(57)【要約】  ＥＣＵは、フューエルカット制御の実行条件が成立すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、触媒温度を取得するステップ（Ｓ１０２）と、触媒温度によりスロットル開度を選択するステップ（Ｓ１０４）と、フューエルカット制御を実行するステップ（Ｓ１０６）と、フューエルカット制御からの復帰条件が成立すると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、フューエルカット制御からの復帰制御を実行するステップ（Ｓ１１０）とを含む、プログラムを実行する。
2010113307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１０００）が搭載された車両の制御装置であって、前記内燃機関（１０００）は、気筒（１６２）と、空気を前記気筒（１６２）に導入する吸気通路（１１０，１５８）と、前記吸気通路（１１０，１５８）から前記気筒（１６２）に導入される空気の流量を調整するための流量調整弁（１１２）と、前記内燃機関（１０００）に燃料を供給するための燃料供給装置（１２６）と、前記気筒（１６２）から排出される排気ガスを流通させるための排気通路（１０８，１６０，１６４）と、前記排気通路（１０８，１６０，１６４）の途中に設けられ、前記排気ガスを浄化する触媒（１２０）とを含み、
前記触媒（１２０）の温度の検出および推定のうちのいずれか一方によって前記触媒（１２０）の温度を取得する取得部（８２１０）と、
前記燃料供給装置（１２６）による前記燃料の供給を停止するフューエルカット制御を開始する予め定められた条件が成立するか否かを判定する判定部（８２０６）と、
前記予め定められた条件が成立した場合に、前記フューエルカット制御を実行するフューエルカット制御部（８２０８）と、
前記フューエルカット制御部（８２０８）が前記フューエルカット制御を実行しているときに、前記吸気通路（１１０，１５８）から前記気筒（１６２）に供給される空気の流量が、前記取得部（８２１０）によって取得された前記触媒（１２０）の温度に対応した流量になるように前記流量調整弁（１１２）の開度を制御する開度制御部（８２０２）とを含む、車両の制御装置。
【請求項２】
前記流量調整弁（１１２）は、スロットルバルブ（１１２）であって、
前記制御装置は、前記取得部（８２１０）によって取得された前記触媒（１２０）の温度に基づいて前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出する算出部（８１０２）をさらに含み、
前記算出部は、前記取得部（８２１０）によって取得された前記触媒（１２０）の温度が第１の温度である場合に算出される前記スロットルバルブ（１１２）の開度が、前記触媒（１２０）の温度が前記第１の温度よりも大きい第２の温度である場合に算出される前記スロットルバルブ（１１２）の開度よりも大きくなるように前記触媒（１２０）の温度に対応した前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出し、
前記開度制御部（８２０２）は、前記フューエルカット制御部（８２０８）が前記フューエルカット制御を実行しているときに、前記算出部によって算出された開度になるように前記スロットルバルブ（１１２）の開度を制御する、請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記内燃機関（１０００）の回転数を検出する回転数検出部（８０２０）をさらに含み、
前記算出部（８１０２）は、前記取得部（８２１０）によって取得された前記触媒（１２０）の温度に加えて、前記内燃機関（１０００）の回転数に基づいて前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出する、請求の範囲第２項に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記触媒（１２０）の劣化状態を検出する劣化検出部（８２１２）をさらに含み、
前記開度制御部（８２０２）は、前記フューエルカット制御部（８２０８）が前記フューエルカット制御を実行しているときに、前記劣化検出部（８２１２）によって検出された前記触媒（１２０）の劣化状態が、前記触媒（１２０）の温度に対応した前記流量調整弁（１１２）の開度の制御の実行を許容できない状態である場合に、前記流量調整弁（１１２）の開度が前記触媒（１２０）の劣化が抑制される開度になるように前記流量調整弁（１１２）の開度を制御する、請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記車両には、前記内燃機関（１０００）の出力軸に連結され、駆動輪（７０００）に動力を伝達する自動変速機（２０００）が搭載され、
前記内燃機関（１０００）と前記駆動輪（７０００）との間の動力伝達経路上には、複数の駆動部品（５０００，６０００）が設けられ、
前記予め定められた条件は、前記自動変速機（２０００）から前記内燃機関（１０００）に対して前記駆動部品（５０００，６０００）の保護を目的としたトルクダウンが要求されるという条件と、前記自動変速機（２０００）のアップシフトが開始されるという条件とのうちの少なくともいずれか一方の条件である、請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項６】
内燃機関（１０００）が搭載された車両の制御方法であって、前記内燃機関（１０００）は、気筒（１６２）と、空気を前記気筒（１６２）に導入する吸気通路（１１０，１５８）と、前記吸気通路（１１０，１５８）から前記気筒（１６２）に導入される空気の流量を調整するための流量調整弁（１１２）と、前記内燃機関（１０００）に燃料を供給するための燃料供給装置（１２６）と、前記気筒（１６２）から排出される排気ガスを流通させるための排気通路（１０８，１６０，１６４）と、前記排気通路（１０８，１６０，１６４）の途中に設けられ、前記排気ガスを浄化する触媒（１２０）とを含み、
前記触媒（１２０）の温度の検出および推定のうちのいずれか一方によって前記触媒（１２０）の温度を取得するステップと、
前記燃料供給装置（１２６）による前記燃料の供給を停止するフューエルカット制御を開始する予め定められた条件が成立するか否かを判定するステップと、
前記予め定められた条件が成立した場合に、前記フューエルカット制御を実行するステップと、
前記フューエルカット制御が実行されているときに、前記吸気通路（１１０，１５８）から前記気筒（１６２）に供給される空気の流量が、前記触媒（１２０）の温度を取得するステップにて取得された前記触媒（１２０）の温度に対応した流量になるように前記流量調整弁（１１２）の開度を制御するステップとを含む、車両の制御方法。
【請求項７】
前記流量調整弁（１１２）は、スロットルバルブ（１１２）であって、
前記制御方法は、前記触媒（１２０）の温度を取得するステップにて取得された前記触媒（１２０）の温度に基づいて前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出するステップをさらに含み、
前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出するステップは、前記触媒（１２０）の温度を取得するステップにて取得された前記触媒（１２０）の温度が第１の温度である場合に算出される前記スロットルバルブ（１１２）の開度が、前記触媒（１２０）の温度が前記第１の温度よりも大きい第２の温度である場合に算出される前記スロットルバルブ（１１２）の開度よりも大きくなるように前記触媒（１２０）の温度に対応した前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出し、
前記流量調整弁（１１２）の開度を制御するステップは、前記フューエルカット制御が実行されているときに、前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出するステップにて算出された開度になるように前記スロットルバルブ（１１２）の開度を制御する、請求の範囲第６項に記載の車両の制御方法。
【請求項８】
前記制御方法は、前記内燃機関（１０００）の回転数を検出するステップをさらに含み、
前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出するステップは、前記触媒（１２０）の温度を取得するステップにて取得された前記触媒（１２０）の温度に加えて、前記内燃機関（１０００）の回転数に基づいて前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出する、請求の範囲第７項に記載の車両の制御方法。
【請求項９】
前記制御方法は、前記触媒（１２０）の劣化状態を検出するステップをさらに含み、
前記スロットルバルブ（１１２）の開度を制御するステップは、前記フューエルカット制御が実行されているときに、前記触媒（１２０）の劣化状態を検出するステップにて検出された前記触媒（１２０）の劣化状態が、前記触媒（１２０）の温度に対応した前記流量調整弁（１１２）の開度の制御の実行を許容できない状態である場合に、前記流量調整弁（１１２）の開度が前記触媒（１２０）の劣化が抑制される開度になるように前記流量調整弁（１１２）の開度を制御する、請求の範囲第６項に記載の車両の制御装置。
【請求項１０】
