(57)【要約】【課題】高温リーン雰囲気下での触媒劣化を抑えると共に、所望の減速感を確保するように、燃料カットに関する制御を行なう。【解決手段】エンジンの排ガス浄化用触媒が高温であり（ステップＳ１００）、所定の減速運転条件が成立すると判断されると、一旦燃料カットが禁止される（ステップＳ１２０）。その後、経過時間ｔが所定の基準時間ｔ０　内のときに最高変速段へのシフトアップがある場合には、燃料カットの禁止が継続される（ステップＳ１４０）。これにより、燃料カットに起因する触媒劣化を防止することができる。経過時間ｔが所定の基準時間ｔ０　内のときに最高変速段にならない場合には、燃料カットが実行される。そのため、必要な減速感が損なわれることがない。【選択図】　　　　図２
2004050878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気を浄化するための触媒を備えると共に、変速比を変更するための変速装置を介して外部に動力を出力する内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の稼働中に、前記内燃機関に対して燃料を供給する燃料供給部と、
所定の減速運転条件下において、前記燃料供給部による前記内燃機関への燃料供給を停止する燃料停止部と、
前記触媒の温度が所定の温度を超える場合には、前記所定の減速運転条件下であっても、前記内燃機関への燃料供給の停止を禁止する燃料停止禁止部と、
前記変速装置における変速比の状態を検出する変速状態検出部と、
前記所定の減速運転条件下であって前記触媒の温度が所定の温度を超えることにより、前記燃料停止禁止部によって燃料供給の停止が禁止されたとき、燃料供給の停止が禁止されてからの経過時間が所定の基準時間以内の間に、前記変速状態検出部が最高速状態への変速比の変更を検出する場合には、前記燃料停止禁止部による燃料供給の停止の禁止を続行し、前記所定の基準時間以内の間に前記変速状態検出部が最高速状態への変速比の変更を検出しない場合には、燃料供給の停止の禁止を解除して前記燃料停止部による燃料供給の停止を行なう燃料供給状態制御部と
を備える内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の制御装置であって、
前記変速装置は、オートマチック・トランスミションを備え、
前記変速状態検出部は、前記変速装置における変速比の変更の動作の完了を検出する
内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の内燃機関の制御装置であって、
前記変速装置は、オートマチック・トランスミションと、該オートマチック・トランスミッションの動作を制御する変速制御部と、を備え、
前記変速状態検出部は、前記変速制御部において変速比を変更すべき決定が行なわれたことを検出する
内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の内燃機関の制御装置であって、
前記変速装置は、マニュアル・トランスミションを備え、
前記燃料停止禁止部は、前記触媒の温度が所定の温度を超えることに加えて、前記内燃機関の回転数が所定の値以上の時に、燃料供給の停止を禁止する
内燃機関の制御装置。
【請求項５】
排気を浄化するための触媒を備えると共に、変速比を変更するための変速装置を介して外部に動力を出力する内燃機関の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関の稼働中に、前記内燃機関に対して燃料を供給する工程と、
（ｂ）所定の減速運転条件となったときに、前記（ａ）工程による燃料供給を停止する工程と、
（ｃ）前記触媒の温度が所定の温度を超える場合には、前記所定の減速運転条件下であっても、前記（ｂ）工程による燃料供給の停止を禁止する工程と、
（ｄ）前記変速装置における変速比の状態を検出する工程と、
（ｅ）前記（ｃ）工程による燃料供給の停止の禁止が行なわれたとき、燃料供給の停止が禁止されてからの経過時間が所定の基準時間以内の間に、前記（ｄ）工程によって最高速状態への変速比の変更を検出する場合には、燃料供給の停止の禁止を続行する工程と、
（ｆ）前記（ｃ）工程による燃料供給の停止の禁止が行なわれたとき、前記所定の基準時間以内の間に前記（ｄ）工程によって最高速状態への変速比の変更を検出しない場合には、前記（ｃ）工程による禁止を解除して前記（ｂ）工程による燃料供給の停止を行なう工程と
を備える内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、排気を浄化するための触媒を備えると共に、変速比を変更するための変速装置を介して外部に動力を出力する内燃機関の制御装置および制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関を制御する方法として、所定の減速運転条件下において、内燃機関への燃料供給を停止（燃料カット）する技術が知られている。例えば、車両駆動用のエンジンにおいて、エンジン回転数が所定の値以上であって、スロットルバルブが全閉となるような減速運転条件下で燃料カットを行なう。これによって、燃費の向上を図ることができると共に、車両において充分な減速感を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記燃料カットを行なう際に、内燃機関の排気系に設けられた排ガス浄化用の触媒の温度が高い場合には、燃料カットを行なって触媒環境がリーンな状態（酸素過多である状態）になると、触媒の劣化が進行してしまうという問題が生じる。そのため、触媒温度が所定の高温状態の時には、上記所定の減速運転条件下であっても、燃料カットの実行を禁止する制御が行なわれる。
【０００４】
