセル開度に対応する目標加速度を決定する。
次いで、ステップＳ３において、ＰＣＭ５０は、ステップＳ２において決定した目標加速度を実現するためのエンジン１０の基本目標トルクを決定する。この場合、ＰＣＭ５０は、現在の車速、ギヤ段、路面勾配、路面μなどに基づき、エンジン１０が出力可能なトルクの範囲内で、基本目標トルクを決定する。
また、ステップＳ２〜Ｓ３の処理と並行して、ステップＳ４の処理が行われる。ステップＳ４において、ＰＣＭ５０は、操舵角センサ４０によって検出されたステアリングホイールの操舵角に基づき、上記したトルク低減制御（車両姿勢制御）においてトルク低減量を決定するためのトルク低減量決定処理を実行する。このトルク低減量決定処理については、詳細は後述する。
次いで、ステップＳ５において、ＰＣＭ５０は、現在、エンジン１０が減筒運転中であるか否かを判定する。１つの例では、ＰＣＭ５０は、バルブ停止機構２０に供給している制御信号Ｓ１２０の内容に応じて、エンジン１０が減筒運転中であるか否かを判定する。その結果、エンジン１０が減筒運転中である場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ＰＣＭ５０は、ステップＳ６に進んでトルク低減制御（車両姿勢制御）の実行を禁止し、この後にステップＳ７に進む。こうすることで、減筒運転中にトルク低減制御を行うことに起因する、当該制御によるトルク低減の応答性悪化を抑制するようにする。
他方で、エンジン１０が減筒運転中でない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、つまりエンジン１０が全筒運転中である場合、ＰＣＭ５０は、ステップＳ６の処理を行わずに、ステップＳ７に進む。この場合には、エンジン１０が全筒運転を行っているため、上記のようなトルク低減の応答性悪化が生じないので、ＰＣＭ５０は、トルク低減制御の実行を許可する。
次いで、ステップＳ７において、ＰＣＭ５０は、ステップＳ３において決定した基本目標トルクと、ステップＳ４のトルク低減量決定処理において決定したトルク低減量とに基づき、最終目標トルクを決定する。具体的には、ＰＣＭ５０は、ステップＳ６においてトルク低減制御の実行を禁止した場合には、トルク低減量を基本目標トルクに適用せずに、基本目標トルクをそのまま最終目標トルクとして決定する。他方で、ＰＣＭ５０は、このようにトルク低減制御の実行を禁止しなかった場合には、基本目標トルクからトルク低減量を減算することにより、最終目標トルクを決定する。
次いで、ステップＳ８に進み、ＰＣＭ５０は、ステップＳ７において決定した最終目標トルクをエンジン１０により出力させるための目標空気量及び目標燃料量を決定する。ここで、「空気量」とは、エンジン１０の燃焼室１１内に導入される空気の量である。なお、この空気量を無次元化した充填効率を用いてもよい。具体的には、ＰＣＭ５０は、最終目標トルクにフリクションロスやポンピングロスによる損失トルクを加味した目標図示トルクを算出し、この目標図示トルクを発生させるために必要な目標燃料量を算出し、この目標燃料量と目標当量比とに基づき、目標空気量を決定する。
次いで、ステップＳ９において、ＰＣＭ５０は、ステップＳ８において決定した目標空気量の空気がエンジン１０に導入されるように、エアフローセンサ３１が検出した空気量を考慮して、スロットルバルブ５の開度と、可変吸気バルブ機構１８を介した吸気バルブ１２の開閉時期とを決定する。
次いで、ステップＳ１０において、ＰＣＭ５０は、ステップＳ９において設定したスロットル開度及び吸気バルブ１２の開閉時期に基づき、スロットルバルブ５及び可変吸気バルブ機構１８を制御するとともに、ステップＳ８において算出した目標燃料量に基づき燃料噴射弁１３を制御する。
次いで、ステップＳ１１において、ＰＣＭ５０は、ステップＳ７において決定した最終目標トルクと、ステップＳ９におけるスロットルバルブ５及び可変吸気バルブ機構１８の制御により実際に燃焼室１１に導入された実空気量とに基づき、最終目標トルクをエンジン１０により出力させるように点火時期を設定し、その点火時期に点火が行われるように点火プラグ１４を制御する。ステップＳ１１の後、ＰＣＭ５０は、エンジン制御処理を終了する。
次に、図６に示すトルク低減量決定処理について説明する。このトルク低減量決定処理は、図５のステップＳ４で実行される。
