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JP6270244B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンの制御装置に係わり、特に、複数の気筒と、目標トルクに応じて気筒への吸入空気量を制御する空気量制御手段と、各気筒に設けられた点火装置による点火時期を制御する点火装置制御手段とを有し、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替可能なエンジンを、車両の運転状態に基づき制御するエンジン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輪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（例えば、特許文献１参照）。
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２参照）。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２０１１−８８５７６号公報 特開２０１４−１６６０１４号公報
ところで、複数の気筒を有する多気筒エンジンにおいては、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。
全筒運転から減筒運転へ運転モードを切り替える場合には、運転モードの切替前後において同等の出力を維持するために、燃焼が継続される気筒への吸入空気量を増大させる制御が行われる。しかしながら、目標空気量の増大に対応するスロットルバルブや可変吸気バルブ機構の制御が気筒内の空気量に反映されるまでには比較的大きい応答遅れが発生するので、運転モードの切替時において吸入空気量が十分に増大しておらず、エンジン出力が低下してショックが生じる場合がある。
そこで、本発明者らは、鋭意研究することにより、全筒運転から減筒運転へ運転モードを切り替える前に、予め燃焼が継続される気筒への吸入空気量を増大させると共に、この吸入空気量の増大によるトルク上昇を打ち消すように、各気筒における点火装置の点火時期を遅角させる準備制御を行うことにより、運転モードの切替時に十分な吸入空気量を得られることを見出した。
上記のような多気筒エンジンにおいて、上述した特許文献２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トルクを瞬間的に低減させたことによって、全筒運転から減筒運転への運転モードの切替が発生した場合、車両用挙動制御装置によるトルク低減のための点火時期の遅角化と、全筒運転から減筒運転への運転モード切替前の準備制御による点火時期の遅角化とが同時に行われる場合があり、意図しない失火が生じる可能性がある。
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、全筒運転から減筒運転への運転モードの切替と、ステアリング操作に基づくトルクの低下とを両立させ、失火の発生を抑制しつつ、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するようにエンジンを制御することができる、エンジン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、本発明のエンジンの制御装置は、複数の気筒と、目標トルクに応じて気筒への吸入空気量を制御する空気量制御手段と、各気筒に設けられた点火装置による点火時期を制御する点火装置制御手段とを有し、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替可能なエンジンを、車両の運転状態に基づき制御するエンジンの制御装置であって、アクセルペダルの操作を含む車両の運転状態に基づき基本目標トルクを決定する基本目標トルク決定手段と、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づきトルク低減量を決定するトルク低減量決定手段と、基本目標トルクとトルク低減量とに基づき最終目標トルクを決定する最終目標トルク決定手段と、エンジンの運転状態が予め定めた減筒運転領域にある場合、エンジンの運転モードを減筒運転に設定し、エンジンの運転状態が予め定めた全筒運転領域にある場合、エンジンの運転モードを全筒運転に設定し、設定した運転モードにおいて最終目標トルクを出力させるようにエンジンを制御するエンジン制御手段と、を有し、エンジン制御手段は、エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化した場合、点火装置による点火時期を遅角させる制御を実行し、トルク低減量の増大に応じて点火装置による点火時期を遅角させるトルク低減点火時期遅角化制御を実行し、エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、点火時期の遅角化と、トルク低減点火時期遅角化制御による点火時期の遅角化とが、同時に行われることを禁止することを特徴とする。
このように構成された本発明においては、エンジン制御手段は、エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化した場合、点火装置による点火時期を遅角させる制御を実行し、トルク低減量の増大に応じて点火装置による点火時期を遅角させるトルク低減点火時期遅角化制御を実行し、エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、点火時期の遅角化と、トルク低減点火時期遅角化制御による点火時期の遅角化とが、同時に行われることを禁止するので、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減のための点火時期の遅角化と、全筒運転から減筒運転への運転モード切替前の準備制御による点火時期の遅角化とが同時に行われることを防止でき、これにより、全筒運転から減筒運転への運転モードの切替と、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルクの低下とを両立させ、失火の発生を抑制しつつ、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するようにエンジンを制御することができる。
また、本発明において、好ましくは、トルク低減量決定手段は、車両のステアリング操作に応じてトルク低減量を決定する。
このように構成された本発明においては、ステアリング操作に基づき決定されたトルク低減量の時間変化を最終目標トルクの時間変化に反映することができ、これにより、ドライバのステアリング操作に応じた減速度を車両に迅速に付加して荷重を前輪に加え、コーナリングフォースを迅速に増大させることによりステアリング操作に対する応答性を向上させることができ、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するようにエンジンを制御することができる。
また、本発明において、好ましくは、エンジン制御手段は、トルク低減量に応じたエンジンの制御により、エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、エンジンの運転モードを全筒運転のまま保持する。
このように構成された本発明においては、エンジン制御手段は、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減の要求がある場合にはエンジンの運転モードを全筒運転のまま保持するので、エンジンの運転モードの切替と、トルク低減量に応じたエンジンの制御とが、同時に行われることを確実に防止し、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減のための点火時期の遅角化と、全筒運転から減筒運転への運転モード切替前の準備制御による点火時期の遅角化とが同時に行われることを防止でき、これにより、全筒運転から減筒運転への運転モードの切替と、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルクの低下とを両立させ、失火の発生を抑制しつつ、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するようにエンジンを制御することができる。