上記したように、燃料カットを行なうと、触媒の劣化が進行してしまうおそれがあり、一方、燃料カットを禁止すると、燃費が低下したり所望の減速感が得られなくなる（運転者に違和感を与える）おそれがある。そのため、燃料カットあるいは燃料カットの禁止を、より有効に実行するため、燃料カットに関する種々の制御装置が提案されている。例えば、特開平１１−１１７７９０号公報では、自動変速装置における変速段が最高速段となっている時だけ燃料カットの禁止を行なう構成が開示されている。これによって、選択されている変速段が最高速段以外の時には、所定の減速運転条件下において燃料カットを行なうことで、充分な減速感が確保される。しかし、このような制御を行なっても、自動変速装置で選択されている現在の変速段と使用者の望む走行状態との間のずれに起因して、燃料カットを行なうことによる減速感と運転者の要求とが充分に一致せず、さらに不必要に触媒の劣化を進行させしまう場合があった。このような不都合を抑えるため、燃料カットに関する制御のさらなる最適化が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、高温リーン雰囲気下での触媒劣化を抑えると共に、必要な減速感が損なわれることのないように、燃料カットに関する制御を行なう技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記目的を達成するために、本発明は、排気を浄化するための触媒を備えると共に、変速比を変更するための変速装置を介して外部に動力を出力する内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の稼働中に、前記内燃機関に対して燃料を供給する燃料供給部と、
所定の減速運転条件下において、前記燃料供給部による前記内燃機関への燃料供給を停止する燃料停止部と、
前記触媒の温度が所定の温度を超える場合には、前記所定の減速運転条件下であっても、前記内燃機関への燃料供給の停止を禁止する燃料停止禁止部と、
前記変速装置における変速比の状態を検出する変速状態検出部と、
前記所定の減速運転条件下であって前記触媒の温度が所定の温度を超えることにより、前記燃料停止禁止部によって燃料供給の停止が禁止されたとき、燃料供給の停止が禁止されてからの経過時間が所定の基準時間以内の間に、前記変速状態検出部が最高速状態への変速比の変更を検出する場合には、前記燃料停止禁止部による燃料供給の停止の禁止を続行し、前記所定の基準時間以内の間に前記変速状態検出部が最高速状態への変速比の変更を検出しない場合には、燃料供給の停止の禁止を解除して前記燃料停止部による燃料供給の停止を行なう燃料供給状態制御部と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
このような構成とすれば、所定の減速運転条件下であって、触媒温度が所定の温度を超える場合に、一旦は燃料供給の停止が禁止される。そして、所定の基準時間内に、変速装置における最高速状態への変速比の変更が検出された時には、そのまま燃料供給の停止の禁止が続行される。また、所定の基準時間内に、最高速状態への変速比の変更が検出されなかった時には、燃料供給の停止が行なわれる。上記のように一旦は燃料供給の停止を禁止してから、さらに燃料供給の停止の禁止を続行するかどうか判断することで、不必要な燃料カットを行なって触媒の劣化が進行してしまう不都合を、確実に防止することができる。また、このような制御を行なうことにより、燃料供給の停止を行なうか否かの切り替えに伴って運転者が違和感を感じるのを防止することができると共に、必要な減速感が損なわれることもない。
【０００８】
また、本発明の内燃機関の制御装置において、
前記変速装置は、マニュアル・トランスミションを備え、
前記燃料停止禁止部は、前記触媒の温度が所定の温度を超えることに加えて、前記内燃機関の回転数が所定の値以上の時に、燃料供給の停止を禁止することとしても良い。
【０００９】
このような構成とすれば、内燃機関の回転数が所定の値に満たないときには、燃料供給が停止される。したがって、変速装置における変速比を変更するために、内燃機関と変速装置との間に配設したクラッチが切断されることがあっても、内燃機関で生じるトルクによって内燃機関の回転速度が望ましくない程度に上昇してしまうのを防止することができる。
【００１０】
本発明は、上記以外の種々の形態で実現可能であり、例えば、内燃機関の制御方法や、内燃機関の制御装置を搭載する車両などの形態で実現することが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．装置の全体構成：
Ｂ．燃料カット制御に関する動作：
Ｃ．第２実施例：
Ｄ．変形例：
【００１２】
Ａ．装置の全体構成：
図１は、本発明の一実施例である制御装置を備えるエンジン１０の概略構成を示す説明図である。周知のようにエンジンは、燃焼室内で燃料を燃焼させ、そのときに発生する燃焼熱を機械的仕事に変換して動力として出力することを動作原理としている。図１に示したエンジン１０は、車両の駆動用動力源として車両に搭載されており、円筒状のシリンダが設けられたシリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の上部に組み付けられたシリンダヘッド２０と、シリンダ内部で摺動可能に組み付けられたピストン１２とで燃焼室を形成する。
【００１３】
シリンダヘッド２０には、燃焼室内に空気を吸入するための吸気弁２２と、燃焼室内から排気ガスを排出するための排気弁２１と、点火プラグ２３とが設けられている。また、シリンダヘッド２０には、燃焼室に空気を導くための吸気マニホールド３０と、燃焼室から排出された排気ガスを導くための排気マニホールド１６とが取り付けられている。
【００１４】