トルク低減量決定処理が開始されると、ステップＳ２１において、ＰＣＭ５０は、現在、車両姿勢制御が実行されていないか否かを判定する。その結果、車両姿勢制御が実行されていない場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２２に進み、ＰＣＭ５０は、車両姿勢制御開始条件が成立したか否かを判定する。具体的には、ＰＣＭ５０は、操舵角の変化速度が（ステップＳ１において取得した操舵角に基づき操舵速度を算出すればよい）、所定の開始閾値以上であるか否かを判定する。その結果、操舵角の変化速度が開始閾値以上である場合、つまり車両姿勢制御開始条件が成立した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ステップＳ２３に進む。これに対して、操舵角の変化速度が開始閾値未満である場合、つまり車両姿勢制御開始条件が成立していない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、処理は終了する。
次いで、ステップＳ２３では、ＰＣＭ５０は、操舵速度（操舵角の変化速度）が増加しているか否かを判定する。その結果、操舵速度が増加している場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、ステップＳ２４に進み、ＰＣＭ５０は、操舵速度に基づき目標付加減速度を設定する。この目標付加減速度は、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するために、ステアリング操作に応じて車両に付加すべき減速度である。
基本的には、ＰＣＭ５０は、図７のマップに示す目標付加減速度と操舵速度との関係に基づき、現在の操舵速度に対応する目標付加減速度を取得する。図７において、横軸は操舵速度を示し、縦軸は目標付加減速度を示す。図７に示すように、操舵速度が増大するに従って、この操舵速度に対応する目標付加減速度は、所定の上限値（例えば１ｍ／ｓ2）に漸近する。具体的には、操舵速度が増大するほど目標付加減速度は増大し、且つ、その増大量の増加割合は小さくなる。
他方で、ステップＳ２３の判定の結果、操舵速度が増加していない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、つまり操舵速度が減少している場合又は変化していない場合、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、ＰＣＭ５０は、前回の処理において決定した付加減速度を今回の処理における付加減速度として決定する。
他方で、ステップＳ２１の判定の結果、車両姿勢制御が既に実行されている場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、ＰＣＭ５０は、車両姿勢制御終了条件が成立したか否かを判定する。具体的には、ＰＣＭ５０は、操舵角の変化速度が所定の終了閾値未満であるか否かを判定する。その結果、操舵角の変化速度が終了閾値以上である場合、つまり車両姿勢制御終了条件が成立していない場合（ステップＳ２６：Ｎｏ）、ステップＳ２３に進む。この場合には、ＰＣＭ５０は、車両姿勢制御を継続すべく、上記したステップＳ２３以降の処理を行う。
これに対して、操舵角の変化速度が終了閾値未満である場合、つまり車両姿勢制御終了条件が成立した場合（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、ＰＣＭ５０は、前回の処理において決定した付加減速度を今回の処理において減少させる量（減速度減少量）を取得する。１つの例では、ＰＣＭ５０は、目標付加減速度と同様にして、図７に示したようなマップを用いて、操舵速度に応じた減少率に基づき、減速度減少量を算出する。他の例では、ＰＣＭ５０は、予めメモリ等に記憶されている一定の減少率（例えば０．３ｍ／ｓ3）に基づき、減速度減少量を算出する。
次いで、ステップＳ２８において、ＰＣＭ５０は、前回の処理において決定した付加減速度からステップＳ２７において取得した減速度減少量を減算することにより、今回の処理における付加減速度を決定する。
ステップＳ２４、Ｓ２５、又はＳ２８の後、ステップＳ２９において、ＰＣＭ５０は、ステップＳ２４、Ｓ２５、又はＳ２８において決定した今回の付加減速度に基づき、トルク低減量を決定する。具体的には、ＰＣＭ５０は、今回の付加減速度を実現するために必要となるトルク低減量を、ステップＳ１において取得された現在の車速、ギヤ段、路面勾配等に基づき決定する。このステップＳ２９の後、ＰＣＭ５０はトルク低減量決定処理を終了し、メインルーチンに戻る。