また、本発明において、好ましくは、エンジン制御手段は、トルク低減量に応じたエンジンの制御により、エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、トルク低減量に応じたエンジンの制御を制限する。
このように構成された本発明においては、エンジン制御手段は、エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合には、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減要求に応じたエンジンの制御を制限するので、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減のための点火時期の遅角量が過大となることを防止することができ、これにより、全筒運転から減筒運転への運転モードの切替と、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルクの低下とを両立させ、失火の発生を抑制しつつ、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するようにエンジンを制御することができる。
特に、本発明において、好ましくは、エンジン制御手段は、トルク低減量に応じたエンジンの制御により、エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、トルク低減量に応じたエンジンの制御を禁止する。
このように構成された本発明においては、エンジン制御手段は、エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合には、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減要求に応じたエンジンの制御を禁止するので、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減のための点火時期の遅角化と、全筒運転から減筒運転への運転モード切替前の準備制御による点火時期の遅角化とが同時に行われることを確実に防止でき、これにより、全筒運転から減筒運転への運転モードの切替と、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルクの低下とを両立させ、失火の発生を抑制しつつ、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するようにエンジンを制御することができる。
また、本発明において、好ましくは、エンジン制御手段は、エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化した場合、各気筒への吸入空気量を増大させるように空気量制御手段を動作させ、且つ、点火装置による点火時期を遅角させる準備制御を実行し、その準備制御中においてはトルク低減量に応じたエンジンの制御を制限する。
このように構成された本発明においては、エンジン制御手段は、減筒運転の準備制御中においてはトルク低減量に応じたエンジンの制御を制限するので、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減のための点火時期の遅角化と、全筒運転から減筒運転への運転モード切替前の準備制御による点火時期の遅角化とが同時に行われることを確実に防止できる。
本発明によるエンジンの制御装置によれば、全筒運転から減筒運転への運転モードの切替と、ステアリング操作に基づくトルクの低下とを両立させ、失火の発生を抑制しつつ、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するようにエンジンを制御することができる。
本発明の実施形態によるエンジン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エンジンの制御装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態によるエンジンの制御装置がエンジンを制御す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エンジンの制御装置がトルク低減量を決定す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エンジンの制御装置が決定す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エンジンの制御装置が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の制御装置がエンジンの運転モードを減筒運転に切り替える減筒運転切替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エンジンの制御装置がエンジンの運転モードを減筒運転に切り替える場合における、エンジンの制御装置によるエンジン制御に関するパラメータの時間変化を示す線図である。 本発明の実施形態によるエンジンの制御装置を搭載した車両が旋回を行う場合における、エンジンの制御装置によるエンジン制御に関するパラメータの時間変化を示す線図であり、図１０（ａ）は右旋回を行う車両を概略的に示す平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示したように右旋回を行う車両の操舵角の変化を示す線図、図１０（ｃ）は図１０（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、図１０（ｄ）は、図１０（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、図１０（ｅ）は図１０（ｄ）に示した付加減速度に基づいて決定されたトルク低減量の変化を示す線図、図１０（ｆ）は基本目標トルクの変化を示す線図、図１０（ｇ）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、図１０（ｈ）は最終目標トルクに基づき決定された目標空気量と実際の空気量との変化を示す線図、図１０（ｉ）は最終目標トルクと実際の空気量とに基づき決定されたトルク低減点火時期を、基本点火時期を基準として表した線図、図１０（ｊ）は（ｈ）及び（ｉ）に示したように吸入空気量と点火時期の制御を行った場合に車両に発生するヨーレート（実ヨーレート）の変化と、トルク低減量決定部が決定したトルク低減量に基づく制御を行わなかった場合の実ヨーレートの変化とを示す線図である。 本発明の第２実施形態によるエンジンの制御装置がエンジンを制御するエンジン制御処理のフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置を説明する。
まず、図１乃至図３により、本発明の実施形態によるエンジン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エンジン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り、図２は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の電気的構成を示すブロック図であり、図３は、本発明の実施形態によるエンジン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ＰＣＭ５０（エンジンの制御装置）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２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。
