JP3705221B2

JP3705221B2 - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP3705221B2
Application number: JP2002028705A
Authority: JP
Inventors: 淳田端; 周二永野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-02-05
Filing date: 2002-02-05
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2022-02-05
Also published as: JP2003227368A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンと、そのエンジンの吸気管に発生する負圧を利用して運転者の操作力を軽減するためのアシスト力を出力する倍力装置とを備えた車両の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の一種に、エンジンと、そのエンジンの吸気管に発生する負圧を利用して運転者の操作力を軽減するためのアシスト力を出力する倍力装置とを備えたものがある。ブレーキブースタ装置、パワーステアリング装置、ドアの開閉装置などのような負圧をエネルギ源としてアシスト力を出力する倍力装置を備えた車両がそれである。このような車両では、エンジンの吸気管に発生する負圧を利用したアシスト力が倍力装置から得られることにより、運転者の操作力が軽減される。たとえば、特開２０００−１０４５８６号公報、特開２０００−２５７４６２号公報には、上記の一例として、負圧を利用するブレーキブースタを備えた車両が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、倍力装置としてたとえばブレーキブースタが備えられた上記のような従来の車両では、エンジンの吸気管に発生する負圧を利用した倍力機構が用いられるため、負圧が小さいときにはアシスト力が得られ難くなる。特に、燃費をよくするために車両の停止中にエンジンを停止させるアイドリングストップ機構を備えた車両では、エンジンの停止中にポンピングブレーキのようにブレーキペダルが複数回操作されると負圧が消費され、ブレーキブースタの内圧が大気圧側に変化してアシスト力が低下する。このため、前記公報では、このような状態となるとエンジンを再始動して負圧を再発生させ、アシスト力を確保するようにした装置が提案されている。
【０００４】
しかしながら、上記の従来の装置では、エンジンの停止による負圧不足時にはそのエンジンを再起動させる必要があるため、燃費が悪化し、アイドリングストップ機構を搭載した効果が損なわれるおそれがあった。また、上記の従来の装置では、エンジンの吸気管に必要とする大きさの負圧が発生するまでに時間がかかるという問題もあった。
【０００５】
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、エンジンの吸気管に必要とする大きさの負圧が得られるまでの時間を短縮することができる車両の制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、吸気弁および排気弁の開閉タイミングを可変とする可変動弁機構を有し、その可変動弁機構の制御を通じて高サイクル運転と低サイクル運転とを切り換えるエンジンと、そのエンジンの吸気管に発生する負圧を利用して運転者の操作力を軽減するためのアシスト力を出力する倍力装置とを備えた車両の制御装置であって、(a) 前記倍力装置のアシスト力が低下している旨を判定するアシスト力低下判定手段と、(b) そのアシスト力低下判定手段により前記倍力装置のアシスト力が低下している旨が判定された場合に、前記可変動弁機構の制御を通じて前記エンジンを低サイクル運転として動作させ、そのエンジンの吸気管に発生する負圧を増大させる負圧制御手段とを、含むことにある。
【００１３】
【発明の効果】
このようにすれば、アシスト力低下判定手段により前記倍力装置のアシスト力の低下が判定された場合には、負圧制御手段により、前記エンジンに設けられた可変動弁機構の制御を通じてそのエンジンが低サイクル運転とされることから、エンジンが高サイクル運転として動作させる場合に比較して、同じエンジン回転速度に対してエンジンに吸気される頻度が増加して、吸気管に必要とする大きさの負圧が得られるまでの時間が短縮される。
【００１４】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記負圧制御手段によりエンジンが回転させられるときには、そのエンジンから駆動輪までの動力伝達経路に設けられたクラッチ装置によりその動力伝達経路が解放されるものである。このようにすれば、エンジンの作動停止時においてそのエンジンが電気エネルギ或いは機械的エネルギにより回転させられるとき、動力伝達経路を構成する他の回転体の引きずり抵抗が小さくされるので、エンジン回転損失が小さくされ、エンジンを回転させるエネルギの入力に対して比較的大きな負圧が得られるようになる。
【００１５】