なお、図６のステップＳ２４において目標付加減速度を決定する場合、付加減速度の増大率が所定の閾値（例えば０．５ｍ／ｓ3）以下となる範囲で今回の処理における付加減速度を決定するのがよい。具体的には、ＰＣＭ５０は、前回の処理において決定した付加減速度から今回の処理のステップＳ２４において決定した目標付加減速度への増大率が閾値以下である場合、ステップＳ２４において決定した目標付加減速度を今回の処理における付加減速度として決定する。一方、前回の処理において決定した付加減速度から今回の処理のステップＳ２４において決定した目標付加減速度への変化率が閾値より大きい場合、ＰＣＭ５０は、前回の処理において決定した付加減速度から今回の処理時まで閾値により増大させた値を今回の処理における付加減速度として決定する。
＜作用効果＞
次に、図８を参照して、本発明の実施形態による車両の制御装置の作用効果について説明する。図８は、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両がステアリングホイールの操作により旋回を行う場合における、エンジン制御に関するパラメータの時間変化を示したタイムチャートである。ここでは、エンジン１０の減筒運転モード中において車両が右旋回を行う状況を例示する。
図８（ａ）は、エンジン１０の運転モードの変化を示す線図である。図８（ａ）における横軸は時間を示し、縦軸はエンジン１０の運転モード（減筒運転モード又は全筒運転モード）を示す。図８（ａ）に示すように、エンジン１０の運転モードが減筒運転モードであるものとする。
図８（ｂ）は、右旋回を行う車両の操舵角の変化を示す線図である。図８（ｂ）における横軸は時間を示し、縦軸は操舵角を示す。図８（ｂ）に示すように、右向きの操舵が開始された後、ステアリングの切り足し操作が行われることにより右向きの操舵角が徐々に増大し、右向きの操舵角が最大となる。その後、操舵角がほぼ一定に保たれる。
図８（ｃ）は、図８（ｂ）に示したように右旋回を行う車両の操舵速度の変化を示す線図である。図８（ｃ）における横軸は時間を示し、縦軸は操舵速度を示す。車両の操舵速度は、車両の操舵角の時間微分により表される。即ち、図８（ｃ）に示すように、右向きの操舵が開始されると右向きの操舵速度が生じ、その後、操舵速度がほぼ一定に保たれる。そして、右向きの操舵速度が減少して、右向きの操舵角が最大になると、操舵速度は０になる。更に、右向きの操舵角が保持される間、操舵速度は０のままである。
図８（ｄ）は、図８（ｃ）に示した操舵速度に基づき決定された付加減速度の変化を示す線図である。図８（ｄ）における横軸は時間を示し、縦軸は付加減速度を示す。図８（ｄ）において、実線は本発明の実施形態において適用する付加減速度を示し、破線は比較例において適用する付加減速度を示している（後述する図８（ｅ）、（ｆ）も同様とする）。
図８（ｄ）に示すように、本実施形態及び比較例の両方とも、ＰＣＭ５０は、操舵角の変化速度が開始閾値以上であるという車両姿勢制御開始条件が成立したときに車両姿勢制御（トルク低減制御）を開始して、付加減速度（絶対値）を増大させる。そして、ＰＣＭ５０は、操舵速度がほぼ一定になると付加減速度を保持し、この後、操舵角の変化速度が終了閾値未満であるという車両姿勢制御終了条件が成立したときに、車両姿勢制御を終了すべく、付加減速度（絶対値）を減少させる。
図８（ｅ）は、図８（ｄ）に示した付加減速度に基づき決定されたトルク低減量の変化を示す線図である。図８（ｅ）における横軸は時間を示し、縦軸はトルク低減量を示す。ＰＣＭ５０は、付加減速度を実現するために必要となるトルク低減量を、現在の車速、ギヤ段、路面勾配等のパラメータに基づき決定する。従って、これらのパラメータが一定である場合、トルク低減量は、本実施形態及び比較例のそれぞれ、図８（ｄ）に示した付加減速度の変化と同様に変化するように決定される（図８（ｅ）の実線及び破線を参照）。
図８（ｆ）は、基本目標トルクとトルク低減量とに基づき決定された最終目標トルクの変化を示す線図である。図８（ｆ）における横軸は時間を示し、縦軸はトルクを示す。