また、ＰＣＭ５０は、アクセルペダルの操作を含む車両の運転状態に基づき基本目標トルクを決定する基本目標トルク決定部５１と、アクセルペダルの操作を含まない車両の運転状態に基づきトルク低減量を決定するトルク低減量決定部５３と、基本目標トルクとトルク低減量とに基づき最終目標トルクを決定する最終目標トルク決定部５５と、最終目標トルクを出力させるようにエンジン１０を制御するエンジン制御部５７と、を有する。
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。
次に、図４乃至図９により、本発明の第１実施形態によるエンジンの制御装置が行う処理について説明する。
図４は、本発明の第１実施形態によるエンジンの制御装置がエンジンを制御するエンジン制御処理のフローチャートであり、図５は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置がトルク低減量を決定するトルク低減量決定処理のフローチャートであり、図６は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が決定す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り、図７は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が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り、図８は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置がエンジンの運転モードを減筒運転に切り替える減筒運転切替制御処理のフローチャートであり、図９は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置がエンジンの運転モードを減筒運転に切り替える場合における、エンジンの制御装置によるエンジン制御に関するパラメータの時間変化を示す線図である。
図４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。
エンジン制御処理が開始されると、図４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。
次に、ステップＳ２において、ＰＣＭ５０の基本目標トルク決定部５１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、基本目標トルク決定部５１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。
次に、ステップＳ３において、基本目標トルク決定部５１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、基本目標トルク決定部５１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において、トルク低減量決定部５３は、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づき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、図５を参照して説明する。
図５に示すように、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、トルク低減量決定部５３は、ステップＳ１において取得した操舵角の絶対値が増大中か否かを判定する。その結果、操舵角の絶対値が増大中である場合、ステップＳ２２に進み、トルク低減量決定部５３は、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る。
次に、ステップＳ２３において、トルク低減量決定部５３は、操舵速度の絶対値が減少しているか否かを判定する。
その結果、操舵速度の絶対値が減少していない場合、即ち操舵速度の絶対値が増大している又は操舵速度の絶対値が変化していない場合、ステップＳ２４に進み、トルク低減量決定部５３は、操舵速度に基づき目標付加減速度を取得する。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。
具体的には、トルク低減量決定部５３は、図６のマップに示した目標付加減速度と操舵速度との関係に基づき、ステップＳ２２において算出した操舵速度に対応する目標付加減速度を取得する。
図６における横軸は操舵速度を示し、縦軸は目標付加減速度を示す。図６に示すように、操舵速度が閾値ＴS（例えば１０ｄｅｇ／ｓ）未満の場合、対応する目標付加減速度は０である。即ち、操舵速度が閾値ＴS未満の場合には、ステアリング操作に応じて車両に減速度を付加する制御が行われない。
一方、操舵速度が閾値ＴS以上の場合には、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Ｄmax（例えば１ｍ／ｓ2）に漸近する。即ち、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。
次に、ステップＳ２５において、トルク低減量決定部５３は、付加減速度の増大率が閾値Ｒｍａｘ（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。
具体的には、トルク低減量決定部５３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Ｒｍａｘ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Ｒｍａｘより大きい場合、トルク低減量決定部５３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増大率Ｒｍａｘ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。
また、ステップＳ２３において、操舵速度の絶対値が減少している場合、ステップＳ２６に進み、トルク低減量決定部５３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。即ち、操舵速度の絶対値が減少している場合、操舵速度の最大時における付加減速度（即ち付加減速度の最大値）が保持される。
また、ステップＳ２１において、操舵角の絶対値が増大中ではない（一定又は減少中である）場合、ステップＳ２７に進み、トルク低減量決定部５３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。この減速度減少量は、例えば、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）に基づき算出される。あるいは、ステップＳ１において取得された車両の運転状態やステップＳ２２において算出した操舵速度に応じて決定された減少率に基づき算出される。
そして、ステップＳ２８において、トルク低減量決定部５３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Ｓ２５、Ｓ２６、又はＳ２８の後、ステップＳ２９において、トルク低減量決定部５３は、ステップＳ２５、Ｓ２６、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、トルク低減量決定部５３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、トルク低減量決定部５３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。