前記車両には、前記内燃機関（１０００）の出力軸に連結され、駆動輪（７０００）に動力を伝達する自動変速機（２０００）が搭載され、
前記内燃機関（１０００）と前記駆動輪（７０００）との間の動力伝達経路上には、複数の駆動部品（５０００，６０００）が設けられ、
前記予め定められた条件は、前記自動変速機（２０００）から前記内燃機関（１０００）に対して前記駆動部品（５０００，６０００）の保護を目的としたトルクダウンが要求されるという条件と、前記自動変速機（２０００）のアップシフトが開始されるという条件とのうちの少なくともいずれか一方の条件である、請求の範囲第６項〜第９項のいずれかに記載の車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関が搭載された車両の制御に関し、特に、フューエルカット制御の実行時における触媒温度に応じたスロットルバルブの開度制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フューエルカット制御の実行時においては、触媒が高温状態かつリーン状態にならないように吸入空気量を制限する技術が公知である。【０００３】
たとえば、特開２００１−１５２９４２号公報（特許文献１）は、燃料カット制御による安定性の高い制御を可能な限り利用しながら、走行フィーリングの低下を極力抑制しつつ排気浄化用触媒の過昇温による熱劣化や溶損を防止する内燃機関の制御装置を開示する。この内燃機関の制御装置は、車両に搭載された内燃機関の排気通路に排気浄化用触媒が設けられるとともに、内燃機関の回転速度又は車速を所定値以下に制限する内燃機関の制御装置において、排気浄化用触媒の触媒温度を検出又は推定する触媒温度検知手段と、触媒温度検知手段により検知された触媒温度が所定温度以下の場合には、燃料カット制御により制限を行ない、触媒温度が所定温度よりも高い場合には、吸入空気量制御により制限を行なう制御手段とをそなえていることを特徴とする。【０００４】
上述した公報に開示された内燃機関の制御装置によると、内燃機関の回転速度又は車速を上限値以下に制限するにあたって、燃料カット制御による安定性の高い制御を可能な限り利用しながら、走行フィーリングの低下を極力抑制しつつ排気浄化用触媒の過昇温による熱劣化や溶損を防止できるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１５２９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、フューエルカット制御の実行時において、スロットルバルブを閉じることにより吸入空気量を制限する場合においては、フューエルカット制御からの復帰時にエンジンの出力上昇の応答性が悪化するという問題がある。【０００７】
これは、フューエルカット制御から復帰する条件が成立したときに閉じたスロットルバルブの開度を通常のスロットルバルブの開度になるまで増加させる制御が行なわれるため、エンジンの出力上昇に遅れが生じるためである。【０００８】
上述した公報においては、このような問題については何ら考慮されておらず解決することはできない。【０００９】
本発明の目的は、フューエルカット復帰時に応答性良くエンジンの出力を上昇させる車両の制御装置および制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある局面に係る車両の制御装置は、内燃機関が搭載された車両の制御装置である。内燃機関は、気筒と、空気を気筒に導入する吸気通路と、吸気通路から気筒に導入される空気の流量を調整するための流量調整弁と、内燃機関に燃料を供給するための燃料供給装置と、気筒から排出される排気ガスを流通させるための排気通路と、排気通路の途中に設けられ、排気ガスを浄化する触媒とを含む。この制御装置は、触媒の温度の検出および推定のうちのいずれか一方によって触媒の温度を取得する取得部と、燃料供給装置による燃料の供給を停止するフューエルカット制御を開始する予め定められた条件が成立するか否かを判定する判定部と、予め定められた条件が成立した場合に、フューエルカット制御を実行するフューエルカット制御部と、フューエルカット制御部がフューエルカット制御を実行しているときに、吸気通路から気筒に供給される空気の流量が、取得部によって取得された触媒の温度に対応した流量になるように流量調整弁の開度を制御する開度制御部とを含む。【００１１】
この発明によると、取得された触媒の温度に対応した流量になるように流量調整弁（たとえば、スロットルバルブ）の開度を制御することにより、スロットルバルブを全閉相当の開度まで閉じることなく、フューエルカット制御を実行することができる。そのため、フューエルカット制御から復帰する条件が成立したときに、スロットルバルブを速やかに通常のスロットルバルブの開度になるまで増加させることができ、エンジンの出力上昇の遅れを改善することができる。その結果、触媒の劣化の抑制と復帰時の応答性の向上とを両立することができる。したがって、フューエルカット復帰時に応答性良くエンジンの出力を上昇させる車両の制御装置および制御方法を提供することができる。【００１２】
好ましくは、流量調整弁は、スロットルバルブである。制御装置は、取得部によって取得された触媒の温度に基づいてスロットルバルブの開度を算出する算出部をさらに含む。算出部は、取得部によって取得された触媒の温度が第１の温度である場合に算出されるスロットルバルブの開度が、触媒の温度が第１の温度よりも大きい第２の温度である場合に算出されるスロットルバルブの開度よりも大きくなるように触媒の温度に対応したスロットルバルブの開度を算出する。開度制御部は、フューエルカット制御部がフューエルカット制御を実行しているときに、算出部によって算出された開度になるようにスロットルバルブの開度を制御する。【００１３】
この発明によると、取得された触媒の温度に対応した開度になるように算出されたスロットルバルブの開度を制御することにより、スロットルバルブを全閉相当の開度まで閉じることなく、フューエルカット制御を実行することができる。そのため、フューエルカット制御から復帰する条件が成立したときに、スロットルバルブを速やかに通常のスロットルバルブの開度になるまで増加させることができ、エンジンの出力上昇の遅れを改善することができる。その結果、触媒の劣化の抑制と復帰時の応答性の向上とを両立することができる。【００１４】
さらに好ましくは、制御装置は、内燃機関の回転数を検出する回転数検出部をさらに含む。算出部は、取得部によって取得された触媒の温度に加えて、内燃機関の回転数に基づいてスロットルバルブの開度を算出する。【００１５】
この発明によると、触媒の温度に加えて内燃機関の回転数に基づくスロットルバルブの開度を算出することにより、エンジンの作動状態に対応して触媒の劣化の抑制と復帰時の応答性の向上とを両立することができる。【００１６】
さらに好ましくは、制御装置は、触媒の劣化状態を検出する劣化検出部をさらに含む。開度制御部は、フューエルカット制御部がフューエルカット制御を実行しているときに、劣化検出部によって検出された触媒の劣化状態が、触媒の温度に対応した流量調整弁の開度の制御の実行を許容できない状態である場合に、流量調整弁の開度が触媒の劣化が抑制される開度になるように流量調整弁の開度を制御する。【００１７】
この発明によると、触媒の劣化状態が、触媒の温度に対応した流量調整弁の開度の制御の実行を許容できない状態である場合に、触媒の劣化が抑制される開度になるように流量調整弁の開度を制御することにより、触媒の劣化状態に対応して触媒の劣化の抑制と復帰時の応答性の向上とを両立することができる。【００１８】
さらに好ましくは、車両には、内燃機関の出力軸に連結され、駆動輪に動力を伝達する自動変速機が搭載される。内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路上には、複数の駆動部品が設けられる。予め定められた条件は、内燃機関に対して駆動部品の保護を目的としたトルクダウンが要求されるという条件と、自動変速機のアップシフトが開始されるという条件とのうちの少なくともいずれか一方の条件である。【００１９】
この発明によると、自動変速機からの要求によりフューエルカット制御が実行されているときに、触媒の温度に対応した開度になるようにスロットルバルブを制御することにより、触媒の劣化の抑制と復帰時の応答性の向上とを両立することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によると、取得された触媒の温度に対応した流量になるように流量調整弁（たとえば、スロットルバルブ）を制御することにより、スロットルバルブを全閉相当の開度まで閉じることなく、フューエルカット制御を実行することができる。そのため、フューエルカット制御から復帰する条件が成立したときに、スロットルバルブを速やかに通常のスロットルバルブの開度になるまで増加させることができ、エンジンの出力上昇の遅れを改善することができる。その結果、触媒の劣化の抑制と復帰時の応答性の向上とを両立することができる。したがって、フューエルカット復帰に応答性良くエンジンの出力を上昇させる車両の制御装置および制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施例に係る車両の制御装置により制御されるパワートレーンを示す概略構成図である。
【図２】車両に搭載されるエンジンの構成を示す図である。
【図３】本実施例に係る車両の制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である（その１）。