吸気マニホールド３０は、サージタンク３１と、吸気通路３２とを介してエアクリーナ３４に接続されている。外気はエアクリーナ３４を通過する際に、エアクリーナに設けられたエレメントによって異物が除去される。サージタンク３１の上流側の吸気通路３２内には、燃焼室に流入する空気量を調整するためのスロットルバルブ３６が設けられている。このスロットルバルブ３６は、アクセルペダルの踏み込み量に応じて駆動されるスロットルモータ３７によって、開閉駆動される。また、このスロットルバルブ３６あるいはアクセルペダルには、アクセルペダルが全閉状態の時（あるいは、スロットルバルブ３６が、アクセルペダル全閉に対応する状態の時）にオンとなり、アクセル全閉信号を出力するアイドルスイッチ３９が設けられている。図１では、アイドルスイッチ３９が、スロットルバルブ３６に併設される様子が表わされている。
【００１５】
吸気マニホールド３０には、燃料を噴射するためのインジェクタ３５がさらに取り付けられている。インジェクタ３５は、通電制御により開閉駆動されて燃料を噴射する電磁弁であり、図示しない燃料ポンプで加圧された燃料が供給されている。インジェクタ３５から噴射された燃料は吸気マニホールド３０内で蒸発し、吸気マニホールド３０内の空気と混合して混合気を形成する。尚、ここでは、インジェクタ３５は吸気マニホールド３０内に燃料を噴射するものとしているが、インジェクタをシリンダヘッド２０に設けて燃焼室内に燃料を直接噴射するものとしてもよい。
【００１６】
排気マニホールド１６は、触媒コンバータ５４に接続されている。触媒コンバータ５４は、エンジン１０から排出される排ガスを浄化するための触媒を備えている。すなわち、排ガス中の不完全燃焼成分である炭化水素（ＨＣ）および一酸化炭素（ＣＯ）を酸化すると共に、空気中の窒素が反応することによって生成される窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元する三元触媒を備えている。この触媒の働きによって触媒コンバータ５４で浄化された排ガスは、大気中に排出される。
【００１７】
ピストン１２は、クランク機構を介してクランクシャフト１７に接続されている。クランクシャフト１７が回転すると、クランク機構の働きによって回転運動が往復直線運動に変換されて、ピストン１２がシリンダ内を上下に摺動する。また、ピストン１２が上下動する動きは、クランク機構によってクランクシャフト１７の回転運動に変換される。排気弁２１を閉じ、吸気弁２２を開いた状態でピストン１２が下降すると、吸気マニホールド３０内の空気と燃料とが、吸気弁２２から燃焼室内に流入する。次いで吸気弁２２を閉じてピストン１２を上昇させ、吸入した混合気を圧縮した後、点火プラグ２３から火花を飛ばすと、ピストン１２によって圧縮された混合気が爆発的に燃焼して、ピストン１２を下方に押し下げる。この力はクランク機構によって回転運動に変換されて、クランクシャフト１７から動力として出力される。クランクシャフト１７の先端には、クランクシャフトの回転位置を検出するためのクランク角度センサ４１が設けられている。
【００１８】
電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ）４０は、燃料噴射制御や、点火時期制御、あるいはアイドル回転速度制御などの、エンジン１０の全体の動作を制御する。このＥＣＵ４０は、中央処理装置（以下、ＣＰＵ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力回路などがバスによって相互に接続されて構成された論理演算回路である。
【００１９】
ＥＣＵ４０によるこうした制御は、運転者の操作したアクセル開度や、エンジンの回転速度、吸入空気量などの各種運転条件をＥＣＵ４０が検出し、ＲＯＭに格納されている各種プログラムに従って、スロットルモータ３７、点火プラグ２３、インジェクタ３５などを駆動することによって行われる。アクセル開度は、アクセルペダルに設けられたアクセル開度センサ４２によって検出し、エンジン回転速度はクランク角度センサ４１に基づいて算出することができる。また、吸入空気量は、吸気マニホールド３０内の圧力を検出するための吸気圧センサや、吸気マニホールド３０内に配設されるエアフロメータ、あるいはスロットルポジションセンサの少なくとも一つを設けることによって、求めることができる。
【００２０】
燃料噴射制御とは、スロットルバルブ３６から流れ込む空気量に合わせて適切な量の燃料を噴射することにより、吸気マニホールド３０内に形成される混合気の空気と燃料との比率（空燃比）を適切な値に保つための制御である。なお、後述するように、ＥＣＵ４０において燃料カットの処理を実行すると判断したときには、通常の燃料噴射制御に代えて、燃料を噴射しない制御が行なわれる。
【００２１】
点火時期制御は、ピストン１２の上昇に合わせて適切なタイミングで火花を飛ばすための制御である。なお、後述するようにＥＣＵ４０において燃料カットの処理を実行すると判断したときには、点火のための制御は停止される。
【００２２】
アイドル回転速度制御は、アイドル運転時（アイドルスイッチ３９がオンであって車速がゼロの時）であると判断されたときに、エンジン回転速度を所定の目標回転速度とするための制御である。アクセルペダルが全閉状態となるアイドル運転時には、エンジン回転速度を所定のアイドル回転速度とするために、スロットルバルブ３６の開度をアイドル運転時に対応する所定の小さな範囲で制御して、吸入空気量を調節する。なお、このようなアクセル開度によらないスロットルバルブ３６の開度制御は、アイドルスイッチ３９がオンであって、車両が走行中のときにも行なわれる。このような場合のスロットルバルブ３６の開度制御については後述する。
【００２３】
混合気の燃焼によって生じた熱の一部は機械的仕事に変換されて動力として出力されるが、一部の熱はシリンダブロック１１およびシリンダヘッド２０に流入して、これらを加熱する。シリンダブロック１１およびシリンダヘッド２０が許容温度を越えて加熱されることのないように、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド２０には、それぞれウォータギャラリ１４，１５が設けられている。これらウォータギャラリ１４，１５に冷却水を流して冷却することで、エンジン１０の運転中も、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド２０は適切な温度範囲に保たれている。