図４に戻り、ステップＳ２〜Ｓ３の処理及びステップＳ４のトルク低減量決定処理を行った後、ステップＳ５において、最終目標トルク決定部５５は、ステップＳ３において決定した基本目標トルクから、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を減算することにより、最終目標トルクを決定する。
次に、ステップＳ６において、エンジン制御部５７は、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御により、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化するか否かを判定する。
具体的には、エンジン制御部５７は、前回の燃焼サイクルにおけるエンジン１０の運転状態（具体的にはエンジン１０の最終目標トルクとエンジン回転数）が全筒運転領域に含まれており、且つ、今回の燃焼サイクルにおけるエンジン１０の運転状態が減筒運転領域に含まれるか否かを判定する。
ここで、図７を参照して、エンジンの運転状態と運転モードとの関係を説明する。図７の燃焼モードマップにおいて、横軸はエンジン回転数、縦軸はエンジン負荷（本実施形態では最終目標トルク）を表している。この図７に示すように、相対的にエンジン回転数が低く且つ負荷が低い範囲に減筒運転領域Ａが設定されており、その減筒運転領域を除く範囲に全筒運転領域Ｂが設定されている。
即ち、ステップＳ６において、エンジン制御部５７は、今回の燃焼サイクルにおけるエンジン１０の運転状態が、低回転且つ低負荷の減筒運転領域（図７における領域Ａ）に含まれているか否かを判定する。その結果、今回の燃焼サイクルにおけるエンジン１０の運転状態が減筒運転領域に含まれている場合、ステップＳ７に進み、エンジン制御部５７は、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減の要求の有無を判定する。具体的には、エンジン制御部５７は、ステップＳ４のトルク低減量決定処理において決定されたトルク低減量が０である場合、トルク低減の要求がないと判定し、トルク低減量が０より大きい場合、トルク低減の要求があると判定する。
その結果、トルク低減の要求がない場合、ステップＳ８に進み、エンジン制御部５７は、エンジン１０の運転モードを減筒運転に切り替える減筒運転切替制御処理を実行する。
この減筒運転切替制御処理について、図８及び図９を参照して説明する。
図８に示すように、トルク低減量決定処理が開始されると、ステップＳ３１において、エンジン制御部５７は、スロットルバルブ５の開度を増大させる。
次に、ステップＳ３２において、エンジン制御部５７は、点火プラグ１４の点火時期を遅角させる。具体的には、ステップＳ３１においてスロットルバルブ５の開度を増大させたことによる吸入空気量の増加に対応した分だけ遅角させた時期と、予め設定されたリタード限界との内、進角側の時期まで点火時期を遅角させる。
次に、ステップＳ３３において、エンジン制御部５７は、吸入空気量が、減筒運転時の吸入空気量に到達したか否かを判定する。その結果、吸入空気量が減筒運転時の吸入空気量に到達した場合、ステップＳ３４に進み、エンジン制御部５７は、減筒運転を開始する。
具体的には、エンジン制御部５７は、休止気筒（第１気筒２Ａ及び第４気筒２Ｄ）の点火及び燃料噴射を停止するように点火プラグ１４及び燃料噴射弁１３を制御すると共に、バルブ停止機構２０により、吸気バルブ１２及び排気バルブ１７を閉弁状態に保持させる。また、エンジン制御部５７は、稼働気筒（第２気筒２Ｂ及び第３気筒２Ｃ）の点火時期の遅角制御を終了する。
一方、ステップＳ３３において、吸入空気量が減筒運転時の吸入空気量に到達していない場合、ステップＳ３５に進み、エンジン制御部５７は、点火時期をリタード限界まで遅角した状態で所定時間経過したか否かを判定する。その結果、点火時期がリタード限界まで遅角した状態で所定時間経過していない場合、ステップＳ３１に戻る。以降、ステップＳ３３において吸入空気量が減筒運転時の吸入空気量に到達するか、ステップＳ３５において点火時期がリタード限界まで遅角した状態で所定時間経過するまで、ステップＳ３１及びＳ３２の処理（減筒運転開始前の準備制御）を繰り返す。
一方、点火時期がリタード限界まで遅角した状態で所定時間経過した場合、ステップＳ３４に進み、エンジン制御部５７は、減筒運転を開始する。
ステップＳ３４の後、エンジン制御部５７は減筒運転切替制御処理を終了し、メインルーチンに戻る。
上記の減筒運転切替制御処理によれば、図９に示すように、エンジン１０の運転領域が時刻ｔ１において全筒運転領域から減筒運転領域に入ったとき、エンジン制御部５７は、直ちに休止気筒（第１気筒２Ａ、第４気筒２Ｄ）の燃焼を停止せず、スロットルバルブ５の開度を増大させて吸入吸気量（即ち１気筒あたりの吸気量、充填効率）を減筒運転時の吸入空気量まで増加させると共に、この吸入空気量の増大によるトルク上昇を打ち消すように、点火時期を遅角させる準備制御を行う。これにより、エンジン１０の出力を維持しながら吸入空気量を予め増大させ、全筒運転から減筒運転への運転モード切替時においてエンジントルクをほぼ一定に維持することができ、運転モード切替時のショックの発生を回避することができる。
図４に戻り、ステップＳ８において減筒運転切替処理を実行した後、ステップＳ９に進み、エンジン制御部５７は、ステップＳ５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、エンジン制御部５７は、運転モードが減筒運転であるエンジン１０を前提として、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稼働気筒により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。
また、ステップＳ６において、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御により、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化しない場合、即ち、今回の燃焼サイクルにおけるエンジン１０の運転状態が減筒運転領域に含まれていない場合には、エンジン制御部５７は、ステップＳ８の減筒運転切替処理を実行することなく、ステップＳ９において目標空気量及び目標燃料量を決定する。この場合、エンジン制御部５７は、運転モードが全筒運転であるエンジン１０を前提として目標図示トルクを算出し、この目標図示トルクを全ての気筒２により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。
また、ステップＳ７において、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減の要求がある場合、エンジン制御部５７は、ステップＳ８の減筒運転切替処理を実行することなく、ステップＳ９において目標空気量及び目標燃料量を決定する。この場合、エンジン制御部５７は、運転モードが全筒運転であるエンジン１０を前提として目標図示トルクを算出し、この目標図示トルクを全ての気筒２により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。
即ち、エンジン制御部５７は、トルク低減の要求がある場合には、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化したことにかかわらず、エンジン１０の運転モードを全筒運転のまま保持し、エンジン１０の運転モードの切替と、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御とが、同時に行われることを禁止する。より具体的には、少なくとも減筒運転切替処理のステップＳ３１及びＳ３２の処理（減筒運転開始前の準備制御）の実行中においては、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御が制限される。