【図４】触媒温度に対応したスロットル開度を示す図である。
【図５】触媒温度の変化分とエンジンの負荷との関係を示す図である。
【図６】本実施例に係る車両の制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】本実施例に係る車両の制御装置であるＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本実施例に係る車両の制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２３】
図１を参照して、本発明の実施例に係る制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、ＦＦ（Front  engine  Front  drive）車両である。なお、ＦＦ以外の車両であってもよい。
【００２４】
車両は、エンジン１０００と、自動変速機２０００と、自動変速機２０００の一部を構成するプラネタリギヤユニット３０００と、自動変速機２０００の一部を構成する油圧回路４０００と、ディファレンシャルギヤ５０００と、ドライブシャフト６０００と、車輪７０００と、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）８０００とを含む。本発明に係る自動変速機の制御装置は、ＥＣＵ８０００により実現される。ＥＣＵ８０００は、メモリ８３００を含む。
【００２５】
エンジン１０００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。
【００２６】
自動変速機２０００は、トルクコンバータ３２００を介してエンジン１０００に連結される。自動変速機２０００は、車両の走行状態に応じた変速段を自動的に形成する。自動変速機２０００は、形成された変速段に対応する所定の変速比によって、クランクシャフトの回転数を変速する。なお、自動変速機２０００は、有段式の自動変速機であってもよいし、変速比を連続的に変更する無段式の自動変速機であってもよい。
【００２７】
自動変速機２０００の出力ギヤは、ディファレンシャルギヤ５０００と噛合っている。ディファレンシャルギヤ５０００にはドライブシャフト６０００がスプライン嵌合などによって連結される。ドライブシャフト６０００を介して、駆動輪である左右の車輪７０００に動力が伝達される。
【００２８】
ＥＣＵ８０００には、車輪速センサ８００２と、シフトレバー８００４のポジションスイッチ８００６と、アクセルペダル８００８のアクセルポジションセンサ８０１０と、ブレーキペダル８０１２のストロークセンサ８０１４と、電子スロットル８０１６のスロットルポジションセンサ８０１８と、エンジン回転数センサ８０２０と、入力軸回転数センサ８０２２と、出力軸回転数センサ８０２４とがハーネスなどを介在させて接続されている。
【００２９】
車輪速センサ８００２は、車輪７０００の回転数を検出し、検出結果を示す信号をＥＣＵ８０００に送信する。ＥＣＵ８０００は、受信した車輪７０００の回転数に基づいて車両の速度を算出する。
【００３０】
シフトレバー８００４の位置は、ポジションスイッチ８００６により検出され、検出結果を示す信号がＥＣＵ８０００に送信される。シフトレバー８００４の位置に対応して、自動変速機２０００の変速段が自動で形成される。また、運転者の操作に応じて、運転者が任意の変速段を選択できるマニュアルシフトモードを選択できるように構成してもよい。
【００３１】
アクセルポジションセンサ８０１０は、アクセルペダル８００８の踏み込み量を検出し、検出結果を示す信号をＥＣＵ８０００に送信する。ストロークセンサ８０１４は、ブレーキペダル８０１２の踏み込み量を検出し、検出結果を示す信号をＥＣＵ８０００に送信する。
【００３２】
スロットルポジションセンサ８０１８は、アクチュエータにより開度が調整される電子スロットル８０１６のスロットルバルブの開度（以下、スロットル開度とも記載する）を検出し、検出結果を示す信号をＥＣＵ８０００に送信する。電子スロットル８０１６により、エンジン１０００に吸入される空気量（エンジン１０００の出力）が調整される。
【００３３】
エンジン回転数センサ８０２０は、エンジン１０００の出力軸（クランクシャフト）の回転数を検出し、検出結果を示す信号をＥＣＵ８０００に送信する。入力軸回転数センサ８０２２は、自動変速機２０００の入力軸回転数（以下、タービン回転数ともいう）ＮＴを検出し、検出結果を示す信号をＥＣＵ８０００に送信する。出力軸回転数センサ８０２４は、自動変速機２０００の出力軸回転数ＮＯを検出し、検出結果を示す信号をＥＣＵ８０００に送信する。なお、エンジン１０００の出力軸は、トルクコンバータ３２００の入力軸に接続され、トルクコンバータ３２００の出力軸は、自動変速機２０００の入力軸に接続されるため、エンジン１０００の出力軸の回転数は、トルクコンバータ３２００の入力軸の回転数と同じ回転数となる。また、自動変速機２０００の入力軸回転数は、トルクコンバータ３２００の出力軸の回転数と同じ回転数である。
【００３４】
ＥＣＵ８０００は、車輪速センサ８００２、ポジションスイッチ８００６、アクセルポジションセンサ８０１０、ストロークセンサ８０１４、スロットルポジションセンサ８０１８、エンジン回転数センサ８０２０、入力軸回転数センサ８０２２、出力軸回転数センサ８０２４などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）等を含むメモリ８３００に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。
【００３５】
本実施例において、ＥＣＵ８０００は、シフトレバー８００４がＤ（ドライブ）ポジションに位置することにより、自動変速機２０００のシフトレンジにＤ（ドライブ）レンジが選択された場合、１速〜６速段のうちのいずれかの変速段が形成されるように、自動変速機２０００を制御する。１速〜６速段のうちのいずれかの変速段が形成されることにより、自動変速機２０００は車輪７０００に駆動力を伝達し得る。
【００３６】
シフトレバー８００４がＮ（ニュートラル）ポジションであることにより、自動変速機２０００のシフトレンジにＮ（ニュートラル）レンジが選択された場合、ニュートラル状態（動力伝達遮断状態）になるように、自動変速機２０００が制御される。
【００３７】
図２に示すように、エンジン１０００には、吸気システム１５２と、排気システム１５４とが設けられる。
【００３８】
エンジン１０００は、シリンダブロック１２４と、シリンダブロック１２４に気筒数に対応した数だけ形成される気筒１６２と、気筒１６２内を摺動可能に設けられるピストン１２８と、一方端がピストン１２８に接続されるピストンロッド１２２と、ピストンロッド１２２の他方端に接続されるクランクシャフト１３０と、クランクシャフト１３０を回転自在に支持するクランクケース１３２と、エンジン１０００の回転数（以下、エンジン回転数と記載する）を検出するエンジン回転数センサ８０２０と、吸気システム１５２から流通する空気を気筒１６２内に導入する吸気ポート１５８と、吸気ポート１５８と気筒１６２との接続部に設けられる吸気バルブ１７２と、エンジン１０００に対して燃料を供給する燃料供給装置１２６と、気筒１６２から排出される排気ガスを排気システム１５４に流通する排気ポート１６０と、排気ポート１６０と気筒１６２との接続部に設けられる排気バルブ１７４と、気筒１６２の頂部に設けられる点火プラグ１７６とを含む。
【００３９】
クランクシャフト１３０は、各気筒のピストン１２８に接続されるピストンロッド１２２の他方端のそれぞれにクランク機構を介在して接続される。各気筒内の燃焼により作用するピストン１２８への力はクランク機構によりクランクシャフト１３０の回転方向の力に変換される。
【００４０】
吸気バルブ１７２は、クランクシャフト１３０の回転に連動して作動し、吸気ポート１５８と気筒１６２とを遮断したり連通したりする。排気バルブ１７４は、クランクシャフト１３０の回転に連動して作動し、排気ポート１６０と気筒１６２とを遮断したり連通したりする。
【００４１】
水温センサ１０６は、エンジン１０００の内部を流通する冷却水の温度（以下、冷却水温Ｔｗと記載する）を検出する。水温センサ１０６は、検出された冷却水温Ｔｗを示す信号をＥＣＵ８０００に送信する。
【００４２】
燃料供給装置１２６は、ＥＣＵ８０００から受信する制御信号に基づいて気筒１６２内に直接燃料を噴射する。なお、エンジン１０００は、燃料を気筒内に直接噴射する燃料供給装置が設けられたエンジンであってもよいし、燃料を吸気通路内に噴射（ポート噴射）する燃料供給装置が設けられたエンジンであってもよい。
【００４３】
あるいは、エンジン１０００は、たとえば、気筒１６２内に燃料を直接噴射する燃料供給装置１２６に加えて、吸気ポート１５８に燃料を噴射するポートインジェクタを搭載するエンジンであってもよい。また、エンジン１０００は、ガソリンおよびアルコールのうちの少なくともいずれか一方を含む燃料により作動するエンジンであればよい。
【００４４】
また、ＥＣＵ８０００は、車両の走行状態についての予め定められたフューエルカット制御の実行条件を満足するとフューエルカット制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ８０００は、フューエルカット制御の実行条件が成立すると、燃料の供給を停止するように燃料供給装置１２６を制御する。
【００４５】