また、好適には、前記アシスト力低下判定手段は、前記倍力装置に供給される負圧の低下を検知し、その負圧の低下が検知されたときにその倍力装置のアシスト力が低下している旨を判定するものである。このようにすれば、倍力装置に供給される負圧の低下が検知されたときに倍力装置のアシスト力が低下している旨の判定が行われるので、吸気管に必要とする負圧が得られるまでの時間が短縮される。
【００１６】
また、好適には、前記アシスト力低下判定手段は、前記エンジンの始動時を検知し、該エンジンの始動時が検知されたときに、前記倍力装置のアシスト力が低下している旨を判定するものである。エンジン停止時には吸気管に負圧が発生しておらず、エンジン始動時には前記倍力装置に供給される負圧が不足していることが明らかであるから、それを利用して、エンジンの始動時が検知されたときに倍力装置のアシスト力が低下している旨が判定されるので、吸気管に必要とする負圧が得られるまでの時間が短縮される。
【００１７】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施例の車両の制御装置が適用された車両用動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。図において、動力源としてのエンジン１０の出力は、自動クラッチ１２、トルクコンバータ１４を介して自動変速機１６に入力され、図示しない差動歯車装置および車軸を介して一対の駆動輪（後輪）へ伝達されるようになっている。上記自動クラッチ１２は、モータ走行時においてエンジン１０を切り離すためや急発進時のための摩擦係合装置としても機能するものであり、図示しない電磁式、油圧式などのクラッチアクチュエータによって湿式或いは乾式の摩擦板が係合作動させられる摩擦式自動クラッチである。上記自動クラッチ１２とトルクコンバータ１４との間には、電動モータおよび発電機として機能する第１モータジェネレータＭＧ１が配設されている。上記トルクコンバータ１４は、自動クラッチ１２に連結されたポンプ翼車２０と、自動変速機１６の入力軸２２に連結されたタービン翼車２４と、それらポンプ翼車２０およびタービン翼車２４の間を直結するためのロックアップクラッチ２６と、一方向クラッチ２８によって一方向の回転が阻止されているステータ翼車３０とを備えている。
【００１９】
上記自動変速機１６は、ハイおよびローの２段の切り換えを行う第１変速機３２と、後進変速段および前進４段の切り換えが可能な第２変速機３４とを備えている。第１変速機３２は、サンギヤＳ０、リングギヤＲ０、およびキャリアＫ０に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ０およびリングギヤＲ０に噛み合わされている遊星ギヤＰ０から成るＨＬ遊星歯車装置３６と、サンギヤＳ０とキャリアＫ０との間に設けられたクラッチＣ０および一方向クラッチＦ０と、サンギヤＳ０およびハウジング３８間に設けられたブレーキＢ０とを備えている。
【００２０】
第２変速機３４は、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１、およびキャリアＫ１に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ１およびリングギヤＲ１に噛み合わされている遊星ギヤＰ１から成る第１遊星歯車装置４０と、サンギヤＳ２、リングギヤＲ２、およびキャリアＫ２に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ２およびリングギヤＲ２に噛み合わされている遊星ギヤＰ２から成る第２遊星歯車装置４２と、サンギヤＳ３、リングギヤＲ３、およびキャリアＫ３に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ３およびリングギヤＲ３に噛み合わされている遊星ギヤＰ３から成る第３遊星歯車装置４４とを備えている。
【００２１】
上記サンギヤＳ１とサンギヤＳ２は互いに一体的に連結され、リングギヤＲ１とキャリアＫ２とキャリアＫ３とが一体的に連結され、そのキャリアＫ３は出力軸４６に連結されている。また、リングギヤＲ２がサンギヤＳ３に一体的に連結されている。そして、リングギヤＲ２およびサンギヤＳ３と中間軸４８との間に前進クラッチＣ１が設けられ、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２と中間軸４８との間にクラッチＣ２が設けられている。また、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２の回転を止めるためのバンド形式のブレーキＢ１がハウジング３８に設けられている。また、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２とハウジング３８との間には、一方向クラッチＦ１およびブレーキＢ２が直列に設けられている。この一方向クラッチＦ１は、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２が入力軸２２と反対の方向へ逆回転しようとする際に係合させられるように構成されている。
【００２２】
キャリアＫ１とハウジング３８との間にはブレーキＢ３が設けられており、リングギヤＲ３とハウジング３８との間には、ブレーキＢ４と一方向クラッチＦ２とが並列に設けられている。この一方向クラッチＦ２は、リングギヤＲ３が逆回転しようとする際に係合させられるように構成されている。