ステップＳ９において目標空気量及び目標燃料量を決定した後、ステップＳ１０に進み、エンジン制御部５７は、ステップＳ９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。
次に、ステップＳ１１において、エンジン制御部５７は、ステップＳ１０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Ｓ９において決定した目標燃料量に基づき燃料噴射弁１３を制御する。
次に、ステップＳ１２において、エンジン制御部５７は、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減の要求の有無を判定する。その結果、トルク低減の要求がある場合、ステップＳ１３に進み、エンジン制御部５７は、ステップＳ５において決定した最終目標トルクと、ステップＳ１１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により出力させるためのトルク低減点火時期を決定する。
具体的には、エンジン制御部５７は、エアフローセンサ３１の検出信号Ｓ１３１等に基づき、実空気量を推定する。そして、種々の空気量及び種々のエンジン回転数について点火時期と図示トルクとの関係を規定した点火進角マップ（予め作成されてメモリなどに記憶されている）の中から、推定した実空気量及びエンジン回転数に対応する点火進角マップを選択し、選択した点火進角マップを参照して、ステップＳ９において算出した目標図示トルクに対応する点火時期をトルク低減点火時期として決定する。
点火進角マップは、横軸を点火時期、縦軸を図示トルクとした場合、点火時期がＭＢＴ（Minimum Advance for Best Torque）であるときの図示トルクを極大値として、点火時期が進角又は遅角するほど図示トルクが減少するような上に凸の曲線で表される。
トルク低減要求に対応した目標空気量の減少に対して、実空気量の応答が遅れ、実空気量が目標空気量に対して過剰になっている場合、実空気量に対応する点火進角マップのＭＢＴにおける図示トルクは、目標空気量に対応する点火進角マップのＭＢＴにおける図示トルクよりも大きい。言い換えると、実空気量に対応する点火進角マップの目標図示トルクに対応する点火時期（即ちトルク低減点火時期）は、目標空気量に対応する点火進角マップの目標図示トルクに対応する点火時期に対して遅角している。トルク低減点火時期は、目標空気量に対して実空気量が過剰になるほど遅角側にシフトする。
次に、ステップＳ１２において、エンジン制御部５７は、ステップＳ１１において決定したトルク低減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。上記のように、トルク低減の要求がある場合には、エンジン１０の運転モードの切替と、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御とが、同時に行われることが禁止されているので、このステップＳ１２における点火時期の遅角化と、減筒運転切替処理の準備制御における点火時期の遅角化とが同時に行われることはない。
また、ステップＳ１２において、トルク低減の要求がない場合、ステップＳ１５に進み、エンジン制御部５７は、ステップＳ１１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に対応する最も燃焼効率の良い点火時期（基本点火時期）に点火が行われるように、点火プラグ１４を制御する。
具体的には、エンジン制御部５７は、実空気量及びエンジン回転数に対応する点火進角マップのＭＢＴと、実空気量及びエンジン回転数に対応するノック限界点火時期の内、遅角側の点火時期を基本点火時期として設定し、点火プラグ１４を制御する。
ステップＳ１４又はＳ１５の後、ＰＣＭ５０は、エンジン制御処理を終了する。
次に、図１０により、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の作用を説明する。図１０は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置を搭載した車両が旋回を行う場合における、エンジンの制御装置によるエンジン制御に関するパラメータの時間変化を示す線図である。
図１０（ａ）は、右旋回を行う車両を概略的に示す平面図である。この図１０（ａ）に示すように、車両は、位置Ａから右旋回を開始し、位置Ｂから位置Ｃまで操舵角一定で右旋回を継続する。
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示したように右旋回を行う車両の操舵角の変化を示す線図である。図１０（ｂ）における横軸は時間を示し、縦軸は操舵角を示す。
この図１０（ｂ）に示すように、位置Ａにおいて右向きの操舵が開始され、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、位置Ｂにおいて右向きの操舵角が最大となる。その後、位置Ｃまで操舵角が一定に保たれる（操舵保持）。
図１０（ｃ）は、図１０（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１０（ｂ）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１０（ｃ）に示すように、位置Ａにおいて右向きの操舵が開始された場合、右向きの操舵速度が生じ、位置Ａと位置Ｂとの間において操舵速度がほぼ一定に保たれる。その後、右向きの操舵速度は減少し、位置Ｂにおい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、位置Ｂから位置Ｃまで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１０（ｄ）は、図１０（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１０（ｄ）における横軸は時間を示し、縦軸は付加減速度を示す。また、図１０（ｄ）における実線は、図５のトルク低減量決定処理において決定された付加減速度の変化を示し、一点鎖線は、操舵速度に基づく目標付加減速度の変化を示す。この一点鎖線により示す目標付加減速度は、図１０（ｃ）に示した操舵速度の変化と同様に、位置Ａから増大し始め、位置Ａと位置Ｂとの間においてほぼ一定に保たれ、その後減少して位置Ｂにおいて０になる。
図５を参照して説明したように、トルク低減量決定部５３は、ステップＳ２３において操舵速度の絶対値が減少していない場合、即ち操舵速度の絶対値が増大している又は操舵速度の絶対値が変化していない場合、ステップＳ２４において操舵速度に基づき目標付加減速度を取得する。続いて、ステップＳ２５において、トルク低減量決定部５３は、付加減速度の増大率が閾値Ｒｍａｘ以下となる範囲で各処理サイクルにおける付加減速度を決定する。
図１０（ｄ）では、位置Ａから増大を開始した目標付加減速度の増大率が閾値Ｒｍａｘを上回っている場合を示している。この場合、トルク低減量決定部５３は、増大率＝Ｒｍａｘとなるように（即ち一点鎖線で示した目標付加減速度よりも緩やかな増大率で）付加減速度を増大させる。また、位置Ａと位置Ｂとの間において目標付加減速度がほぼ一定に保たれている場合、トルク低減量決定部５３は、付加減速度＝目標付加減速度として決定する。
また、上述したように、図５のステップＳ２３において操舵速度の絶対値が減少している場合、トルク低減量決定部５３は、操舵速度の最大時における付加減速度を保持する。図１０（ｄ）では、位置Ｂに向かって操舵速度が減少している場合、それに伴って一点鎖線により示す目標付加減速度も減少するが、実線により示す付加減速度は最大値を位置Ｂまで維持する。
更に、上述したように、図５のステップＳ２１において、操舵角の絶対値が一定又は減少中である場合、トルク低減量決定部５３は、ステップＳ２７において減速度減少量を取得し、その減速度減少量により付加減速度を減少させる。図１０（ｄ）では、トルク低減量決定部５３は、付加減速度の減少率が徐々に小さくなるように、即ち付加減速度の変化を示す実線の傾きが徐々に緩やかになるように、付加減速度を減少させる。