フューエルカット制御の実行条件は、車両が減速中であって、かつ、エンジン１０００の回転数が予め定められた回転数以上であるという条件を含む。また、フューエルカット制御の実行条件は、車両の速度についての条件と、冷却水温についての条件とをさらに含むようにしてもよい。
【００４６】
なお、本実施例においては、さらに、フューエルカット制御の実行条件として、上記した条件のほかに、自動変速機２０００の制御システムからの要求があるという条件を含む。
【００４７】
具体的には、フューエルカット制御の実行条件は、自動変速機２０００からエンジン１０００に対して駆動部品の保護を目的としたトルクダウンが要求されるという条件と、自動変速機２０００においてアップシフト変速が開始されるという条件とのうちの少なくともいずれか一方の条件を含む。トルクダウンの要求あるいはアップシフトの変速の開始時にフューエルカット制御を実行することにより、エンジン１０００の回転数を速やかに低下させることができ、駆動部品の保護あるいは変速時間の短縮が図られる。
【００４８】
駆動部品とは、エンジン１０００から車輪７０００との間の動力伝達経路上の部品であって、自動変速機２０００のほかドライブシャフト６０００、ディファレンシャルギヤ５０００あるいはプロペラシャフト等を含む。
【００４９】
また、ＥＣＵ８０００は、フューエルカット制御を実行した後に、フューエルカット制御からの復帰条件が成立した場合に、フューエルカット制御から復帰して、燃料供給装置１２６による燃料の供給を再開する。復帰条件は、上述したフューエルカット制御の実行条件が不成立になるという条件である。
【００５０】
吸気システム１５２は、吸気ポート１５８に接続される吸気管１１０と、吸気管１１０の途中に設けられるエアクリーナ１１８と、吸気管１１０の途中であって、エアクリーナ１１８と吸気ポート１５８との間の位置に設けられるスロットルバルブ１１２と、スロットルバルブ１１２を作動するスロットルモータ１１４と、スロットルバルブ１１２の開度を検出するスロットルポジションセンサ８０１８と、吸気管１１０の途中であって、エアクリーナ１１８およびスロットルバルブ１１２の間の位置に設けられる吸気温度センサ１０４と、吸気管１１０の途中であって、スロットルバルブ１１２および吸気ポート１５８の間に設けられるサージタンク１４８と、吸入空気量を検出するエアフローメータ１９０とを含む。吸気ポート１５８と吸気管１１０とにより「吸気通路」が形成される。
【００５１】
また、吸気温度センサ１０４は、吸気温度を検出する。吸気温度センサ１０４は、検出した吸気温度を示す信号をＥＣＵ８０００に送信する。エアフローメータ１９０は、吸入空気量を検出する。エアフローメータ１９０は、検出した吸入空気量を示す信号をＥＣＵ８０００に送信する。なお、ＥＣＵ８０００は、吸気管１１０内の負圧の度合を検出するバキュームセンサから受信する信号に基づいて吸入空気量を推定するようにしてもよい。
【００５２】
排気システム１５４は、排気ポート１６０に接続される第１の排気管１０８と、第１の排気管１０８の途中に設けられる三元触媒１２０と、第１の排気管１０８の途中であって、三元触媒１２０よりも排気ポート１６０側の位置に設けられる空燃比センサ２００と、第１の排気管１０８に連結される第２の排気管１６４と、第１の排気管１０８の途中であって、三元触媒１２０よりも第２の排気管１６４側の位置に設けられる酸素センサ１０２と、第２の排気管１６４の途中に設けられる三元触媒１６６とを含む。排気ポート１６０と第１の排気管１０８と第２の排気管１６４とにより「排気通路」が形成される。
【００５３】
空燃比センサ２００は、三元触媒１２０よりも排気ポート１６０側の排気ガス中の酸素濃度を検出する。空燃比センサ２００は、検出された排気ガス中の酸素濃度を示す信号をＥＣＵ８０００に送信する。具体的には、空燃比センサ２００は、酸素濃度に対して線形に変化する出力電圧信号をＥＣＵ８０００に出力する。ＥＣＵ８０００は、空燃比センサ２００から受信した出力電圧信号に基づいて空燃比を算出する。
【００５４】
酸素センサ１０２は、三元触媒１２０よりも第２の排気管１６４側の排気ガス中の酸素濃度を検出する。酸素センサ１０２は、検出された排気ガス中の酸素濃度を示す信号をＥＣＵ８０００に送信する。具体的には、酸素センサ１０２は、酸素濃度に対して理論空燃比の前後で出力電圧の程度を大きく変化する出力電圧信号をＥＣＵ８０００に出力する。ＥＣＵ８０００は、酸素センサ１０２から受信した出力電圧信号に基づいて空燃比が理論空燃比に対してリッチ側の空燃比であるかリーン側の空燃比であるかを判定する。なお、酸素センサ１０２に代えて空燃比センサを用いるようにしてもよい。
【００５５】
エンジン１０００が作動すると吸気管１１０に空気が吸入される。吸気管１１０に吸入された空気は、エアクリーナ１１８を経由して吸気ポート１５８に向けて流通する。吸気ポート１５８に流通する空気の流量は、スロットルバルブ１１２の開度に応じて制限される。
【００５６】
吸気ポート１５８から気筒１６２内に流通した空気は、燃料供給装置１２６から噴射された燃料と混合される。吸気バルブ１７２および排気バルブ１７４が閉じられた上で、燃料と空気とが混合された混合気は、ピストン１２８が上死点に到達する前後で点火プラグ１７６が混合気を点火することにより燃焼する。燃焼が生じると燃焼圧によりピストン１２８が下死点側へと押し下げられる。ピストン１２８の上死点と下死点との間における直線運動は、クランク機構によりクランクシャフト１３０の回転運動に変換され、エンジン１０００において動力が生じる。
【００５７】
気筒１６２内の混合気の燃焼により生じる排気ガスは、排気ポート１６０から第１の排気管１０８に流通して、三元触媒１２０に流入する。流入した排気ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）は、三元触媒１２０において、還元される。また、流入した排気ガス中に含まれるＨＣまたはＣＯは、三元触媒１２０において酸化される。なお、本実施例において、三元触媒１２０は、ＮＯｘの還元とＨＣおよびＣＯの酸化とを行なう触媒であるとして説明するが、その他の排出物を還元または酸化により浄化するものであってもよい。
【００５８】
このような構成を有する車両において、フューエルカット制御の実行時においては、スロットルバルブ１１２を閉じる制御を行なうようにすると、吸気された空気が燃焼せずに排気通路に流れることを抑制して、三元触媒１２０が高温状態かつリーン状態にならないようにすることができる。
【００５９】
しかしながら、このような制御を行なうとフューエルカット制御からの復帰時にエンジン１０００の出力上昇の応答性が悪化する場合がある。
【００６０】
これは、フューエルカット制御から復帰する条件が成立したときに閉じたスロットルバルブ１１２の開度を通常のスロットルバルブ１１２の開度になるまで増加させる制御が行なわれるため、エンジン１０００の出力上昇に遅れが生じるためである。
【００６１】
そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ８０００が、フューエルカット制御が実行されているときに、吸気管１１０から気筒１６２に供給される空気の流量が、三元触媒１２０の温度に対応した流量になるようにスロットルバルブ１１２の開度を制御し、スロットルバルブ１１２の開度の制御とともに、フューエルカット制御を実行する点に特徴を有する。
【００６２】
なお、本実施の形態においては、スロットルバルブ１１２の開度をスロットルモータを用いて変更して吸気管１１０から気筒１６２に供給される流量を調整するものとして説明するが、特にこれに限定されるものではなく、たとえば、吸気バルブのリフト量をアクチュエータ等を用いて変更して吸気管１１０から気筒１６２に供給される流量を調整するものであってもよい。
【００６３】
図３に、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ８０００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ８０００は、自動変速機制御部８１００と、エンジン制御部８２００とを含む。
【００６４】
自動変速機制御部８１００は、スロットル開度要求部８１０２と、点火時期要求部８１０４と、フューエルカット要求部８１０６とを含む。
【００６５】
スロットル開度要求部８１０２は、自動変速機２０００からエンジン１０００に対するスロットルバルブ１１２の開度の要求量を算出して、算出されたスロットルバルブ１１２の開度の要求量をエンジン制御部８２００に送る。
【００６６】
スロットル開度要求部８１０２は、自動変速機２０００の変速状態に応じてスロットルバルブ１１２の開度の要求量を算出する。また、スロットル開度要求部８１０２は、フューエルカット要求部８１０６によってフューエルカット制御の実行が要求される場合には、後述する触媒温度取得部８２１０によって取得された三元触媒１２０の温度と図４に示すマップとに基づいてスロットルバルブ１１２の開度を算出する。
【００６７】
たとえば、スロットル開度要求部８１０２は、フューエルカット要求部８１０６によってエンジン１０００に対してフューエルカット制御の実行が要求される場合であって、かつ、触媒温度取得部８２１０によって取得された三元触媒１２０の温度が温度Ｔａである場合は、図４に示すマップから開度ＴＨ（０）を算出する。
【００６８】
一方、スロットル開度要求部８１０２は、触媒温度取得部８２１０によって取得された三元触媒１２０の温度が温度Ｔａよりも大きい温度Ｔｂである場合は、図４に示すマップから開とＴＨ（０）よりも小さい開度ＴＨ（１）を算出する。