【００２３】
以上のように構成された自動変速機１６では、例えば図２に示す作動表に従って後進ギヤ段と変速比γが順次小さくなる第１速ギヤ段乃至第５速ギヤ段の前進５段とうちのいずれかの変速段に切り換えられる。図２において「○」は係合状態を表し、空欄は解放状態を表し、「◎」はエンジンブレーキのときの係合状態を表し、「△」は動力伝達に関与しない係合を表している。この図２から明らかなように、第２変速段（２ｎｄ）から第３変速段（３ｒｄ）へのアップシフトでは、ブレーキＢ３を解放すると同時にブレーキＢ２を係合させるクラッチツークラッチ変速が行われ、ブレーキＢ３の解放過程で係合トルクを持たせる期間とブレーキＢ２の係合過程で係合トルクを持たせる期間とがオーバラップして設けられる。それ以外の変速は、１つのクラッチまたはブレーキの係合或いは解放作動だけで行われるようになっている。上記クラッチおよびブレーキは何れも油圧アクチュエータによって係合させられる油圧式摩擦係合装置である。
【００２４】
前記エンジン１０は、後述する過給機５４を備えているとともに、燃料消費を減少させるために、燃料が筒内噴射されることにより軽負荷時においては空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比よりも高い燃焼である希薄燃焼が行われるリーンバーンエンジンである。このエンジン１０は、３気筒ずつから構成される左右１対のバンクを備え、その１対のバンクは単独で或いは同時に作動させられるようになっている。すなわち、作動気筒数の変更が可能となっている。
【００２５】
たとえば図３に示すように、上記エンジン１０の吸気配管５０および排気管５２には、排気タービン式過給機（以下、過給機という）５４が設けられている。この過給機５４は、排気管５２内において排気の流れにより回転駆動されるタービン翼車５６と、エンジン１０への吸入空気を圧縮するために吸気配管５０内に設けられ且つタービン翼車５６に連結されたポンプ翼車５８とを備え、そのポンプ翼車５８がタービン翼車５６によって回転駆動されるようになっている。また、排気管５２には、タービン翼車５６をバイパスするバイパス管６１が接続されており、タービン翼車５６を通過する排気ガス量とバイパス管６１を通過する排気ガス量の比率と変化させ、過給圧Ｐ_aを調節するウエイストゲート弁５９が設けられている。
【００２６】
上記エンジン１０の吸気配管５０には、吸気配管５０に発生させられる負圧を検出する負圧センサ５７と、スロットルアクチュエータ６０によって操作されるスロットル弁６２とが設けられている。このスロットル弁６２は、基本的には図示しないアクセルペダルの操作量すなわちアクセル開度θ_ACCに対応する大きさのスロットル開度θ_THとなるように制御されるが、エンジン１０の出力を調節するために変速過渡時などの種々の車両状態に応じた開度となるように制御されるようになっている。この吸気配管５０には倍力装置に対応するブレーキブースタ６５が接続されており、その吸気配管５０内に発生する負圧は、そのブレーキブースタ６５の倍力作用のエネルギ源として利用されるようになっている。ブレーキブースタ６５は、運転者からブレーキペダル６７へ付与されたブレーキ操作力を倍力してマスタシリンダ６８に伝達することにより、軽いブレーキ操作力で大きな制動力を発生させるようにする。
【００２７】
また、図３に示すように、前記第１モータジェネレータＭＧ１はエンジン１０と自動変速機１６との間に配置され、自動クラッチ１２はエンジン１０と第１モータジェネレータＭＧ１との間に配置されている。上記自動変速機１６の各油圧式摩擦係合装置およびロックアップクラッチ２６は、電動油圧ポンプ６４から発生する油圧を元圧とする油圧制御回路６６により制御されるようになっている。また、エンジン１０には第２モータジェネレータＭＧ２が作動的に連結されている。そして、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２の電源として機能する燃料電池７０および二次電池７１と、それらから第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２へ供給される電流を制御したり或いは充電のために二次電池７１へ供給される電流を制御するための切換スイッチ７２および７３とが設けられている。この切換スイッチ７２および７３は、スイッチ機能を有する装置を示すものであって、たとえばインバータ機能などを有する半導体スイッチング素子などから構成され得るものである。
【００２８】
また、エンジン１０は、図４に示すように、各気筒の吸気弁（電磁駆動弁）７４および排気弁（電磁駆動弁）７５を開閉駆動する電磁アクチュエータ７６および７７を含む可変動弁機構７８を備えている。電子制御装置９０は、クランク軸７９の回転角を検出する回転センサ８０からの信号に従って上記吸気弁７４および排気弁７５の作動時期（タイミング）を制御するとともに、エンジン負荷に応じて作動タイミングを最適時期に変更するだけでなく、運転サイクル切り換え指令に従って、４サイクル運転を可能とする開閉時期および２サイクル運転を可能とする開閉時期となるように制御する。上記電磁アクチュエータ７６および７７は、たとえば図５に示すように、吸気弁７４または排気弁７５に連結されてその吸気弁７４または排気弁７５の軸心方向に移動可能に支持された磁性体製の円盤状の可動部材８２と、その可動部材８２を択一的に吸着するためにそれを挟む位置に設けられた一対の電磁石８４、８５と、可動部材８２をその中立位置に向かって付勢する一対のスプリング８６、８７とを備えている。