図１０（ｅ）は、図１０（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１０（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。
上述したように、トルク低減量決定部５３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、図１０（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１０（ｆ）は基本目標トルクの変化を示す線図である。図１０（ｆ）における横軸は時間を示し、縦軸はトルクを示す。
図１０（ｆ）の例では、アクセル開度、車速、ギヤ段等に基づき設定された目標加速度を実現するように決定された基本目標トルクは、一定となっている。
図１０（ｇ）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１０（ｇ）における横軸は時間を示し、縦軸はトルクを示す。また、図１０（ｇ）における点線は図１０（ｆ）に示した基本目標トルクを示し、実線は最終目標トルクを示す。
図４を参照して説明したように、最終目標トルク決定部５５は、ステップＳ３において決定した基本目標トルクから、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を減算することにより、最終目標トルクを決定する。これにより、図１０（ｇ）に実線で示すように、トルク低減量の変化が最終目標トルクの変化に反映される。
図１０（ｈ）は最終目標トルクに基づき決定された目標空気量と実空気量との変化を示す線図である。図１０（ｈ）における横軸は時間を示し、縦軸は空気量を示す。また、図１０（ｈ）における一点鎖線は図１０（ｇ）に示した最終目標トルクに対応する目標空気量を示し、実線は最終目標トルクに応じたスロットルバルブ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を示す。
図１０（ｈ）に示すように、目標空気量が最終目標トルクの時間変化に同期して変化するが、目標空気量の変化に対して実空気量の応答に遅れが生じている。即ち、目標空気量が低下するときには実空気量が過剰となっている。
図１０（ｉ）は最終目標トルクと実際の空気量とに基づき決定されたトルク低減点火時期を、基本点火時期を基準として表した線図である。図１０（ｉ）における横軸は時間を示し、縦軸は基本点火時期を基準とした点火時期（進角が正、遅角が負）を示す。
図１０（ｈ）に示したように、最終目標トルクの低下に応じて目標空気量が低下する場合、実空気量の応答に遅れが生じ、目標空気量に対して実空気量が過剰となるので、実空気量の減少分だけでは最終目標トルクの低下を実現できない。そこで、最終目標トルクと実空気量とに基づいてトルク低減点火時期を基本点火時期よりも遅角側に設定することにより、最終目標トルクの低下を実現するようにしている。
図１０（ｊ）は、図１０（ｂ）に示したように操舵が行われる車両において、図１０（ｇ）に示した最終目標トルクを実現するようにエンジン１０の制御を行った場合に車両に発生するヨーレート（実ヨーレート）の変化と、図１０（ｅ）に示したトルク低減量に対応する制御を行わなかった場合（即ち図１０（ｇ）に点線で示した基本目標トルクを実現するようにエンジン１０の制御を行った場合）の実ヨーレートの変化とを示す線図である。図１０（ｊ）における横軸は時間を示し、縦軸はヨーレートを示す。また、図１０（ｊ）における実線は、最終目標トルクを実現するようにエンジン１０の制御を行った場合の実ヨーレートの変化を示し、点線は、トルク低減量に対応する制御を行わなかった場合の実ヨーレートの変化を示す。
位置Ａにおいて右向きの操舵が開始され、右向きの操舵速度が増大するにつれて図１０（ｅ）に示したようにトルク低減量を増大させると、車両の操舵輪である前輪の荷重が増加する。その結果、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ため、車両の回頭性が向上する。即ち、図１０（ｊ）に示すように、位置Ａと位置Ｂとの間において、トルク低減量に対応する制御を行わなかった場合（点線）よりも、トルク低減量を反映した最終目標トルクを実現するようにエンジン１０の制御を行った場合（実線）の方が、車両に発生する時計回り（ＣＷ）のヨーレートが大きくなる。
また、図１０（ｄ）、（ｅ）に示したように、位置Ｂに向かって操舵速度が減少するとき目標付加減速度も減少するが、トルク低減量を最大値のまま維持しているので、操舵の切り込みが継続されている間は前輪に付加した荷重が維持され、車両の回頭性が保たれる。
更に、位置Ｂから位置Ｃにおいて操舵角の絶対値が一定である場合、トルク低減量を滑らかに減少させるので、操舵の切り込みの終了に応じて徐々に前輪に付加した荷重を低減し、前輪のコーナリングフォースを減少させることにより車体を安定させつつ、エンジン１０の出力トルクを回復させる。
次に、図１１を参照して、本発明の第２実施形態によるエンジンの制御装置により実行されるエンジン制御処理を説明する。図１２は、本発明の第２実施形態によるエンジンの制御装置がエンジンを制御するエンジン制御処理のフローチャートである。
なお、この図１２の制御におけるステップＳ４１〜Ｓ４５及びＳ５０〜Ｓ５６の各処理は、図４を参照して説明した第１実施形態のエンジン制御処理におけるステップＳ１〜Ｓ５及びＳ９〜Ｓ１５の各処理と同様であるので、説明を省略する。
図１１に示した第２実施形態によるエンジン制御処理では、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御により、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御を禁止するようにしている。
即ち、ステップＳ４５において、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した後、ステップＳ４６において、エンジン制御部５７は、ステップＳ４５において設定した最終目標トルクに基づき、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化するか否かを判定する。
その結果、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、即ち、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御により、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、ステップＳ４７に進み、最終目標トルク決定部５５は、ステップ４５において最終目標トルクを決定するときに用いたトルク低減量を０に設定する。即ち、トルク低減の要求がないものとし、ステップＳ４３において決定した基本目標トルクを最終目標トルクとして設定する。
次に、ステップＳ４８において、エンジン制御部５７は、ステップＳ４７においてトルク低減量を０とした場合の最終目標トルク（即ち基本目標トルク）に基づき、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化するか否かを判定する。
その結果、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、即ち、基本目標トルクの変化に対応する最終目標トルクの変化により、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、ステップＳ４９に進み、エンジン制御部５７は、エンジン１０の運転モードを減筒運転に切り替える減筒運転切替制御処理を実行する。