【００２４】
本実施例の車両は、オートマチック・トランスミッションを搭載しており、既述したクランクシャフト１７の回転運動は、クラッチおよびトランスミッションを介して車軸に伝えられる（図示せず）。トランスミッションは、トルクコンバータと、プラネタリ・ギヤ・ユニットとして構成される変速機６２と、変速機６２を制御するＥＣＴ制御部６０とを備えている。本実施例の車両は、変速機６２として電子制御式自動変速機を備える４速ＡＴ車であるが、電子制御式自動変速機に代えて、車速とアクセル開度に連動する油圧制御による自動変速機を搭載する車両とすることも可能である。
【００２５】
ＥＣＴ制御部６０は、ＥＣＵ４０との間で種々の情報のやり取りを行なうと共に、車両の変速段を決定するための情報（スロットル開度や車速等）を取得する。また、ＥＣＴ制御部６０には、シフトレバーを備える操作部６４と接続しており、シフトレバーによって選択されているシフトポジションに関する情報を取得する。ＥＣＴ制御部６０は、これらの取得した情報に基づいて変速段を決定し、変速機６２に対して駆動信号を出力する。変速機６２では、ＥＣＴ制御部６０からの駆動信号によって、変速機６２の構成要素である各クラッチやブレーキが作動して、これらの係合および開放の状態によって所望の変速段が実現される。変速機６２における現在の変速段の情報は、ＥＣＴ制御部６０およびＥＣＵ４０に対して出力される。
【００２６】
Ｂ．燃料カット制御に関する動作：
本実施例のエンジン１０では、所定の減速運転条件下において燃料カットを行ない、燃費の向上を図っている。ここで、所定の減速運転状態とは、アイドルスイッチ３９がオンであって、エンジン回転速度が所定値以上である状態をいう。このような状態で燃料カットを行なうことで、車両においては充分な減速感が得られる。ここで、燃料カットを行なうときには、排ガス浄化用の触媒環境がリーンな状態（酸素過多である状態）となることにより、触媒の劣化が進行するおそれがある。そのため、エンジン１０では、上記所定の減速運転条件下であっても、排ガス浄化用の触媒温度が所定の温度以上となるときには、触媒劣化を防止するために、燃料カットを禁止する制御がさらに行なわれる。このような燃料カットを行なう制御は、車両の減速感に影響を与えるため、燃料カットを禁止するタイミングによっては運転者に違和感を与えるおそれがある。そのため、本実施例では、上記所定の減速運転条件下であって触媒温度が所定の温度以上である場合に、車両の走行状態に関わる他の条件をさらに考慮して、燃料カットおよびその禁止の動作を制御して、運転者に違和感を与えることなく、触媒劣化の防止を図っている。以下に、本実施例のエンジン１０において実行される制御について説明する。
【００２７】
図２は、燃料カットを行なうか否かを判断する処理に関係する回路構成を示すブロック図である。ＥＣＵ４０には、上記処理を行なうために、燃料供給部７０と燃料停止部７２と燃料停止禁止部７４と燃料供給状態制御部７６とが設けられている。また、ＥＣＴ制御部６０には、変速状態検出部７８が設けられている。
【００２８】
また、図３は、ＥＣＵ４０のＣＰＵにおいて実行される燃料カット判断処理ルーチンを表わすフローチャートである。本ルーチンは、燃料噴射制御において最も優先して実行される処理であり、本ルーチンを実行することで、次回の燃料噴射時期において燃料カットを行なうべきであるか否かを判断する。この燃料カット判断処理ルーチンは、エンジン１０の稼働中において、所定の時間間隔で周期的に実行される。
【００２９】
本ルーチンが実行されると、まず、ＥＣＵ４０が備える燃料禁止部７４が、エンジン１０から触媒温度に関する情報を取得して、触媒コンバータ５４が備える触媒が、所定の高温状態にあるか否かを判断する（ステップＳ１００）。触媒温度は、エンジンの回転速度と負荷率とに基づいて求められる。ＥＣＵ４０のＲＯＭには、エンジンの回転速度および負荷率と触媒温度との関係を表わす図４に示すようなマップが予め記憶されており、このマップを参照して触媒温度が求められる。ここで、負荷率とは、シリンダ内に、シリンダ容積の何％の空気が入るかを表わす値であって、吸入空気量およびエンジンの回転速度より求められる。負荷率は、エンジン回転数が高いほど、また、スロットル開度が小さいほど、小さな値となる。このステップＳ１００において触媒が所定の高温状態にあるか否かを判断する基準となる温度は、触媒の劣化を防止するために、それ以上触媒の温度が上昇するのを抑えるべき温度として設定される。例えば、上記基準となる温度は、８００℃とすることができる。なお、触媒温度を推定する際には、触媒に温度センサを設けて、触媒温度を直接検出することとしても良い。
【００３０】
ステップＳ１００において、触媒が所定の高温状態にあると判断されると、次に、燃料停止禁止部７４は、エンジン１０において所定の減速運転条件が成立しているかどうかを判断する（ステップＳ１１０）。ここで、所定の減速運転状態とは、アイドルスイッチ３９がオンとなってアクセル全閉信号が出力されると共に、エンジン回転速度が第１の所定の値以上となっている条件をいう。
【００３１】
さらに、このステップＳ１１０では、アイドルスイッチ３９がオフであっても、既述した負荷率が所定の値以下の時には、上記所定の減速運転状態が成立していると判断される。ここで、負荷率の基準としての所定の値とは、それ以上負荷率が小さくなると、そのときの吸入空気量に応じて燃料噴射を行なっても燃焼限界を下回る状態となるおそれがある値として、予め設定されている。あるいは、それ以上負荷率が小さくなると、そのときの吸入空気量に応じて燃料噴射を行なおうとしても、インジェクタ３５の特性として、噴射量が少なすぎて正しく噴射することが困難となる値として、予め設定されている。実際の車両においては、アイドルスイッチ３９がオンとなると共にエンジン回転速度が第１の所定の値以上となるときには、これに先立って、上記のように負荷率が非常に小さい状態となる。そのため、本実施例では、アイドルスイッチ３９がオンとなる前であっても、上記のように負荷率が非常に小さい状態となったときには、ステップＳ１１０において所定の減速運転条件が成立していると判断している。