【００２９】
図６は、上記電子制御装置９０に入力される信号およびその電子制御装置９０から出力される信号を例示している。たとえば、電子制御装置９０には、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度θ_ACCを表すアクセル開度信号、自動変速機１６の出力軸４６の回転速度Ｎ_OUTに対応する車速信号、エンジン回転速度Ｎ_Eを表す信号、吸気配管５０内の過給圧Ｐ_aを表す信号、空燃比Ａ／Ｆを表す信号、シフトレバーＳＨの操作位置Ｓ_Hを表す信号などが図示しないセンサから供給されている。また、電子制御装置９０からは、燃料噴射弁からエンジン１０の気筒内へ噴射される燃料の量を制御するための噴射信号、自動変速機１６のギヤ段を切り換えるために油圧制御回路６６内のシフト弁を駆動するシフトソレノイドを制御する信号、ロックアップクラッチ２６を開閉制御するために油圧制御回路６６内のロックアップコントロールソレノイドを制御する信号、エンジン１０のサイクル数を指令する信号、吸気弁（電磁駆動弁）７４および排気弁（電磁駆動弁）７５の異常時の退避走行のためにエンジン１０或いはモータジェネレータＭＧ１を制御するための信号などが出力される。
【００３０】
上記電子制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め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、基本的にはたとえば図７に示す関係から実際のアクセル開度（操作量）θ_ACCに基づいてスロットル開度θ_THを制御するスロットル弁制御、たとえば図８に示す予め記憶された変速線図から実際の車速Ｖおよびスロットル開度θ_TH（エンジン負荷）に基づいて変速を判定し、判定された変速を実行させるために自動変速機１６のギヤ段を自動的に切り換える変速制御、ロックアップクラッチ２６の係合、解放、或いはスリップを実行する制御、過給圧制御、空燃比制御、気筒選択切換制御、運転サイクル切換制御などを実行する。たとえば、上記気筒選択切換制御では、燃費を良くするために軽負荷走行になると作動気筒数を減少させたり、動弁機構の作動が異常判定された気筒の作動を停止させたりする。上記運転サイクル切換制御では、予め記憶されたマップ（関係）から実際の車速Ｖおよびアクセル開度θに基づいてエンジン１０の運転サイクル数を決定し、この運転サイクル数となるように可変動弁機構７８の作動タイミングなどを制御する。電磁駆動弁フェイル制御では、退避走行のためにエンジン１０および／またはモータジェネレータＭＧ１を制御する。
【００３１】
図９は、車両の運転席付近に設けられたシフト操作部材であるシフトレバー９２の操作位置と、パワー走行モードおよびスノーモードを選択するためのモード選択スイッチ９６と備えたシフト操作装置９４を示している。シフトレバー９２は、車両を停止させるためのＰ（パーキング）ポジション、車両を後進させるためのＲ（リバース）ポジション、自動変速機１６内の動力伝達系を開放させるためのＮ（ニュートラル）ポジション、自動変速モードにより第１速ギヤ段から第５速ギヤ段（最高速ギヤ段）まで変化させて車両を低速から最高速度まで前進走行させるために操作されるＤ（ドライブ）ポジション、前進走行の自動変速範囲の高速側を順次制限し且つエンジンブレーキを有効化するために操作される４、３、２、Ｌポジションへそれぞれ択一的に操作される。上記モード選択スイッチ９６によりパワー走行モードは、高出力とエンジンブレーキを用いてスポーティな走行をするときに運転者により操作される。このパワー走行モードが選択操作されると、たとえば自動変速制御に用いる変速線図が高車速側へずらされることにより高い駆動力が発生させられて高出力走行モードとされる。スノーモードは、駆動輪のスリップを抑制して牽引力を高めるために車両の駆動力が低くなるように運転者により操作される。このスノーモードが選択操作されると、たとえば自動変速制御に用いる変速線図が低車速側へずらされたり或いは低速側ギヤ段のための変速線が除去されたりすることにより駆動力が低くされて低出力走行モードとされる。
【００３２】
図１０は、上記電子制御装置９０の制御機能の要部すなわち車両の前進（Ｄ）レンジが選択されているときの負圧生成制御機能を説明する機能ブロック線図である。図１０において、エンジン始動停止制御装置１００は、始動指令に従って図示しない燃料噴射弁から燃料を噴射させ且つ図示しない点火装置による点火を行いつつモータジェネレータＭＧ２を用いてエンジン１０を回転させることによりエンジン１０を始動させ、停止指令に従って燃料噴射弁から燃料を停止させ且つ点火装置による点火を停止させることによりエンジン１０を停止させる。上記始動指令は、たとえばエコランモードにおいてブレーキペダルが解放操作されたときに出されたり、エンジン停止中の負圧生成モードにおいて負圧不足が判定され且つモータジェネレータＭＧ１による負圧発生のためのエンジン１０の回転駆動が不可であるときに発生させられる。上記停止指令は、たとえばエコランモードにおいて車速零でブレーキペダルが操作されたときに出されたり、エンジン停止中の負圧生成モードにおいて負圧が十分に発生した時に出される。