本実施形態では、ＰＣＭ５０は、現在のエンジン１０の運転モードが減筒運転モードであるため、車両姿勢制御（トルク低減制御）の実行を禁止し、図８（ｅ）に示したトルク低減量を基本目標トルクに適用せずに、基本目標トルク（ここでは基本目標トルクはほぼ一定であるものとする）をそのまま最終目標トルクとして決定する。そのため、本実施形態によれば、車両姿勢制御によるトルク低減量の変化に関わらずに、最終目標トルクがほぼ一定に維持される（図８（ｆ）の実線参照）。これに対して、比較例では、車両姿勢制御の実行が禁止されないため、基本目標トルクからトルク低減量を減算することにより最終目標トルクが決定される。そのため、比較例によれば、図８（ｅ）に示したトルク低減量の変化が最終目標トルクに反映される（図８（ｆ）の破線を参照）。
このような比較例によれば、減筒運転時におけるエンジン１０の燃焼間隔が比較的長いため、トルク低減量に応じて決定された最終目標トルクを適切に実現することができない。すなわち、減筒運転時では、全筒運転時よりも、トルク低減要求が発生してから気筒２の燃焼タイミングが最初に到来するまでの時間が長くなるため、車両姿勢制御によるトルク低減の応答性が悪化してしまう。その結果、旋回時に所望の車両挙動が実現されずに、ドライバに違和感を与えることとなる。例えば、所望のタイミングでトルクが低減されなかったり、所望の量のトルクが低減されなかったりして、車両姿勢制御をそもそも実行しない場合よりも余分な調整舵（修正舵）が必要となり、旋回時の所望の車両挙動を実現できなくなる可能性がある。
これに対して、本実施形態によれば、減筒運転時には車両姿勢制御を禁止して、車両姿勢制御によるトルク低減量をエンジントルクに適用しないようにするので、上記した比較例のような、減筒運転時における車両姿勢制御によるトルク低減の応答性悪化を抑制することができる。具体的には、本実施形態によれば、減筒運転時に車両姿勢制御を行うことに起因して、旋回時に所望の車両挙動が実現されずにドライバに違和感を与えてしまうことを適切に抑制することができる。
＜変形例＞
次に、上述した実施形態の種々の変形例について説明する。
上記した実施形態では、トルク低減量決定処理において、エンジン１０の運転モードを加味せずに操舵速度に基づきトルク低減量を決定して、エンジン制御処理において、減筒運転時にはトルク低減量決定処理により決定されたトルク低減量を最終目標トルクに適用しないようにして、車両姿勢制御を禁止していた。つまり、上記した実施形態では、減筒運転時と全筒運転時とで同一のトルク低減量決定処理を行い、エンジン制御処理において減筒運転時と全筒運転時とで処理内容を異ならせていた。
他の例では、減筒運転時には、トルク低減量決定処理において、操舵速度によらずにトルク低減量を一律に０に設定することとしてもよい。この例では、減筒運転時と全筒運転時とでトルク低減量決定処理の内容を異ならせ、エンジン制御処理については減筒運転時と全筒運転時とで同一の処理を行うこととなる。これにより、減筒運転時にはトルク低減量が０になるため、エンジン制御処理において基本目標トルクがそのまま最終目標トルクとして決定され、車両姿勢制御が禁止されることとなる。
上記した実施形態では、減筒運転時に車両姿勢制御を禁止していたが、減筒運転時に車両姿勢制御を完全に禁止しなくてもよい。要は、減筒運転時に車両姿勢制御の実行が抑制されるようにすればよい。例えば、減筒運転時に、車両姿勢制御の開始条件を厳しくしてもよい。この例では、車両姿勢制御開始条件を規定する、操舵角の変化速度を判定するための開始閾値を（図６のステップＳ２２参照）、減筒運転時には全筒運転時よりも大きくすればよい。
上記した実施形態では、本発明を、減筒運転及び全筒運転の２つの運転モードのみを有するエンジン１０（４気筒エンジン）に適用していた。このエンジン１０では、減筒運転の運転モードは、気筒２Ａ〜２Ｄのうちの２つを休止させ、残りの２つを稼動させるモードのみから成る。他の例では、本発明を、減筒運転として２以上の運転モードを有するエンジンに適用してもよい。例えば、６気筒エンジンにおいては、６つ全ての気筒を稼働させる全筒運転のモードに加えて、２つの気筒を休止させて残りの４つの気筒を稼働させるモードと、３つの気筒を休止させて残りの３つの気筒を稼働させるモードとから成る２つの減筒運転のモードを、運転モードとして実現可能である。