【００６９】
なお、図４に示すマップの縦軸は、三元触媒１２０の温度に対応するスロットルバルブ１１２の開度を示し、横軸は、三元触媒１２０の温度を示す。図４に示すマップは、三元触媒１２０の温度が温度Ｔａである場合に設定されるスロットルバルブ１１２の開度ＴＨ（０）が、三元触媒１２０の温度が温度Ｔａよりも大きい温度Ｔｂである場合に設定されるスロットルバルブ１１２の開度ＴＨ（１）よりも大きくなるように予め設定され、メモリ８３００に記憶される。なお、図４に示すマップにおいて、三元触媒１２０の温度とスロットルバルブ１１２の開度との関係が線形の関係を有しているが特に線形に限定されるものではなく、非線形の関係を有していてもよい。
【００７０】
また、スロットル開度要求部８１０２は、三元触媒１２０の温度に加えてエンジン回転数ＮＥに基づいてスロットルバルブ１１２の開度を算出するようにしてもよい。たとえば、スロットル開度要求部８１０２は、図４に示すマップから三元触媒１２０の温度に対応するスロットルバルブ１１２の開度を算出し、算出された開度に対してエンジン回転数に基づく補正量を加算することによりスロットルバルブ１１２の開度を算出するようにしてもよい。たとえば、エンジン回転数ＮＥが第１の回転数であるときの補正量は、第１の回転数よりも大きい第２の回転数であるときの補正量よりも大きくなるようにしてもよい。
【００７１】
さらに、スロットル開度要求部８１０２は、フューエルカット要求部８１０６によってフューエルカット制御の実行が要求される場合であっても、後述する触媒劣化検出部８２１２から三元触媒１２０が劣化した状態であることを示す情報を受けた場合は、三元触媒１２０の劣化が抑制される開度を要求量としてエンジン制御部８２００に送る。
【００７２】
スロットル開度要求部８１０２は、たとえば、触媒劣化検出部８２１２から三元触媒１２０が劣化した状態であることを示す情報を受けた場合は、触媒劣化検出部８２１２から三元触媒１２０が劣化した状態であることを示す情報を受けなくなるまで、予め定められた時間が経過する毎にスロットルバルブ１１２の開度を段階的に減少させるようにしてもよいし、劣化が確実に抑制される開度（たとえば、全閉相当の開度）に速やかに減少させるようにしてもよい。
【００７３】
点火時期要求部８１０４は、自動変速機２０００からエンジン１０００に対する点火時期の要求量を自動変速機２０００の変速状態に基づいて算出して、算出されたスロットルバルブ１１２の開度の要求量をエンジン制御部８２００に送る。
【００７４】
フューエルカット要求部８１０６は、自動変速機２０００の変速状態に応じてエンジン１０００に対してフューエルカットを要求する。たとえば、フューエルカット要求部８１０６は、自動変速機２０００の制御システムからの要求があるというフューエルカット制御の実行条件が成立した場合に、エンジン制御部８２００に対してフューエルカットを要求する。
【００７５】
また、フューエルカット要求部８１０６は、フューエルカット制御の実行条件が成立しない場合に、エンジン１０００に対するフューエルカットの要求を停止する。たとえば、フューエルカット要求部８１０６は、駆動部品の保護を目的としたトルクダウンの要求が停止したり、アップシフトの変速が完了した場合に、エンジン１０００に対するフューエルカットの要求を停止する。
【００７６】
エンジン制御部８２００は、スロットル開度制御部８２０２と、点火時期制御部８２０４と、フューエルカット制御実行判定部８２０６と、燃料噴射制御部８２０８と、触媒温度取得部８２１０と、触媒劣化検出部８２１２とを含む。
【００７７】
スロットル開度制御部８２０２は、自動変速機制御部８１００から受けるスロットルバルブ１１２の開度の要求量と、他の制御システムから受ける複数のスロットルバルブ１１２の開度の要求量とのうちのいずれか一つを選択し、スロットルバルブ１１２の開度が選択されたスロットルバルブ１１２の開度の要求量を満たすように電子スロットルを制御する。
【００７８】
スロットル開度制御部８２０２は、たとえば、複数のスロットルバルブ１１２の開度の要求量のうちの最小の値を選択するようにしてもよいし、予め定められた優先順位でスロットルバルブ１１２の開度の要求量を選択するようにしてもよいし、車両の状態に基づく優先順位でスロットルバルブ１１２の開度を選択するようにしてもよい。
【００７９】
スロットル開度制御部８２０２は、選択されたスロットルバルブ１１２の開度に対応するスロットル開度制御信号を生成し、電子スロットルに生成されたスロットル開度制御信号を送信する。
【００８０】
点火時期制御部８２０４は、自動変速機制御部８１００から受ける点火時期の要求量と、他の制御システムから受ける複数の点火時期の要求量とのうちのいずれか一つを選択し、エンジン１０００の点火時期が選択された点火時期の要求量を満たすようにエンジン１０００の点火プラグによる点火時期を制御する。
【００８１】
点火時期制御部８２０４は、たとえば、複数の点火時期の要求量のうちの最も遅角側の値を選択するようにしてもよいし、予め定められた優先順位で点火時期を選択するようにしてもよいし、車両の状態に基づく優先順位で点火時期を選択するようにしてもよい。
【００８２】
点火時期制御部８２０４は、選択された点火時期に対応する点火時期制御信号を生成し、エンジン１０００に生成された点火時期制御信号を送信する。
【００８３】
他の制御システムは、たとえば、運転者により設定された車両の速度を維持するためのスロットルバルブ１１２の開度あるいは点火時期を決定するクルーズコントロールシステムおよび車両の挙動を制御するためのスロットルバルブ１１２の開度あるいは点火時期を決定するＶＳＣ（Vehicle  Stability  Control）システム等である。
【００８４】
他の制御システムは、ＥＣＵ８０００により実行されてもよいし、他のＥＣＵで実行されてもよい。他の制御システムは、予め定められたマップ等に従って自動的にスロットルバルブ１１２の開度あるいは点火時期を決定する。
【００８５】
フューエルカット制御実行判定部８２０６は、自動変速機制御部８１００からフューエルカット制御が要求されているか否かを判定する。フューエルカット制御実行判定部８２０６は、自動変速機制御部８１００からフューエルカット制御の要求を受けた場合に、フューエルカット制御が要求されていると判定する。
【００８６】
また、フューエルカット制御実行判定部８２０６は、フューエルカット要求部８１０６からフューエルカット制御の要求が停止した場合に、フューエルカット制御が要求されていないと判定する。
【００８７】
なお、フューエルカット制御実行判定部８２０６は、たとえば、フューエルカット制御が要求されていると判定した場合に、実行判定フラグをオンするようにしてもよい。また、フューエルカット制御実行判定部８２０６は、たとえば、フューエルカット制御が要求されていないと判定した場合に、実行判定フラグをオフするようにしてもよい。
【００８８】
また、フューエルカット制御実行判定部８２０６は、自動変速機制御部８１００からのフューエルカット制御が要求されていることに加えて、エンジン回転数ＮＥが予め定められた回転数以上である場合に、実行判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００８９】
燃料噴射制御部８２０８は、フューエルカット制御実行判定部８２０６にてフューエルカット制御が要求されていると判定された場合に、フューエルカット制御を実行する。
【００９０】
燃料噴射制御部８２０８は、燃料供給装置１２６による燃料の供給が停止するように燃料噴射制御信号を生成して、燃料供給装置１２６に生成された燃料噴射信号を送信する。なお、燃料噴射制御部８２０８は、たとえば、実行判定フラグがオンされると、フューエルカット制御を実行するようにしてもよい。
【００９１】
燃料噴射制御部８２０８は、フューエルカット要求部８１０６からのフューエルカット制御の要求が停止した場合に、フューエルカット制御からの復帰制御を実行する。このとき、燃料噴射制御部８２０８は、車両の走行状態（車両の速度、アクセル開度等）に応じた吸入空気量、点火時期および燃料噴射量となるようにエンジン１０００を制御する。なお、燃料噴射制御部８２０８は、実行判定フラグがオンからオフになると、フューエルカット制御からの復帰制御を実行するようにしてもよい。
【００９２】
触媒温度取得部８２１０は、三元触媒１２０の温度を取得する。本実施の形態においては、触媒温度取得部８２１０は、エンジン１０００の作動状態に基づいて三元触媒１２０の温度を推定する。なお、触媒温度取得部８２１０は、三元触媒１２０に設けられた温度センサ等の出力結果から直接的に三元触媒１２０の温度を取得するようにしてもよい。
【００９３】
触媒温度取得部８２１０は、エンジン１０００の始動時の吸気温度または外気温度を初期値として、エンジン１０００の負荷とマップ（たとえば、図５に示すマップ）とから三元触媒１２０の温度の増加分を算出し、前回算出された三元触媒１２０の温度に加算する。同様に、触媒温度取得部８２１０は、エンジン１０００の負荷とマップ（図示せず）とから減少分を算出し、前回算出された三元触媒１２０の温度から減算する。図５に示すマップの縦軸は、三元触媒１２０の温度の増加分を示し、横軸は、エンジン１０００の負荷（たとえば、吸入空気量および点火時期から算出される負荷）を示す。図５に示すように、エンジン１０００に対する負荷が増加するほど三元触媒１２０の温度の増加分は増加していく。
【００９４】
触媒温度取得部８２１０は、取得された三元触媒１２０の温度をスロットル開度要求部８１０２に送る。