【００３３】
自動クラッチ駆動装置１０２は、前進クラッチＣ１および自動クラッチ１２を開閉駆動する図示しないアクチュエータを、クラッチ指令信号に従って制御する。たとえば、モータ走行のために解放指令信号に従って自動クラッチ１２を解放させたり、エンジン走行のために係合指令信号に従って自動クラッチ１２を係合させる。また、たとえば車両停止中に負圧を増大させるためにモータジェネレータＭＧ１によりエンジン１２を回転駆動する場合には解放指令に従って前進クラッチＣ１を解放させる。モータジェネレータ駆動制御装置１０４は、駆動指令信号に従ってモータジェネレータＭＧ１を電動機として作動させることにより車両の駆動トルクを出力させ、回生指令信号に従ってモータジェネレータＭＧ１を発電機として作動させることにより回生エネルギを二次電池７１に蓄電させる。
【００３４】
エンジン停止中判定手段１０５は、たとえば燃費をよくするためのエコランモードにおけるアイドリングストップ作動によってエンジン１０の作動が停止させられている期間中であるか否かを、エコランモードにおいてブレーキ操作中且つ車両停止中すなわちエンジン回転速度Ｎ_Eが略零であることに基づいて判定する。負圧不足判定手段１０６は、たとえば、エンジン停止中判定手段１０５によりエンジン１０の作動が停止中であると判定されているときに、吸気配管５０内に発生させられている負圧が不足している状態であるか否かを、たとえば負圧センサ５７により検出された負圧の大きさが予め設定された負圧判定値を下まわるか否かに基づいて判定する。また、負圧不足判定手段１０６は、エンジン１０の始動時を検知し、そのエンジン１０の始動が検知されたときに上記吸気配管５０内に発生させられている負圧が不足している状態であると判定する。なお、エンジンの始動時は、エンジン停止時には吸気配管５０に負圧が発生しておらず、エンジン１０の長時間停止に伴ってブレーキブースタ６５に供給される負圧が不足していることが明らかであるからである。この負圧不足は、たとえばブレーキペダルが連続的に複数回操作されるポンピングブレーキ操作などがエンジン停止中に行われることにより顕著に発生させられる。吸気配管５０内に発生させられる負圧はブレーキブースタ６５の倍力機能の元圧として利用されており、その元圧である負圧が不足するとブレーキブースタ６５が倍力不足すなわちアシスト力不足状態となるので、上記負圧不足判定手段１０６は、倍力装置に対応するブレーキブースタ６５のアシスト力不足である旨を検知或いは判定するアシスト力低下検知手段或いはアシスト力低下判定手段としても機能している。モータ駆動可判定手段１０８は、モータジェネレータＭＧ１が電動機として作動可能状態であるか否かが、二次電池７１の充電残量が十分にあるか否か或いはモータジェネレータＭＧ１が過熱状態にないか否かに基づいて判断される。
【００３５】
負圧制御手段１１０は、エンジン駆動制御手段１１２、モータ駆動手段１１４、クラッチ解放手段１１６、サイクル数変更手段１１８、電磁駆動弁作動変更手段１２０などを備えており、アイドリングストップ作動などによるエンジン１０の停止中において上記負圧不足判定手段１０６により負圧不足すなわちアシスト力低下が検知され且つモータ駆動可判定手段１０８によりモータジェネレータＭＧ１が電動機として作動可能状態であると判定された場合には、他の動力源を用いてエンジン１０を積極的に回転駆動するとともに、そのエンジン１０の回転抵抗を可及的に低減させ、或いはエンジン１０の運転サイクル数を小さくして効率良く負圧を発生させる。すなわち、負圧制御手段１１０では、エンジン１０の停止中において上記負圧不足判定手段１０６により負圧不足すなわちアシスト力が低下している旨が検知された場合には、エンジン１０への燃料供給を再開させずに前記車両に蓄えられたエネルギたとえば二次電池７１に蓄電された電気エネルギを用いてモータ駆動手段１１４がモータジェネレータＭＧ１により係合状態とされた自動クラッチ１２を介してそのエンジン１０を回転駆動させることによりそのエンジン１０の吸気配管５０に発生する負圧（負の圧力の絶対値）を増大させると同時に、エンジン１０とともに回転する他の回転体による回転抵抗を軽減するためにクラッチ解放手段１１６が自動変速機１６の前進クラッチＣ１を解放させ、圧縮行程に起因するエンジン１０自体の回転抵抗を低減するためにたとえばエンジン１０の吸気行程と排気行程が圧縮行程を介在させないで連続して行われるように、電磁駆動弁作動変更手段１２０が吸気弁（電磁駆動弁）７４および排気弁（電磁駆動弁）７５の作動タイミングを制御する。
【００３６】
しかし、アイドリングストップ作動などによるエンジン１０の停止中において上記負圧不足判定手段１０６により負圧不足すなわちアシスト力低下が検知されたけれども、モータ駆動可判定手段１０８によりモータジェネレータＭＧ１が電動機として作動可能状態であると判定されない場合には、上記負圧制御手段１１０では、クラッチ解放手段１１６により自動クラッチ１２が解放されるとともに、エンジン駆動制御手段１１２によりエンジン１０を始動させ、且つ、同じ回転速度でも吸気行程が多くされて効率よく負圧が発生させられるようにサイクル数変更手段１１８が４サイクル運転に対してサイクル数の少ない２サイクル運転となるように前記可変動弁機構７８を制御する。