【００３２】
ステップＳ１１０において、所定の減速運転状態が成立していると判断すると、次に、ＥＣＵ４０のＣＰＵは、図示しない所定のタイマにより、所定の減速運転状態が成立していると判断されてからの経過時間ｔの測定を開始する。さらに、燃料停止禁止部７４から燃料供給部７０に対して燃料カットを禁止する指示信号が出力されて、燃料カット禁止の処理が実行される（ステップＳ１２０）。ここで、燃料供給部７０は、エンジン１０に対して燃料供給に関わる駆動信号を出力している。また、燃料停止部７２は、エンジン１０において上記所定の減速運転状態が成立していると判断すると、燃料供給部７０に対して燃料カットを指示する。上記所定の減速運転状態であると判断されて、燃料停止部７２が燃料カットを指示しても、上記ステップＳ１２０によって、燃料停止禁止部７４から燃料カットを禁止する指示が出されると、燃料供給部７０では、燃料を供給するための処理が実行される。
【００３３】
燃料カット禁止時における燃料噴射制御は、以下のように行なわれる。まず、そのときのエンジンの回転速度に応じてスロットルバルブ３６の開度が調節される。燃料カットの禁止を行なうときのスロットルバルブ３６の開度は、アクセル全閉状態に対応する開度として、エンジン回転速度に応じて予め設定されてＲＯＭ中にマップとして記憶されている。そのため、エンジン回転速度を検出すると共にこのマップを参照して、スロットルバルブ３６の開度を決定する。このような、燃料カット禁止時におけるスロットルバルブ３６の開度制御は、負荷率が燃焼限界を下回らないようにするための制御である。決定した開度となるように、スロットルモータ３７によってスロットルバルブ３６の開度を制御すると、そのときの吸入空気量を検出して、検出した吸入空気量に基づいて、所定の空燃比となるように燃料噴射量を決定する。このように、そのときのエンジン回転速度に応じて、支障無く燃焼反応を継続することができるように、吸入空気量や燃料噴射量を調節している。これによって、エンジン１０では、継続する燃焼反応に対応する小さなトルクが発生し、このトルクによって車両の減速が抑えられている状態となる。
【００３４】
この後は、燃料供給状態制御部７６において、車両の変速段が最高段になっているかどうかを判定する（ステップＳ１３０）。本実施例の車両では、変速段は、スロットル開度と車速とに基づいてＥＣＴ制御部６０において決定される。図５は、スロットル開度および車速と変速段との関係を表わすマップであり、このようなマップがＥＣＴ制御部６０が備えるＲＯＭ中に予め記憶されている。
【００３５】
既述したように、本実施例の車両は４速ＡＴ車である。例えば、図５中にＡと示した運転ポイント（スロットル開度および車速）であって変速段が３速の時に、アクセル全閉となると、図中にＢと示した運転ポイントとなって４速（最高段）が選択される。これに対して、図中にＡと示した運転ポイントの時にアクセル全閉となって、図中にＢと示した運転ポイントとなっても、オーバードライブ走行が指定されていない時（シフトレバーに併設されるＯＤスイッチがオフの時）には、変速段は３速を維持するよう決定される。また、より車速がより遅く図中にＣと示した運転ポイントであって変速段が３速の時に、アクセル全閉となると、図中にＤと示した運転ポイントとなるが、このときにも変速段は３速を維持するよう決定される。また、運転者がシフトレバーを操作することで、意図的にシフトダウンが行なわれたときにも、最高変速段ではない変速段が選択される。ＥＣＴ制御部６０において上記のように変速段が選択されると、ＥＣＴ制御部６０から変速機６２に対して駆動信号が出力され、所望の変速段が実現される。ＥＣＴ制御部６０が備える変速状態検出部７８は、変速機６２における現在の変速段を検出する。燃料供給状態制御部７６は、この変速状態検出部７８から、現在の変速段を示す情報を取得しており、ステップＳ１３０では、これに基づいて、車両の変速段が最高段になっているかどうかを判定する。
【００３６】
なお、ステップＳ１１０において所定の減速運転状態が成立していると判断したときに車両の変速段が４速であって、意図的なシフトダウンが行なわれることがなければ、ステップＳ１３０では最高変速段であると判定される。図５では、スロットル開度と車速との関係により変速段を決定することとしたが、実際には、車速そのものではなく、車速を直接反映する値を用いることとすればよい。例えば、図５のマップにおける車速に代えて、車両の駆動輪の車軸を回転させるピニオンギアの回転数を用いることができる。また、スロットル開度に代えて、アクセル開度など、トルク要求を反映する他の検出値を用いることとしても良い。
【００３７】
既述したように、変速機６２からは現在の変速段を示す信号が出力されており、ステップＳ１３０において、この信号を用いているため、実際に変速段が最高段に切り替わったときに、最高変速段になっていると判定されることになる。あるいは、ＥＣＴ制御部６０において、変速段を最高変速段とすることが決定された時に、この情報を燃料供給状態制御部７６が取得することとしても良い。この場合には、実際に変速段を変更する動作が変速機６２において完了するのに先立って、ステップＳ１３０において最高変速段であると判定することが可能となる。
【００３８】
ステップＳ１３０において、変速段が最高段ではないと判定されたときには、燃料供給状態制御部７６は、上記経過時間ｔの値を読み込んで（ステップＳ１５０）、予め記憶しておいた所定の基準時間ｔ０　との比較を行なう（ステップＳ１６０）。基準時間ｔ０　が経過していないときには、再びステップＳ１３０に戻り、変速段が最高段になっているかどうかの判断を行なう。このように、ステップＳ１３０からＳ１６０を繰り返すことで、所定の減速運転状態が成立してからの経過時間が基準時間ｔ０　に達するまでの間に、変速段が最高段に達するかどうかを判定する。