ステップＳ４９において減筒運転切替処理を実行した後、ステップＳ５０に進み、エンジン制御部５７は、ステップＳ４７においてトルク低減量を０とした場合の最終目標トルク（即ち基本目標トルク）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。即ち、エンジン制御部５７は、ステップＳ４６において、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御によりエンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化すると判定した場合には、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御を禁止し、基本目標トルクの変化に対応する最終目標トルクの変化に応じてエンジン１０を制御する。
また、ステップＳ４６において、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御により、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化しない場合、又は、ステップＳ４８において、基本目標トルクの変化に対応する最終目標トルクの変化により、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化しない場合には、エンジン制御部５７は、ステップＳ４９の減筒運転切替処理を実行することなく、ステップＳ５０において目標空気量及び目標燃料量を決定する。
なお、ステップＳ４６において、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御により、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化すると判定され、ステップＳ４７においてトルク低減量を０に設定した場合、エンジン制御部５７は、ステップＳ５３においてトルク低減の要求がないと判定し、ステップＳ５６において、基本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。即ち、エンジン制御部５７は、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御によりエンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合には、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御を禁止するので、減筒運転切替処理の準備制御における点火時期の遅角化と同時に、トルク低減点火時期への遅角化が行われることはない。
次に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
上述した実施形態においては、トルク低減量決定部５３は、操舵速度に基づき目標付加減速度を取得し、この目標付加減速度に基づいてトルク低減量を決定すると説明したが、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態（操舵角、ヨーレート、スリップ率等）に基づきトルク低減量を決定するようにしてもよい。
例えば、トルク低減量決定部５３は、操舵角及び車速から算出した目標ヨーレートや、ヨーレートセンサから入力されたヨーレートに基づき、車両に発生させるべき目標ヨー加速度を算出し、その目標ヨー加速度に基づき目標付加減速度を取得して、トルク低減量を決定するようにしてもよい。あるいは、加速度センサにより、車両の旋回に伴って発生する横加速度を検出し、この横加速度に基づきトルク低減量を決定するようにしてもよい。あるいは、トルク低減量決定部５３は、目標付加減速度とは異なる要求（例えば、加減速時のパワートレインの振動を打ち消すために必要なトルク）に基づきトルク低減量を決定するようにしてもよい。
また、上述した第２実施形態においては、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御により、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御を禁止すると説明したが、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御を禁止するのではなく、制限するようにしてもよい。
具体的には、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御により、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、トルク低減量に１未満の係数を乗じた値を基本目標トルクから減算することにより、最終目標トルクを決定してもよい。これにより、トルク低減のための点火時期の遅角量が過大となることを防止し、失火の発生を抑制することができる。
次に、上述した本発明の実施形態及び本発明の実施形態の変形例によるエンジンの制御装置の効果を説明する。
まず、エンジン制御部５７は、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減量に応じたエンジン１０の制御により、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、エンジン１０の運転モードの切替と、トルク低減量に応じたエンジンの制御とが、同時に行われることを禁止するので、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減のための点火時期の遅角化と、全筒運転から減筒運転への運転モード切替前の準備制御による点火時期の遅角化とが同時に行われることを防止でき、これにより、全筒運転から減筒運転への運転モードの切替と、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルクの低下とを両立させ、失火の発生を抑制しつつ、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するようにエンジン１０を制御することができる。
特に、トルク低減量決定部５３は、車両のステアリング操作に応じてトルク低減量を決定するので、ステアリング操作に基づき決定されたトルク低減量の時間変化を最終目標トルクの時間変化に反映することができ、これにより、ドライバのステアリング操作に応じた減速度を車両に迅速に付加して荷重を前輪に加え、コーナリングフォースを迅速に増大させることによりステアリング操作に対する応答性を向上させることができ、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するようにエンジン１０を制御することができる。
また、エンジン制御部５７は、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御により、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、エンジン１０の運転モードを全筒運転のまま保持するので、エンジン１０の運転モードの切替と、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御とが、同時に行われることを確実に防止し、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減のための点火時期の遅角化と、全筒運転から減筒運転への運転モード切替前の準備制御による点火時期の遅角化とが同時に行われることを防止でき、これにより、全筒運転から減筒運転への運転モードの切替と、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルクの低下とを両立させ、失火の発生を抑制しつつ、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するようにエンジン１０を制御することができる。