【００３７】
また、エンジン１０が作動している状態で、前記負圧不足判定手段１０６により負圧不足すなわちアシスト力低下が検知された場合は、負圧制御手段１１０では、効率よく負圧を発生させるためにサイクル数変更手段１１８がそれまでの４サイクル運転からサイクル数の少ない２サイクル運転となるように前記可変動弁機構７８を制御する。
【００３８】
図１１は、前記電子制御装置９０の制御作動の要部すなわち車両の前進（Ｄ）レンジが選択されているときの負圧生成制御作動を説明するフローチャートであり、たとえば、数ｍsec 乃至数十ｍsec 程度の極めて短い周期で繰り返し実行される。
【００３９】
図１１において、前記エンジン停止中判定手段１０５に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、アイドリングストップ作動などによりエンジン１０が停止中であるか否かが判断される。この判断が否定される場合は、前記負圧不足判定手段１０６に対応するＳ２において、負圧不足となったか否かすなわちブレーキブースタ６５のアシスト力低下が検知されたか否かが、負圧センサ５７により検知された吸気配管５０内の負圧値Ｐ_N（負の圧力値の絶対値）が予め設定された負圧不足判定値Ｐ₁（負の圧力値の絶対値）よりも小さいか否か、或いはエンジン始動時が検知されたか否かに基づいて判断される。このＳ２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、エンジン１０の作動中において負圧の発生効率を高めるために、Ｓ３において、前記負圧制御手段１１０（サイクル数変更手段１１８）によりエンジン１０の運転サイクル数がそれまでの高（たとえば４）サイクルから低（たとえば２）サイクルへ減少させられる。
【００４０】
前記Ｓ１の判断が肯定される場合すなわちエンジン１０が停止中である場合は、前記負圧不足判定手段１０６に対応するＳ４において、負圧不足となったか否かすなわちブレーキブースタ６５のアシスト力低下が検知されたか否かが、負圧センサ５７により検知された吸気配管５０内の負圧値Ｐ_N（負の圧力値の絶対値）が予め設定された負圧不足判定値Ｐ₁（負の圧力値の絶対値）よりも小さいか否かに基づいて判断される。このＳ４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、前記クラッチ解放手段１１６に対応するＳ５において、エンジン１０より後段の回転体との間の連結を解くために自動変速機１６の前進クラッチＣ１が解放される。次いで、前記モータ駆動可判定手段１０８に対応するＳ６において、モータジェネレータＭＧ１を電動機として駆動可能な状態であるか否かが判断される。このＳ６の判断が否定される場合は、前記負圧制御手段１１０（エンジン駆動制御手段１１２およびサイクル数変更手段１１８）に対応するＳ７において、エンジン１０が始動させられるとともに、エンジン１０の運転サイクル数が２サイクルに設定される。
【００４１】
しかし、上記Ｓ６の判断が肯定される場合は、前記負圧制御手段１１０（モータ駆動手段１１４、電磁駆動弁変更手段１２０）に対応するＳ８において、自動クラッチ１２が係合され、且つ電動機として機能するモータジェネレータＭＧ１によってエンジン１０が回転駆動されるとともに、その回転駆動されるエンジン１０において、吸気行程および排気行程が圧縮行程を介在させないで連続的に実行されるように吸気弁（電磁駆動弁）７４および排気弁（電磁駆動弁）７５の開閉作動のタイミングが制御されることにより、１気筒で１回転当たりに１回の吸気行程および排気行程を繰り返し実行させることにより効率よく負圧を発生させる。
【００４２】
図１２は、上記エンジン１０の停止中における負圧不足時に負圧を発生させる負圧発生作動を説明するタイムチャートであり、実線は電動機として機能するモータジェネレータＭＧ１により停止中のエンジン１０を回転駆動させることにより負圧を発生させる場合の作動すなわちエンジン回転速度Ｎ_Eを示し、破線は電動機として機能するモータジェネレータＭＧ１によりエンジン１０を回転駆動できないときにエンジン１０を始動させ且つ２サイクル運転とした場合の作動すなわちエンジン回転速度Ｎ_Eを示している。
【００４３】
上述のように、本実施例によれば、負圧不足判定手段（アシスト力低下検知手段）１０６によりエンジン１０の停止中にブレーキブースタ（倍力装置）６５のアシスト力の低下が検知された場合には、負圧制御手段１１０により、そのエンジン１０への燃料供給を再開させずに車両に蓄えられたエネルギを用いてそのエンジン１０を回転させ、そのエンジン１０の吸気配管５０に発生する負圧が増大させられることから、エンジン１０の停止状態において負圧を得るためにエンジン１０を再始動させる必要がないので、エンジン１０の始動音の発生、エンジン１０への燃料供給の再開に伴う燃費の悪化、排気ガスの放出などを生じさせないで吸気配管５０に負圧が得られるようになる。
【００４４】
また、本実施例では、負圧制御手段１１０は、たとえば、二次電池７１に蓄電された電気エネルギ、燃料電池７０から出力される電気エネルギなどの電気エネルギを用いて停止中のエンジン１０を回転させることにより負圧が吸気配管５０に発生させられるので、エンジン１０の停止状態において負圧を得るためにエンジン１０を再始動させる必要がなくなり、エンジン１０の始動音の発生、エンジン１０への燃料供給の再開に伴う燃費の悪化、排気ガスの放出などを生じさせないで吸気配管５０に負圧が得られるようになる。