【００９５】
触媒劣化検出部８２１２は、三元触媒１２０の劣化状態を検出する。本実施の形態において、触媒劣化検出部８２１２は、たとえば、三元触媒１２０の酸素貯蔵能力に基づいて三元触媒１２０の劣化状態を検出する。三元触媒１２０の酸素貯蔵能力が高い場合と低い場合とで三元触媒１２０の前後の酸素濃度の変化の態様が異なる。そのため、触媒劣化検出部８２１２は、空燃比センサ２００と酸素センサ１０２との検出結果に基づいて三元触媒１２０の酸素貯蔵能力を定量化し、定量化された酸素貯蔵能力に基づいて三元触媒１２０の劣化状態を検出することができる。
【００９６】
触媒劣化検出部８２１２は、空燃比センサ２００と酸素センサ１０２との検出結果に基づいて三元触媒１２０の定量化された酸素貯蔵能力が予め定められた程度よりも低い場合に三元触媒１２０の劣化状態を検出する。一方、触媒劣化検出部８２１２は、空燃比センサ２００と酸素センサ１０２との検出結果に基づいて三元触媒１２０の定量化された酸素貯蔵能力が予め定められた程度以上の場合に三元触媒１２０が劣化状態でないと検出する。なお、三元触媒１２０の劣化判定については、周知の技術を用いればよく、上述の酸素貯蔵能力に基づくものに限定されるものではない。
【００９７】
本実施の形態において、スロットル開度要求部８１０２と、点火時期要求部８１０４と、フューエルカット要求部８１０６とを含む自動変速機制御部８１００、および、スロットル開度制御部８２０２と、点火時期制御部８２０４と、フューエルカット制御実行判定部８２０６と、燃料噴射制御部８２０８と、触媒温度取得部８２１０と、触媒劣化検出部８２１２とを含むエンジン制御部８２００は、いずれもＥＣＵ８０００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、全部の構成あるいは一部の構成についてハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００９８】
図６を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ８０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００９９】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ８０００は、フューエルカット制御の実行条件が成立するか否かを判定する。フューエルカット制御の実行条件が成立すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
【０１００】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ８０００は、三元触媒１２０の温度を取得する。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ８０００は、取得された三元触媒１２０の温度に基づいてスロットルバルブ１１２の開度を選択する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ８０００は、フューエルカット制御を実行する。
【０１０１】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ８０００は、フューエルカット制御からの復帰条件が成立するか否かを判定する。フューエルカット制御からの復帰条件が成立した場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでないと（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１０８に戻される。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ８０００は、フューエルカット制御からの復帰制御を実行する。
【０１０２】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ８０００の動作について図７を参照して説明する。
【０１０３】
たとえば、運転者がアクセルペダル８００８を一定量だけ踏み込んだ状態で車両が加速している場合を想定する。
【０１０４】
車両の速度の上昇とともにタービン回転数ＮＴおよびエンジン回転数ＮＥは増加していく。このとき、フューエルカット制御の実行条件が成立しないため（Ｓ１００にてＮＯ）、実行判定フラグはオフのままである。
【０１０５】
アクセルペダル８００８が一定量だけ踏み込まれた状態であるため、スロットルバルブ１１２の開度もエンジンの実出力トルクも一定の状態となる。
【０１０６】
時間Ｔ（０）にて、車両の走行状態（たとえば、アクセル開度および車両の速度）に基づく変速線図上の位置がアップシフト線を横切るなどした場合に自動変速機２０００のアップシフトが開始される。このとき、自動変速機制御部８１００からエンジン制御部８２００に対してフューエルカット制御が要求されるため、フューエルカット制御の実行条件が成立する（Ｓ１００にてＹＥＳ）。そのため、三元触媒１２０の温度が取得され（Ｓ１０２）、取得された三元触媒１２０の温度に基づいてスロットルバルブ１１２の開度が選択される（Ｓ１０４）。このとき、スロットルバルブ１１２の開度は、図７の破線に示すように全閉相当の開度０％までスロットルバルブ１１２が閉じられることはない。
【０１０７】
変速中において、フューエルカット制御が実行されると（Ｓ１０６）、タービン回転数ＮＴおよびエンジン回転数ＮＥは、速やかに低下していく。そのため、変速時間の短縮が図られる。
【０１０８】
時間Ｔ（１）にて、自動変速機２０００のアップシフトが完了すると、自動変速機制御部８１００からエンジン制御部８２００に対するフューエルカット制御の要求が停止するため、復帰条件が成立することとなる（Ｓ１０８にてＹＥＳ）。その結果、フューエルカット制御からの復帰制御が実行される（Ｓ１１０）。
【０１０９】
このとき、復帰後のエンジン実出力トルク（図７の実線）は、スロットルバルブ１１２の開度を図７の破線に示すように全閉相当の開度まで閉じる場合の実出力トルク（図７の破線）よりも速やかに上昇する。そのため、実出力トルクの復帰時の応答性の向上が図られる。
【０１１０】
なお、フューエルカット制御の実行中に、三元触媒１２０の劣化状態が検出された場合には、三元触媒１２０の劣化が抑制される開度が要求量とされる。
【０１１１】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両の制御装置によると、取得された三元触媒の温度に対応した流量になるようにスロットルバルブの開度を制御することにより、スロットルバルブを全閉相当の開度まで閉じることなく、フューエルカット制御を実行することができる。そのため、フューエルカット制御から復帰する条件が成立したときに、スロットルバルブを速やかに通常のスロットルバルブの開度になるまで増加させることができ、エンジンの出力上昇の遅れを改善することができる。その結果、三元触媒の劣化の抑制と復帰時の応答性の向上とを両立することができる。したがって、フューエルカット復帰に応答性良くエンジンの出力を上昇させる車両の制御装置および制御方法を提供することができる。
【０１１２】
また、三元触媒の劣化状態が、三元触媒の温度に対応したスロットルバルブの開度の制御の実行を許容できない状態である場合に、三元触媒の劣化が抑制される開度になるようにスロットルバルブの開度を制御することにより、三元触媒の状態に応じて三元触媒の劣化の抑制と復帰時の応答性の向上とを両立することができる。
【０１１３】
なお、本実施の形態においては、エンジン制御部８２００において取得された三元触媒の温度を自動変速機制御部８１００に送り、自動変速機制御部８１００において三元触媒の温度に対応したスロットルバルブの開度を算出するとして説明したが、特にこのような構成に限定されるものではない。
【０１１４】
たとえば、図８に示すように、触媒温度取得部８２１０において取得された三元触媒１２０の温度をスロットル開度制御部８２０２に送り、三元触媒１２０の温度を受けたスロットル開度制御部８２０２において、三元触媒の温度に対応したスロットルバルブ１１２の開度の要求量を算出し、自動変速機制御部８１００から受けたスロットルバルブ１１２０の開度の要求量を含む複数のスロットルバルブ１１２の開度の要求量のうちいずれか一つを選択するようにしてもよい。スロットル開度制御部８２０２は、フューエルカット制御実行判定部において、フューエルカット制御の要求があると判定された場合に、三元触媒１２０の温度に対応したスロットルバルブ１１２の開度の要求量を選択する。
【０１１５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１６】