【００３９】
上記経過時間が基準時間ｔ０　に達するまでの間に変速段が最高段に達したとステップＳ１３０において判定されると、燃料供給状態制御部７６は、そのまま燃料カット禁止の処理を継続するよう燃料供給部７０に指示を出力して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。また、変速段が最高段に達しないまま、ステップＳ１６０において経過時間ｔが基準時間ｔ０　に達したと判断されると、燃料供給状態制御部７６は、燃料停止禁止部７４による燃料カットの禁止を解除するよう燃料供給部７０に指示を出力して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。これによって、燃料供給部７０では、燃料停止部７２による燃料カットの処理が開始される。
【００４０】
燃料カットの処理では、燃料噴射の動作が停止されると共に、スロットルバルブ３６の開度が、所定の燃料カット時アイドリング開度となるように制御される。燃料カット時アイドリング開度とは、上記燃料カット禁止の動作を行なう際にエンジンの回転速度に応じて設定されるスロットルバルブ３６の開度よりも小さく、燃焼反応が行なわれない状態でエンジンが回転するのに支障がない程度の空気が流入可能となる開度として、予め設定されているものである。
【００４１】
ステップＳ１００において、触媒温度が所定の高温状態ではないと判定されると、燃料停止禁止部７４において、触媒劣化を抑えるために燃料カットを禁止する制御を行なうか否かを考慮する必要がないため、燃料供給部７０では通常運転を行なうこととして（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。なお、このように、触媒温度が充分に低いためにステップＳ１８０に移行した場合に、既述した所定の減速運転状態が成立していると燃料停止部７２が判断した場合には、ステップＳ１７０と同様に、燃料カットの処理が実行される。
【００４２】
また、ステップＳ１００において触媒温度が所定の高温状態であると判断された後に、ステップＳ１１０において所定の減速運転状態が成立していないと判断された場合には、燃料カットのための制御を行なう必要が無いため、燃料供給部７０では通常運転を行なうこととして（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。
【００４３】
ステップＳ１８０の通常運転では、アクセル全閉であって、エンジン回転速度が第１の所定の値を下回るときには、既述した燃料カット禁止時と同様に、エンジン回転速度に応じてスロットルバルブ３６の開度を設定すると共に、このときの吸入空気量に応じて燃料噴射量を決定する制御が行なわれる。所定の減速運転状態が成立していないときであって、アイドルスイッチ３９がオフのときには、吸入空気量などに応じて、通常の燃料噴射制御および点火時期制御が行なわれる。
【００４４】
図６は、図３のステップＳ１３０において３速から４速（最高変速段）になったと判定されるときの、車両の各部の状態を示す説明図である。アクセル開度が全閉となってアイドルスイッチ３９がオンとなり、図３のステップＳ１１０で所定の減速運転状態であると判断されると、ステップＳ１２０で燃料カットが禁止されることにより、燃料カットの非実行状態を維持する。所定の減速運転状態が成立してからの経過時間ｔが、ステップＳ１６０において経過時間ｔの判断に用いる基準時間ｔ０　が経過するまでの間であって、経過時間Ｄとなるときに、変速段が３速から４速に変化すると、ステップＳ１４０において燃料カット禁止を継続するため、燃料カットの非実行状態がさらに維持される。このように、燃料カットが行なわれないことで、エンジン１０ではトルクが発生する状態となるため、車速の減少は緩やかなものとなり、車両の減速感は小さくなる。
【００４５】
図７は、所定の基準時間ｔ０　内において４速（最高変速段）へのシフトアップが検出されなかったときの、車両の各部の状態を表わす説明図である。図６の場合と同様に、アクセル開度が全閉となってアイドルスイッチ３９がオンとなり、図３のステップＳ１１０で所定の減速運転状態であると判断されると、ステップＳ１２０で燃料カットが禁止されることにより、燃料カットの非実行状態を維持する。その後、基準時間ｔ０　が経過するまでの間に最高変速段へのシフトアップが検出されないと、基準時間ｔ０　が経過したときに、燃料カットが実行される。このように、燃料カットが行なわれることで、基準時間ｔ０　が経過した後にはエンジン１０はトルクを発生しない状態となるため、エンジンブレーキが働く状態となって、車両の減速感は大きくなる。
【００４６】
本実施例において、ステップＳ１６０で経過時間の判断に用いる基準時間ｔ０　とは、ステップＳ１１０において所定の減速運転状態が成立していると判断された後、図５のマップに基づいて変速段が決定されて、実際に変速段の変更が検出されるまでに要する時間よりも充分に長い時間として設定されている。実際に変速段の変更が完了したことを検出する場合には、ＥＣＴ制御部６０の演算動作に要する時間や、ＥＣＴ制御部６０とＥＣＵ４０との間の情報のやり取りに要する時間、あるいは変速機６２においてオイルの働きでアクチュエータが動き、ギアがかみ合って変速の動作が完了するまでの時間などを要する。また、この基準時間ｔ０　は、最高変速段へのシフトアップがなく、燃料カットを実行して減速感を確保すべき時に、運転者が違和感を感じない程度に短い時間である必要がある。そのため、変速段の変更に関わる各部の性質を考慮して、変速段の変更の動作に充分な時間としては、例えば、１ｓｅｃ程度とすることができる。
【００４７】