【００４５】
また、本実施例では、エンジン１０は、吸気弁７４および排気弁７５の開閉タイミングを可変とする可変動弁機構７８を有するものであり、負圧制御手段１１０は、エンジン１０を回転させてそのエンジン１０の吸気配管５０に発生する負圧を増大させるとき、そのエンジン１０の吸気行程と排気行程とが専ら行われるように或いは吸気行程と排気行程とが連続的に交互に行われるように上記可変動弁機構７８を制御するものであることから、エンジン１０の停止中においてそのエンジン１０が電気エネルギなどによって回転させられるとき、エンジン１０における圧縮行程がない状態とされて吸気行程と排気行程とが専ら行われるので、エンジン回転損失が小さくされ、エンジン１０を回転させるエネルギの入力に対して比較的大きな負圧が得られるようになる。
【００４６】
また、本実施例では、負圧制御手段１１０によりエンジン１０が回転させられるときには、そのエンジン１０から駆動輪までの動力伝達経路に設けられた前進クラッチ（クラッチ装置）Ｃ１によりその動力伝達経路が解放されるものであることから、エンジン１０の停止中においてそのエンジン１０が電気エネルギなどにより回転させられるとき、動力伝達経路を構成する他の回転体の引きずり抵抗が小さくされるので、エンジン回転損失が小さくされ、エンジン１０を回転させるエネルギの入力に対して比較的大きな負圧が得られるようになる。
【００４７】
また、本実施例では、負圧不足判定手段（アシスト力低下判定手段）１０６によりエンジン１０の停止中にブレーキブースタ（倍力装置）６５のアシスト力の低下が検知された場合には、負圧制御手段１１０により、エンジン１０に設けられた可変動弁機構７８の制御を通じてそのエンジン１０が低（たとえば２）サイクル運転とされることから、エンジン１０が高（たとえば４）サイクル運転として動作させる場合に比較して、同じエンジン回転速度に対してエンジン１０に吸気される頻度が増加して吸気配管５０に必要とする大きさの負圧が得られるまでの時間が短縮される。
【００４８】
また、本実施例では、負圧制御手段１１０によりエンジン１０が回転させられるときには、そのエンジン１０から駆動輪までの動力伝達経路に設けられた前進クラッチ（クラッチ装置）Ｃ１によりその動力伝達経路が解放されるものであることから、エンジンの作動停止時に電気エネルギ或いは機械的エネルギにより回転させられるとき、動力伝達経路を構成する他の回転体の引きずり抵抗が小さくされるので、エンジン回転損失が小さくされ、エンジン１０を回転させるエネルギの入力に対して比較的大きな負圧が得られるようになる。
【００４９】
また、本実施例では、負圧不足判定手段（アシスト力低下検知手段）１０６により、エンジン１０が作動している状態でブレーキブースタ（倍力装置）６５に供給される負圧の低下が検知されたときすなわち倍力装置のアシスト力が低下している旨が検知された場合に、負圧制御手段１１０によりエンジン１０が低（たとえば２）サイクル運転とされることから、吸気配管５０に必要とする負圧が得られるまでの時間が短縮される。
【００５０】
また、本実施例では、負圧不足判定手段（アシスト力低下検知手段）１０６により、エンジン１０の始動時が検知されたときすなわちブレーキブースタ（倍力装置）６５のアシスト力が低下している旨が検知された場合に、負圧制御手段１１０によりエンジン１０が低（たとえば２）サイクル運転とされることから、このときの吸気配管５０に必要とする負圧が得られるまでの時間が短縮される。
【００５１】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００５２】
たとえば、本実施例では、負圧制御手段１１０は、車両に蓄えられた電気エネルギにより作動するモータジェネレータＭＧ１を用いて停止中のエンジン１０を回転駆動させるものであったが、たとえばフライホイールに蓄えられた車両の運動エネルギを用いて停止中のエンジン１０を回転駆動して負圧を発生させるものであってもよい。
【００５３】
また、前述の実施例の負圧不足判定手段（アシスト力低下検知手段）１０６は、負圧センサ５７により検知された負圧に基づいて負圧不足を判定していたが、ブレーキブースタ６５の内圧、エンジン１０の停止中におけるブレーキ操作回数などに基づいて負圧不足を判定するものであってもよい。
【００５４】
また、前述の実施例において、負圧制御手段１１０は、負圧不足判定手段１０６により負圧不足が判定された場合には、別の負圧増大方法として、たとえばモータ駆動手段１１４がモータジェネレータＭＧ２によりエンジン１０を回転駆動させて吸気配管５０に発生する負圧を増大させると同時に、クラッチ解放手段１１６により自動クラッチ１２を解放させるようにしてもよい。
【００５５】
また、前述の実施例のクラッチ解放手段１１６において、停止中のエンジン１０がモータジェネレータＭＧ２を用いて回転駆動させられるとき、或いはステップＳ７においてモータジェネレータＭＧ２を用いてエンジン１０が始動させられるときには、自動クラッチ１２を解放するものであったが、その自動クラッチ１２に代えて、自動変速機１６内の前進クラッチＣ１が解放されるものであってもよい。