１０２  酸素センサ、１０４  吸気温度センサ、１０６  水温センサ、１０８  排気管、１１０  吸気管、１１２  スロットルバルブ、１１４  スロットルモータ、１１８  エアクリーナ、１２０，１６６  三元触媒、１２６  燃料供給装置、１５２  吸気システム、１５４  排気システム、１５８  吸気ポート、１６０  排気ポート、１６２  気筒、１６４  排気管、１７２  吸気バルブ、１７４  排気バルブ、１７６  点火プラグ、１９０  エアフローメータ、２００  空燃比センサ、１０００  エンジン、２０００  自動変速機、３０００  プラネタリギヤユニット、３２００  トルクコンバータ、４０００  油圧回路、５０００  ディファレンシャルギヤ、６０００  ドライブシャフト、７０００  車輪、８００２  車輪速センサ、８００４  シフトレバー、８００６  ポジションスイッチ、８００８  アクセルペダル、８０１０  アクセルポジションセンサ、８０１６  電子スロットル、８０１８  スロットルポジションセンサ、８０２０  エンジン回転数センサ、８０２２  入力軸回転数センサ、８０２４  出力軸回転数センサ、８１００  自動変速機制御部、８１０２  スロットル開度要求部、８１０４  点火時期要求部、８１０６  フューエルカット要求部、８２００  エンジン制御部、８２０２  スロットル開度制御部、８２０４  点火時期制御部、８２０６  フューエルカット制御実行判定部、８２０８  燃料噴射制御部、８２１０  触媒温度取得部、８２１２  触媒劣化検出部。
【図１】
2010113307.tif 000003
【図２】
2010113307.tif 000004
【図３】
2010113307.tif 000005
【図４】
2010113307.tif 000006
【図５】
2010113307.tif 000007
【図６】
2010113307.tif 000008
【図７】
2010113307.tif 000009
【図８】
2010113307.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月16日(2009.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１０００）が搭載された車両の制御装置であって、前記内燃機関（１０００）は、気筒（１６２）と、空気を前記気筒（１６２）に導入する吸気通路（１１０，１５８）と、前記吸気通路（１１０，１５８）から前記気筒（１６２）に導入される空気の流量を調整するための流量調整弁（１１２）と、前記内燃機関（１０００）に燃料を供給するための燃料供給装置（１２６）と、前記気筒（１６２）から排出される排気ガスを流通させるための排気通路（１０８，１６０，１６４）と、前記排気通路（１０８，１６０，１６４）の途中に設けられ、前記排気ガスを浄化する触媒（１２０）とを含み、
前記触媒（１２０）の温度の検出および推定のうちのいずれか一方によって前記触媒（１２０）の温度を取得する取得部（８２１０）と、
前記燃料供給装置（１２６）による前記燃料の供給を停止するフューエルカット制御を開始する予め定められた条件が成立するか否かを判定する判定部（８２０６）と、
前記予め定められた条件が成立した場合に、前記フューエルカット制御を実行するフューエルカット制御部（８２０８）と、
前記フューエルカット制御部（８２０８）が前記フューエルカット制御を実行しているときに、前記吸気通路（１１０，１５８）から前記気筒（１６２）に供給される空気の流量が、前記取得部（８２１０）によって取得された前記触媒（１２０）の温度に対応し、かつ、前記フューエルカット制御の実行前の流量よりも小さい第１の流量になるように前記流量調整弁（１１２）の開度を制御する開度制御部（８２０２）とを含み、
前記開度制御部（８２０２）は、前記フューエルカット制御からの復帰時に、前記吸気通路（１１０，１５８）から前記気筒（１６２）に供給される空気の流量が前記第１の流量よりも大きい第２の流量になるように前記流量調整弁（１１２）の開度を制御する、車両の制御装置。
【請求項２】
前記流量調整弁（１１２）は、スロットルバルブ（１１２）であって、
前記制御装置は、前記取得部（８２１０）によって取得された前記触媒（１２０）の温度に基づいて前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出する算出部（８１０２）をさらに含み、
前記算出部は、前記取得部（８２１０）によって取得された前記触媒（１２０）の温度が第１の温度である場合に算出される前記スロットルバルブ（１１２）の開度が、前記触媒（１２０）の温度が前記第１の温度よりも大きい第２の温度である場合に算出される前記スロットルバルブ（１１２）の開度よりも大きくなるように前記触媒（１２０）の温度に対応した前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出し、
前記開度制御部（８２０２）は、前記フューエルカット制御部（８２０８）が前記フューエルカット制御を実行しているときに、前記算出部によって算出された開度になるように前記スロットルバルブ（１１２）の開度を制御する、請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記内燃機関（１０００）の回転数を検出する回転数検出部（８０２０）をさらに含み、
前記算出部（８１０２）は、前記取得部（８２１０）によって取得された前記触媒（１２０）の温度に加えて、前記内燃機関（１０００）の回転数に基づいて前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出する、請求の範囲第２項に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記触媒（１２０）の劣化状態を検出する劣化検出部（８２１２）をさらに含み、
前記開度制御部（８２０２）は、前記フューエルカット制御部（８２０８）が前記フューエルカット制御を実行しているときに、前記劣化検出部（８２１２）によって検出された前記触媒（１２０）の劣化状態が、前記触媒（１２０）の温度に対応した前記流量調整弁（１１２）の開度の制御の実行を許容できない状態である場合に、前記流量調整弁（１１２）の開度が前記触媒（１２０）の劣化が抑制される開度になるように前記流量調整弁（１１２）の開度を制御する、請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記車両には、前記内燃機関（１０００）の出力軸に連結され、駆動輪（７０００）に動力を伝達する自動変速機（２０００）が搭載され、
前記内燃機関（１０００）と前記駆動輪（７０００）との間の動力伝達経路上には、複数の駆動部品（５０００，６０００）が設けられ、
前記予め定められた条件は、前記自動変速機（２０００）から前記内燃機関（１０００）に対して前記駆動部品（５０００，６０００）の保護を目的としたトルクダウンが要求されるという条件と、前記自動変速機（２０００）のアップシフトが開始されるという条件とのうちの少なくともいずれか一方の条件である、請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項６】
内燃機関（１０００）が搭載された車両の制御方法であって、前記内燃機関（１０００）は、気筒（１６２）と、空気を前記気筒（１６２）に導入する吸気通路（１１０，１５８）と、前記吸気通路（１１０，１５８）から前記気筒（１６２）に導入される空気の流量を調整するための流量調整弁（１１２）と、前記内燃機関（１０００）に燃料を供給するための燃料供給装置（１２６）と、前記気筒（１６２）から排出される排気ガスを流通させるための排気通路（１０８，１６０，１６４）と、前記排気通路（１０８，１６０，１６４）の途中に設けられ、前記排気ガスを浄化する触媒（１２０）とを含み、
前記触媒（１２０）の温度の検出および推定のうちのいずれか一方によって前記触媒（１２０）の温度を取得するステップと、
前記燃料供給装置（１２６）による前記燃料の供給を停止するフューエルカット制御を開始する予め定められた条件が成立するか否かを判定するステップと、
前記予め定められた条件が成立した場合に、前記フューエルカット制御を実行するステップと、
前記フューエルカット制御が実行されているときに、前記吸気通路（１１０，１５８）から前記気筒（１６２）に供給される空気の流量が、前記触媒（１２０）の温度を取得するステップにて取得された前記触媒（１２０）の温度に対応し、かつ、前記フューエルカット制御の実行前の流量よりも小さい第１の流量になるように前記流量調整弁（１１２）の開度を制御するステップとを含み、
前記流量調整弁（１１２）の開度を制御するステップは、前記フューエルカット制御からの復帰時に、前記吸気通路（１１０，１５８）から前記気筒（１６２）に供給される空気の流量が前記第１の流量よりも大きい第２の流量になるように前記流量調整弁（１１２）の開度を制御する、車両の制御方法。
【請求項７】
前記流量調整弁（１１２）は、スロットルバルブ（１１２）であって、
前記制御方法は、前記触媒（１２０）の温度を取得するステップにて取得された前記触媒（１２０）の温度に基づいて前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出するステップをさらに含み、
前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出するステップは、前記触媒（１２０）の温度を取得するステップにて取得された前記触媒（１２０）の温度が第１の温度である場合に算出される前記スロットルバルブ（１１２）の開度が、前記触媒（１２０）の温度が前記第１の温度よりも大きい第２の温度である場合に算出される前記スロットルバルブ（１１２）の開度よりも大きくなるように前記触媒（１２０）の温度に対応した前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出し、
前記流量調整弁（１１２）の開度を制御するステップは、前記フューエルカット制御が実行されているときに、前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出するステップにて算出された開度になるように前記スロットルバルブ（１１２）の開度を制御する、請求の範囲第６項に記載の車両の制御方法。