以上のように構成された本実施例のエンジン１０の制御装置を備える車両によれば、所定の減速運転状態が成立した後は一旦燃料カットの禁止を実行し、所定の基準時間ｔ０　が経過するまでの間に車両の変速段が最高変速段にならなかった場合のみ燃料カットを実行する。そのため、触媒温度が高く、所定の減速運転条件が成立している場合に、減速感の要求がより小さいとき（最高変速段にシフトアップされるとき）には、燃料カットが禁止される。したがって、望ましくない燃料カットを行なって触媒劣化が進行してしまう不都合を、確実に防止することができる。さらに、減速感の要求がより小さいときには燃料カットが行なわれないことにより、燃料カットを行なうか否かの切り替えに伴って運転者に違和感を与えてしまうこともない。また、減速感の要求がより大きいとき（最高変速段へのシフトアップがないとき）には、直ちに燃料カットが行なわれるため、必要な減速感が損なわれてしまうこともない。
【００４８】
従来、変速段を検出することによって、燃料カットを行なうか否かを判断する構成が知られている。例えば、変速段を検出して、減速感の要求が小さい運転状態に対応する最高変速段の時には燃料カットを行なう構成も考えられるが、このような場合には、図６においてアイドルスイッチがオンになると、その時点では変速段は３速であるため、直ちに燃料カットが実行されてしまう。そして、その後、経過時間Ｄが経過して変速段が４速にシフトアップした時点で、燃料カットが禁止されることになる。このような場合には、減速感の要求が小さい最高変速段にシフトアップする場合であるにも関わらず、減速感の大きくなる燃料カットが一旦行なわれてしまう。このように、一旦燃料カットが行なわれることにより、燃料カットに起因して触媒温度がさらに上昇して、触媒劣化のおそれが生じると共に、短時間のうちに燃料カットが禁止されることで、運転者が違和感を感じてしまう。本実施例のように、一旦燃料カットの禁止を実行してから、最高変速段へのシフトアップの有無によって、燃料カットの禁止を継続するかどうかを判断することで、このような不都合を防止することができる。最高変速段にシフトアップすべき状態であるときには、燃料カットを禁止する動作が確保されることによって、触媒の劣化を防止できると共に、燃料カットを行なった後にこれを禁止するのに伴い運転者が違和感を感じることもない。
【００４９】
また、最高変速段よりも低い変速段である運転状態の時や、ＯＤスイッチがオフとなっているときのように、運転者が充分な減速感を求めているときには、上記所定の基準時間ｔ０　が経過した後には直ちに燃料カットが実行されることで、充分な減速感が実現される。そのため、違和感を感じさせることなく運転者が求める減速感を与えることができる。
【００５０】
なお、上記実施例の車両は、走行に合わせて４つのギヤを選択して変速比を決定する４速ＡＴ車としたが、無段変速機（いわゆるＣＶＴ）により変速比を決定する車両において本発明を適用することも可能である。この場合には、図３のステップＳ１３０において最高変速段であるかを判断するのに代えて、最高変速段に対応する最高速状態として所定の幅を持って予め設定した変速比への変更があったかどうかを、判定すればよい。
【００５１】
Ｃ．第２実施例：
上記第１実施例では、エンジン１０の制御装置を搭載する車両は、ＡＴ車としたが、ＭＴ車においても本発明を適用することができる。このような構成の例を、第２実施例として以下に説明する。第２実施例の車両は、変速装置がマニュアルミッションである以外は第１実施例と同様であるため、装置の構成に関する詳しい説明は省略する。
【００５２】
図８は、第２実施例の車両のＥＣＵにおいて実行される燃料カット判断処理ルーチンを表わすフローチャートである。図８の燃料カット判断処理ルーチンは、図３に示した第１実施例の燃料カット判断処理ルーチンと類似する処理であり、同様の処理を行なう対応する工程には、図３の工程番号に１００を加えた工程番号を付した。
【００５３】
第２実施例では、ステップＳ２１０において所定の減速運転条件であると判断された後に、エンジン１０が第２の所定の回転速度以上となっているかどうかを判断する工程（ステップＳ２１５）が加わっている点が、第１実施例とは異なっている。この第２の所定の回転速度とは、ステップＳ２１０において所定の減速運転条件であるかどうかを判断するときに用いる第１の所定の回転速度よりも大きな値である。ステップＳ２１５で、燃料停止禁止部７４が、エンジン１０の回転速度が第２の所定の回転速度以上であると判断すると、ステップＳ２２０において、燃料停止禁止部７４から燃料供給部７０に対して燃料カットを禁止する指示信号が出力されて、燃料カット禁止の処理が実行される。また、このとき、図示しない所定のタイマにより経過時間ｔの測定が開始される。以下、図３におけるステップＳ１３０以降の工程と同様に、ステップＳ２３０以降の工程を実行する。また、ステップＳ２１５において、エンジン１０の回転速度が第２の所定の回転速度に満たないと判断すると、ステップＳ２７０に移行して燃料カットの処理を開始して、本ルーチンを終了する。
【００５４】
上記のような第２実施例によれば、第１実施例と同様の効果に加えて、さらに次のような効果を奏する。すなわち、エンジンの回転速度が第２の所定の値を下回るときには、直ちに燃料カットの処理を開始することにより、クラッチ断時にエンジンが吹き上がるのを確実に防止することができる。ステップＳ２１５の判断を行なわずにステップＳ２２０に移行して燃料カットの禁止を実行したとすると、エンジンでは所定のトルクが発生する状態となるので、エンジンの回転速度が低い場合には、その後にシフトチェンジが行なわれてクラッチが切断されると、エンジンの吹き上がりが起こるおそれがある。本実施例のように、エンジン回転速度が第２の所定の値を下回るときには、直ちに燃料カットの処理を開始してトルクが発生しない状態とすることで、このような不都合を防止することができる。
【００５５】