このような２以上の運転モードを減筒運転として有するエンジンに本発明を適用する場合には、休止する気筒数が多いほど、車両姿勢制御の開始条件を厳しくすればよい。この例では、休止する気筒数が多いほど、車両姿勢制御開始条件を規定する開始閾値を（図６のステップＳ２２参照）大きくすればよい。
上記のように減筒運転時に車両姿勢制御の実行を抑制することに限定はされず、他の例では、エンジン１０の運転モードを考慮せずに、エンジン１０の燃焼回数に応じて車両姿勢制御の実行を抑制してもよい。この例では、エンジン１０の燃焼回数をカウントし（例えば筒内圧センサなどを用いて燃焼回数をカウントことができる）、カウントされた燃焼回数が所定回数未満のときに車両姿勢制御の実行を抑制すればよい。１つの例では、燃焼回数を判定するための所定回数には、減筒運転が行われるエンジン１０の運転領域（図４の領域Ａ）にて用いられる燃焼回数を適用してもよい。他の例では、減筒運転が行われる運転領域の中で特に低回転側の領域（図４の領域Ａの低回転側の領域）にて用いられる燃焼回数を、燃焼回数を判定するための所定回数に適用してもよい。こうするのは、特に、低回転側において減筒運転が行われるときに、エンジン１０の燃焼間隔がかなり長くなり、車両姿勢制御によるトルク低減の応答性悪化が顕著になるからである。
また、別の例では、上記のような燃焼回数を判定するための所定回数を、減筒運転時と全筒運転時とで異なる回数に設定してもよい。具体的には、減筒運転時には全筒運転時よりも所定回数を大きくしてもよい。これにより、燃焼回数に加えてエンジン１０の運転モードも考慮することで、車両姿勢制御の抑制を効果的に行うことができるようになる。例えば、同じ燃焼回数であっても、減筒運転時には全筒運転時よりも車両姿勢制御が抑制されやすくなる。
また、更に別の例では、エンジン１０の運転モードや燃焼回数の代わりに、エンジン回転数に応じて車両姿勢制御の実行を抑制してもよい。この例では、クランク角センサ３４により検出されたエンジン回転数が所定回転数未満のときに、車両姿勢制御の実行を抑制すればよい。１つの例では、エンジン回転数を判定するための所定回転数には、減筒運転が行われるエンジン１０の運転領域（図４の領域Ａ）に対応するエンジン回転数を適用してもよい。他の例では、減筒運転が行われる運転領域の中で特に低回転側の領域（図４の領域Ａの低回転側の領域）に対応するエンジン回転数を、所定回転数に適用してもよい。こうする理由は上記した通りである。
上記した実施形態では、操舵角及び操舵速度に基づき車両姿勢制御を実行していたが、他の例では、操舵角及び操舵速度の代わりに、ヨーレート又は横加速度に基づき車両姿勢制御を実行してもよい。これらの操舵角、操舵速度、ヨーレート及び横加速度は、本発明における「操舵角関連値」の一例に相当する。
１ 吸気通路
２（２Ａ〜２Ｄ） 気筒
５ スロットルバルブ
１０ エンジン
１３ 燃料噴射弁
１４ 点火プラグ
１８ 可変吸気バルブ機構
２０ バルブ停止機構
３０ アクセル開度センサ
３９ 車速センサ
５０ ＰＣＭ
５１ 車両姿勢制御部
５３ 抑制部
１００ エンジンシステム

Claims (8)

  1. エンジンと、
    該エンジンの生成トルクを制御するためのエンジン制御機構と、
    車両が走行中であり、且つ、操舵装置の操舵角に関連する操舵角関連値が増大するという開始条件が成立したときに、前記エンジンの生成トルクを低下させるように前記エンジン制御機構を制御することにより、車両減速度を生じさせる車両姿勢制御を実行する車両姿勢制御手段と、
    を有する車両の制御装置であって、
    該車両の制御装置は、更に、単位時間あたりの前記エンジンの燃焼回数が所定回数未満のときに前記車両姿勢制御手段による前記車両姿勢制御の実行を抑制する抑制手段を有する、
    ことを特徴とする車両の制御装置。
  2. エンジンと、
    該エンジンの生成トルクを制御するためのエンジン制御機構と、
    車両が走行中であり、且つ、操舵装置の操舵角に関連する操舵角関連値が増大するという開始条件が成立したときに、前記エンジンの生成トルクを低下させるように前記エンジン制御機構を制御することにより、車両減速度を生じさせる車両姿勢制御を実行する車両姿勢制御手段と、
    を有する車両の制御装置であって、
    該車両の制御装置は、更に、単位時間あたりの前記エンジンの燃焼回数が所定回数未満のときに前記車両姿勢制御手段による前記車両姿勢制御の実行を抑制する抑制手段を有し、