【００５６】
また、前述の実施例においては、モータジェネレータＭＧ１が電動機として用いられていたが、エンジン１０のクランク軸に作動的に連結されたモータジェネレータＭＧ２が電動機として用いられてもよいし、両方が電動機として用いられてもよい。
【００５７】
また、前述の実施例においては、負圧制御手段１１０（モータ駆動手段１１４、電磁駆動弁作動変更手段１２０）に対応するＳ８においては、停止中のエンジン１０がモータジェネレータＭＧ１を用いて回転駆動されるだけでなく、エンジン１０とともに回転する回転体が少なくなるように前進クラッチＣ１が解放され、圧縮行程を実行させないように吸気弁７４および排気弁７５の開閉タイミングが制御されてエンジン１０の回転抵抗が低くされていたが、必ずしもそれら前進クラッチＣ１の解放や圧縮行程の回避が行われなくてもよい。
【００５８】
また、前述の実施例のエンジン１０の運転サイクル数は、２サイクルと４サイクルとの間で切り換えられるように説明されていたが、必ずしも２サイクルと４サイクルとの間の切換に限定されるものではなく、たとえば２サイクルと６サイクルとの間の切換であってもよい。
【００５９】
また、前述の実施例では、倍力装置としてブレーキブースタ６５が用いられていたが、パワーステアリング装置、ドアの開閉装置などのような負圧をエネルギ源としてアシスト力を出力する倍力装置が用いられていてもよい。
【００６０】
また、前述の実施例のエンジン１０の後段には、複数の前進ギヤ段を備えた遊星歯車式の自動変速機１６が設けられていたが、有効径が可変な一対の可変プーリに伝動ベルトが巻き掛けられたベルト式無段変速機或いはトロイダル式の無段変速機であってもよく、平行２軸式常時噛合型変速機であってもよい。
【００６１】
また、前述の実施例のエンジン１０には過給機５４が備えられていたが、必ずしも備えられていなくてもよい。
【００６２】
その他、一々例示はしないが、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の制御装置によって係合油圧が制御される油圧式摩擦係合装置を含む車両用自動変速機の構成を説明する図である。
【図２】図１の自動変速機における、複数の油圧式摩擦係合装置の作動の組合わせとそれにより成立するギヤ段との関係を示す図表である。
【図３】図１の自動変速機を含む車両の原動機および駆動系の要部を説明する図である。
【図４】図１のエンジンの各気筒に設けられた可変動弁機構を説明する図である。
【図５】図４の可変動弁機構に設けられて吸気弁或いは排気弁を開閉作動させる電磁アクチュエータの構成を説明する図である。
【図６】図１、図３の車両に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図７】図６の電子制御装置により制御されるスロットル開度の制御特性を示す図である。
【図８】図６の電子制御装置による変速制御において用いられる変速線図を示す図である。
【図９】図１の車両の運転席付近に設けられたシフトレバーの操作位置と、走行モード選択スイッチとを示す図である。
【図１０】図６の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。
【図１１】図６の電子制御装置による制御作動の要部すなわち負圧生成制御作動を説明するフローチャートである。
【図１２】図６の電子制御装置による制御作動の要部を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
１０：エンジン
１２：自動クラッチ（クラッチ装置）
５０：吸気配管
６５：ブレーキブースタ（倍力装置）
７４：吸気弁（電磁駆動弁）
７５：排気弁（電磁駆動弁）
７８：可変動弁機構
９０：電子制御装置
１０６：負圧不足判定手段（アシスト力低下検知手段）
１１０：負圧制御手段
Ｃ１：前進クラッチ（クラッチ装置）
ＭＧ１：モータジェネレータ（電動機）

Claims

吸気弁および排気弁の開閉タイミングを可変とする可変動弁機構を有し、該可変動弁機構の制御を通じて高サイクル運転と低サイクル運転とを切り換えるエンジンと、該エンジンの吸気管に発生する負圧を利用して運転者の操作力を軽減するためのアシスト力を出力する倍力装置とを備えた車両の制御装置であって、
前記倍力装置のアシスト力が低下している旨を判定するアシスト力低下判定手段と、
該アシスト力低下判定手段により前記倍力装置のアシスト力の低下が判定された場合に、前記可変動弁機構の制御を通じて前記エンジンを低サイクル運転として動作させ、該エンジンの吸気管に発生する負圧を増大させる負圧制御手段と
を、含むことを特徴とする車両の制御装置。
前記負圧制御手段によりエンジンが回転させられるときには、該エンジンから駆動輪までの動力伝達経路に設けられたクラッチ装置により該動力伝達経路が解放されるものである請求項１の車両の制御装置。
前記アシスト力低下判定手段は、前記倍力装置に供給される負圧の低下を検知し、該負圧の低下が検知されたときに、前記倍力装置のアシスト力が低下している旨を判定するものである請求項１または２の車両の制御装置。
前記アシスト力低下判定手段は、前記エンジンの始動時を検知し、該エンジンの始動時が検知されたときに、前記倍力装置のアシスト力が低下している旨を判定するものである請求項１乃至３のいずれかの車両の制御装置。