また、エンジン制御部５７は、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御により、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御を制限するので、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減のための点火時期の遅角量が過大となることを防止することができ、これにより、全筒運転から減筒運転への運転モードの切替と、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルクの低下とを両立させ、失火の発生を抑制しつつ、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するようにエンジン１０を制御することができる。
特に、エンジン制御部５７は、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御により、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、トルク低減量に応じたエンジン１０の制御を禁止するので、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減のための点火時期の遅角化と、全筒運転から減筒運転への運転モード切替前の準備制御による点火時期の遅角化とが同時に行われることを防止でき、これにより、全筒運転から減筒運転への運転モードの切替と、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルクの低下とを両立させ、失火の発生を抑制しつつ、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するようにエンジン１０を制御することができる。
また、エンジン制御部５７は、エンジン１０の運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化した場合、各気筒２への吸入空気量を増大させるようにスロットルバルブ５を動作させ、且つ、点火プラグ１４による点火時期を遅角させる準備制御を実行し、その準備制御中においてはトルク低減量に応じたエンジン１０の制御を制限するので、アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づくトルク低減のための点火時期の遅角化と、全筒運転から減筒運転への運転モード切替前の準備制御による点火時期の遅角化とが同時に行われることを確実に防止できる。
２ 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 基本目標トルク決定部
５３ トルク低減量決定部
５５ 最終目標トルク決定部
５７ エンジン制御部
１００ エンジンシステム

Claims (7)

  1. 複数の気筒と、目標トルクに応じて上記気筒への吸入空気量を制御する空気量制御手段と、上記各気筒に設けられた点火装置による点火時期を制御する点火装置制御手段とを有し、全ての上記気筒内で混合気の燃焼が実施される全筒運転と、上記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替可能なエンジンを、車両の運転状態に基づき制御するエンジンの制御装置であって、
    アクセルペダルの操作を含む車両の運転状態に基づき基本目標トルクを決定する基本目標トルク決定手段と、
    上記アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づきトルク低減量を決定するトルク低減量決定手段と、
    上記基本目標トルクと上記トルク低減量とに基づき最終目標トルクを決定する最終目標トルク決定手段と、
    エンジンの運転状態が予め定めた減筒運転領域にある場合、エンジンの運転モードを減筒運転に設定し、エンジンの運転状態が予め定めた全筒運転領域にある場合、エンジンの運転モードを全筒運転に設定し、設定した運転モードにおいて上記最終目標トルクを出力させるようにエンジンを制御するエンジン制御手段と、を有し、
    上記エンジン制御手段は、
    エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化した場合、上記点火装置による点火時期を遅角させる制御を実行し、
    上記トルク低減量の増大に応じて上記点火装置による点火時期を遅角させるトルク低減点火時期遅角化制御を実行し、
    エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、上記点火時期の遅角化と、上記トルク低減点火時期遅角化制御による点火時期の遅角化とが、同時に行われることを禁止することを特徴とするエンジンの制御装置。
  2. 上記トルク低減量決定手段は、車両のステアリング操作に応じて上記トルク低減量を決定する、請求項１に記載のエンジンの制御装置。
  3. 上記エンジン制御手段は、上記トルク低減量に応じたエンジンの制御により、エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、エンジンの運転モードを全筒運転のまま保持する請求項１又は２に記載のエンジンの制御装置。
  4. 上記エンジン制御手段は、上記トルク低減量に応じたエンジンの制御により、エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、上記トルク低減量に応じたエンジンの制御を制限する請求項１又は２に記載のエンジンの制御装置。
  5. 上記エンジン制御手段は、上記トルク低減量に応じたエンジンの制御により、エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、上記トルク低減量に応じたエンジンの制御を禁止する請求項４に記載のエンジンの制御装置。
  6. 上記エンジン制御手段は、エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化した場合、上記各気筒への吸入空気量を増大させるように空気量制御手段を動作させ、且つ、上記点火装置による点火時期を遅角させる準備制御を実行し、その準備制御中においては上記トルク低減量に応じたエンジンの制御を制限する請求項１乃至５の何れか１項に記載のエンジンの制御装置。
  7. 複数の気筒と、目標トルクに応じて上記気筒への吸入空気量を制御する空気量制御手段と、上記各気筒に設けられた点火装置による点火時期を制御する点火装置制御手段とを有し、全ての上記気筒内で混合気の燃焼が実施される全筒運転と、上記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替可能なエンジンを、車両の運転状態に基づき制御するエンジンの制御装置であって、
    アクセルペダルの操作を含む車両の運転状態に基づき基本目標トルクを決定する基本目標トルク決定手段と、
    上記アクセルペダルの操作以外の車両の運転状態に基づきトルク低減量を決定するトルク低減量決定手段と、
    上記基本目標トルクと上記トルク低減量とに基づき最終目標トルクを決定する最終目標トルク決定手段と、
    エンジンの運転状態が予め定めた減筒運転領域にある場合、エンジンの運転モードを減筒運転に設定し、エンジンの運転状態が予め定めた全筒運転領域にある場合、エンジンの運転モードを全筒運転に設定し、設定した運転モードにおいて上記最終目標トルクを出力させるようにエンジンを制御するエンジン制御手段と、を有し、
    上記エンジン制御手段は、エンジンの運転状態が全筒運転領域から減筒運転領域に変化する場合、上記トルク低減量に応じたエンジンの制御を制限することを特徴とするエンジンの制御装置。
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