【請求項８】
前記制御方法は、前記内燃機関（１０００）の回転数を検出するステップをさらに含み、
前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出するステップは、前記触媒（１２０）の温度を取得するステップにて取得された前記触媒（１２０）の温度に加えて、前記内燃機関（１０００）の回転数に基づいて前記スロットルバルブ（１１２）の開度を算出する、請求の範囲第７項に記載の車両の制御方法。
【請求項９】
前記制御方法は、前記触媒（１２０）の劣化状態を検出するステップをさらに含み、
前記流量調整弁（１１２）の開度を制御するステップは、前記フューエルカット制御が実行されているときに、前記触媒（１２０）の劣化状態を検出するステップにて検出された前記触媒（１２０）の劣化状態が、前記触媒（１２０）の温度に対応した前記流量調整弁（１１２）の開度の制御の実行を許容できない状態である場合に、前記流量調整弁（１１２）の開度が前記触媒（１２０）の劣化が抑制される開度になるように前記流量調整弁（１１２）の開度を制御する、請求の範囲第６項に記載の車両の制御方法。
【請求項１０】
前記車両には、前記内燃機関（１０００）の出力軸に連結され、駆動輪（７０００）に動力を伝達する自動変速機（２０００）が搭載され、
前記内燃機関（１０００）と前記駆動輪（７０００）との間の動力伝達経路上には、複数の駆動部品（５０００，６０００）が設けられ、
前記予め定められた条件は、前記自動変速機（２０００）から前記内燃機関（１０００）に対して前記駆動部品（５０００，６０００）の保護を目的としたトルクダウンが要求されるという条件と、前記自動変速機（２０００）のアップシフトが開始されるという条件とのうちの少なくともいずれか一方の条件である、請求の範囲第６項〜第９項のいずれかに記載の車両の制御方法。
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月7日(2011.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
点火時期要求部８１０４は、自動変速機２０００からエンジン１０００に対する点火時期の要求量を自動変速機２０００の変速状態に基づいて算出して、算出された点火時期の要求量をエンジン制御部８２００に送る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関が搭載された車両の制御装置であって、前記内燃機関は、気筒と、空気を前記気筒に導入する吸気通路と、前記吸気通路から前記気筒に導入される空気の流量を調整するための流量調整弁と、前記内燃機関に燃料を供給するための燃料供給装置と、前記気筒から排出される排気ガスを流通させるための排気通路と、前記排気通路の途中に設けられ、前記排気ガスを浄化する触媒とを含み、
前記触媒の温度の検出および推定のうちのいずれか一方によって前記触媒の温度を取得する取得部と、
前記燃料供給装置による前記燃料の供給を停止するフューエルカット制御を開始する予め定められた条件が成立するか否かを判定する判定部と、
前記予め定められた条件が成立した場合に、前記フューエルカット制御を実行するフューエルカット制御部と、
前記フューエルカット制御部が前記フューエルカット制御を実行しているときに、前記吸気通路から前記気筒に供給される空気の流量が、前記取得部によって取得された前記触媒の温度に基づいて算出された流量になるように前記流量調整弁の開度を制御する開度制御部とを含む、車両の制御装置。
【請求項２】
前記流量調整弁は、スロットルバルブであって、
前記制御装置は、前記取得部によって取得された前記触媒の温度に基づいて前記スロットルバルブの開度を算出する算出部をさらに含み、
前記算出部は、前記取得部によって取得された前記触媒の温度が第１の温度である場合に算出される前記スロットルバルブの開度が、前記触媒の温度が前記第１の温度よりも大きい第２の温度である場合に算出される前記スロットルバルブの開度よりも大きくなるように前記触媒の温度に対応した前記スロットルバルブの開度を算出し、
前記開度制御部は、前記フューエルカット制御部が前記フューエルカット制御を実行しているときに、前記算出部によって算出された開度になるように前記スロットルバルブの開度を制御する、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出部をさらに含み、
前記算出部は、前記取得部によって取得された前記触媒の温度に加えて、前記内燃機関の回転数に基づいて前記スロットルバルブの開度を算出する、請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記触媒の劣化状態を検出する劣化検出部をさらに含み、
前記開度制御部は、前記フューエルカット制御部が前記フューエルカット制御を実行しているときに、前記劣化検出部によって検出された前記触媒の劣化状態が、前記触媒の温度に対応した前記流量調整弁の開度の制御の実行を許容できない状態である場合に、前記流量調整弁の開度が前記触媒の劣化が抑制される開度になるように前記流量調整弁の開度を制御する、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記車両には、前記内燃機関の出力軸に連結され、駆動輪に動力を伝達する自動変速機が搭載され、
前記内燃機関と前記駆動輪との間の動力伝達経路上には、複数の駆動部品が設けられ、
前記予め定められた条件は、前記自動変速機から前記内燃機関に対して前記駆動部品の保護を目的としたトルクダウンが要求されるという条件と、前記自動変速機のアップシフトが開始されるという条件とのうちの少なくともいずれか一方の条件である、請求項１〜４のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項６】
内燃機関が搭載された車両の制御方法であって、前記内燃機関は、気筒と、空気を前記気筒に導入する吸気通路と、前記吸気通路から前記気筒に導入される空気の流量を調整するための流量調整弁と、前記内燃機関に燃料を供給するための燃料供給装置と、前記気筒から排出される排気ガスを流通させるための排気通路と、前記排気通路の途中に設けられ、前記排気ガスを浄化する触媒とを含み、
前記触媒の温度の検出および推定のうちのいずれか一方によって前記触媒の温度を取得するステップと、
前記燃料供給装置による前記燃料の供給を停止するフューエルカット制御を開始する予め定められた条件が成立するか否かを判定するステップと、
前記予め定められた条件が成立した場合に、前記フューエルカット制御を実行するステップと、
前記フューエルカット制御が実行されているときに、前記吸気通路から前記気筒に供給される空気の流量が、前記触媒の温度を取得するステップにて取得された前記触媒の温度に基づいて算出された流量になるように前記流量調整弁の開度を制御するステップとを含む、車両の制御方法。
【請求項７】
前記流量調整弁は、スロットルバルブであって、
前記制御方法は、前記触媒の温度を取得するステップにて取得された前記触媒の温度に基づいて前記スロットルバルブの開度を算出するステップをさらに含み、
前記スロットルバルブの開度を算出するステップは、前記触媒の温度を取得するステップにて取得された前記触媒の温度が第１の温度である場合に算出される前記スロットルバルブの開度が、前記触媒の温度が前記第１の温度よりも大きい第２の温度である場合に算出される前記スロットルバルブの開度よりも大きくなるように前記触媒の温度に対応した前記スロットルバルブの開度を算出し、
前記流量調整弁の開度を制御するステップは、前記フューエルカット制御が実行されているときに、前記スロットルバルブの開度を算出するステップにて算出された開度になるように前記スロットルバルブの開度を制御する、請求項６に記載の車両の制御方法。
【請求項８】
前記制御方法は、前記内燃機関の回転数を検出するステップをさらに含み、
前記スロットルバルブの開度を算出するステップは、前記触媒の温度を取得するステップにて取得された前記触媒の温度に加えて、前記内燃機関の回転数に基づいて前記スロットルバルブの開度を算出する、請求項７に記載の車両の制御方法。
【請求項９】
前記制御方法は、前記触媒の劣化状態を検出するステップをさらに含み、
前記流量調整弁の開度を制御するステップは、前記フューエルカット制御が実行されているときに、前記触媒の劣化状態を検出するステップにて検出された前記触媒の劣化状態が、前記触媒の温度に対応した前記流量調整弁の開度の制御の実行を許容できない状態である場合に、前記流量調整弁の開度が前記触媒の劣化が抑制される開度になるように前記流量調整弁の開度を制御する、請求項６に記載の車両の制御方法。
【請求項１０】
前記車両には、前記内燃機関の出力軸に連結され、駆動輪に動力を伝達する自動変速機が搭載され、
前記内燃機関と前記駆動輪との間の動力伝達経路上には、複数の駆動部品が設けられ、
前記予め定められた条件は、前記自動変速機から前記内燃機関に対して前記駆動部品の保護を目的としたトルクダウンが要求されるという条件と、前記自動変速機のアップシフトが開始されるという条件とのうちの少なくともいずれか一方の条件である、請求項６〜９のいずれかに記載の車両の制御方法。
【国際調査報告】
2010113307.tif 000011
2010113307.tif 000012