    前記エンジンは、複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転と、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転とを切り替え可能であり、
    前記抑制手段は、前記エンジンが前記減筒運転を行っているときには、前記エンジンが前記全筒運転を行っているときよりも前記所定回数を大きくする、
    ことを特徴とする車両の制御装置。
  3. 前記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段を更に有し、
    前記抑制手段は、前記回転数検出手段によって検出された回転数が所定回転数未満であるときに、単位時間あたりの前記エンジンの燃焼回数が前記所定回数未満であると判断して、前記車両姿勢制御の実行を抑制する、
    請求項１に記載の車両の制御装置。
  4. エンジンと、
    該エンジンの生成トルクを制御するためのエンジン制御機構と、
    車両が走行中であり、且つ、操舵装置の操舵角に関連する操舵角関連値が増大するという開始条件が成立したときに、前記エンジンの生成トルクを低下させるように前記エンジン制御機構を制御することにより、車両減速度を生じさせる車両姿勢制御を実行する車両姿勢制御手段と、
    を有する車両の制御装置であって、
    該車両の制御装置は、更に、単位時間あたりの前記エンジンの燃焼回数が所定回数未満のときに前記車両姿勢制御手段による前記車両姿勢制御の実行を抑制する抑制手段を有し、
    前記エンジンは、複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転が可能であり、
    前記抑制手段は、前記エンジンが前記減筒運転を行っているときに、単位時間あたりの前記エンジンの燃焼回数が前記所定回数未満であると判断して、前記車両姿勢制御の実行を抑制する、
    ことを特徴とする車両の制御装置。
  5. 前記抑制手段は、前記車両姿勢制御の実行の抑制として、前記開始条件を厳しくすること、及び前記車両姿勢制御の実行を禁止することのいずれかを行う、
    請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
  6. 前記操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサを更に有し、
    前記車両姿勢制御手段は、前記操舵角センサによって検出された操舵角の変化速度が所定速度以上であるときに、前記操舵角関連値が増大すると判断する、
    請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
  7. エンジンと、
    該エンジンの生成トルクを制御するためのエンジン制御機構と、
    車両が走行中であり、且つ、操舵装置の操舵角に関連する操舵角関連値が増大するという開始条件が成立したときに、前記エンジンの生成トルクを低下させるように前記エンジン制御機構を制御することにより、車両減速度を生じさせる車両姿勢制御を実行する車両姿勢制御手段と、
    を有する車両の制御装置であって、
    該車両の制御装置は、更に、前記エンジンの回転数が所定回転数未満のときに前記車両姿勢制御手段による前記車両姿勢制御の実行を抑制する抑制手段を有する、
    ことを特徴とする車両の制御装置。
  8. エンジンと、
    該エンジンの生成トルクを制御するためのエンジン制御機構と、
    車両が走行中であり、且つ、操舵装置の操舵角に関連する操舵角関連値が増大するという開始条件が成立したときに、前記エンジンの生成トルクを低下させるように前記エンジン制御機構を制御することにより、車両減速度を生じさせる車両姿勢制御を実行する車両姿勢制御手段と、
    を有する車両の制御装置であって、
    前記エンジンは、複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転が可能であり、
    前記車両の制御装置は、更に、前記エンジンが前記減筒運転を行っているときに前記車両姿勢制御手段による前記車両姿勢制御の実行を抑制する抑制手段を有する、
    ことを特徴とする車両の制御装置。
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