これに対して、ステップＳ２１５でエンジンの回転速度が第２の所定の回転速度以上であると判断される場合には、クラッチを切断したときにも、上記のようにエンジンが吹き上がるおそれがない。すなわち、エンジンの回転速度が高いほど、その回転速度を維持するためにエンジンが出力すべきトルクは大きくなるため、燃料カットを禁止しつつ（燃料噴射を行ないつつ）クラッチを切断したとしても、上記のようにエンジンが吹き上がるおそれはない。そのため、エンジンの回転速度が充分に高いときには、一旦燃料カットを禁止して、クラッチの切断を伴う最高変速段へのシフトアップの有無を判定し、燃料カットの動作の要不要を判断することができる。
【００５６】
ここで、ステップＳ２１５においてエンジンの回転速度の基準として用いる第２の所定の回転速度は、アイドルスイッチがオンであって燃料カットを禁止する（燃料噴射を行なう）場合に、エンジンで発生するトルクの大きさを考慮して、適宜設定すればよい。例えば、スロットルバルブ３６の開度が、アイドルスイッチがオンである時の最大の開度となる場合であっても、このときにエンジンで発生するトルクによって、クラッチを切断したときにエンジンが吹き上がることのないように、充分に高い値を設定しておくことができる。
【００５７】
Ｄ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施態様に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００５８】
既述した実施例では、アイドルスイッチ３９がオンの時にも、吸入空気量の制御は、スロットルバルブ３６の開度によって行なうこととしたが、異なる構成とすることも可能である。変形例としてのエンジン１１０の構成を、図９に示す。図９では、図１と共通する部分には同じ参照番号を付して、詳しい説明は省略する。
【００５９】
エンジン１１０では、吸気通路３２から分岐する通路として、スロットルバルブ３６をバイパスしてサージタンク３１に接続するアイドルアジャスト通路５０が設けられている。アイドルアジャスト通路５０には、このアイドルアジャスト通路５０を介して流入する空気流量を調節するためのＩＳＣバルブ５２が設けられている。また、エンジン１１０では、スロットルモータ３７は、設けられておらず、スロットルバルブ３６は、ワイヤによってアクセルペダルとつながれており、アクセルペダルの開度に応じて開閉される。このようなエンジン１１０では、アイドルスイッチ３９がオンとなるとき（アクセル開度が全閉となるとき）には、スロットルバルブ３６は全閉状態となり、ＩＳＣバルブ５２の開度に応じた量の空気が、アイドルアジャスト通路５０を介して流入する。
【００６０】
このような変形例のエンジン１１０においても、本発明を適用して、既述した実施例と同様に、図３あるいは図８に示した燃料カット判断処理ルーチンを実行することができる。ここで、燃料カット禁止を行なうとき（ステップＳ１２０，Ｓ２２０等）には、スロットルバルブ３６の開度に代えて、ＩＳＣバルブ５２の開度を調節する。すなわち、エンジンの回転速度に応じたＩＳＣバルブ５２の開度を、予め設定してＲＯＭ中にマップとして記憶しておき、このマップを参照してＩＳＣバルブ５２の開度を制御し、そのときの吸入空気量に応じて燃料噴射制御を行なう。これにより、エンジン１１０では、燃料カットが行なわれることなく、所定の減速運転条件に対応する制御が行なわれる。
【００６１】
また、燃料カットを行なうとき（ステップＳ１７０，Ｓ２７０）には、燃料噴射の動作が停止されると共に、ＩＳＣバルブ５２の開度が、所定の燃料カット時アイドリング開度となるように制御される。これにより、燃焼反応が行なわれない状態でエンジンが回転するのに支障がない程度の空気が、各シリンダに流入する。このような制御を行なうことで、変形例のエンジン１１０においても、既述した実施例と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるエンジン１０の構成の概略を表わす説明図である。
【図２】燃料カットを行なうか否かを判断する処理に関係する回路構成を示すブロック図である。
【図３】燃料カット判断処理ルーチンを表わすフローチャートである。
【図４】エンジンの回転速度および負荷率と、触媒温度との関係を表わす説明図である。
【図５】スロットル開度および車速と変速段との関係を表わすマップである。
【図６】図３のステップＳ１３０において３速から４速（最高変速段）になったと判定されるときの、車両の各部の状態を示す説明図である。
【図７】所定の基準時間ｔ０　内において４速（最高変速段）へのシフトアップが検出されなかったときの、車両の各部の状態を表わす説明図である。
【図８】燃料カット判断処理ルーチンを表わすフローチャートである。
【図９】変形例のエンジン１１０の構成の概略を表わす説明図である。
【符号の説明】
１０…エンジン
１１…シリンダブロック
１２…ピストン
１３…ノックセンサ
１４，１５…ウォータギャラリ
１６…排気マニホールド
１７…クランクシャフト
２０…シリンダヘッド
２１…排気弁
２２…吸気弁
２３…点火プラグ
３０…吸気マニホールド
３１…サージタンク
３２…吸気通路
３４…エアクリーナ
３５…インジェクタ
３６…スロットルバルブ
３７…スロットルモータ
３９…アイドルスイッチ
４０…ＥＣＵ
４１…クランク角度センサ
４２…アクセル開度センサ
５０…アイドルアジャスト通路
５２…ＩＳＣバルブ
５４…触媒コンバータ
６０…ＥＣＴ制御部
６２…変速機
６４…操作部
７２…燃料停止部
７４…燃料停止禁止部
７６…燃料供給状態制御部
７８…変速状態検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004050878.tif 000008
【図７】
2004050878.tif 000009
【図８】
2004050878.tif 000010
【図９】
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