(57)【要約】【課題】急減速時に燃焼室内に残留する不活性ガスによるフュエルカット復帰時の燃焼悪化を改善する。【解決手段】許可条件が成立したときフュエルカットを行い、その後にフュエルカットからの復帰条件が成立したとき燃料供給を再開するようにしたエンジンの制御装置において、フュエルカット開始時または開始直前の燃焼室内の残留ガス率または残留ガス量が規定値以上でありかつ急減速時のフュエルカットであるとき、フュエルカットからの復帰に際して燃焼室内の燃焼状態に改善を施す燃焼改善手段（３１、１３、１４）を備える。【選択図】        図１
2004197704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
許可条件が成立したときフュエルカットを行い、その後にフュエルカットからの復帰条件が成立したとき燃料供給を再開するようにしたエンジンの制御装置において、
フュエルカット開始時または開始直前の燃焼室内の残留ガス率または残留ガス量が規定値以上でありかつ急減速時のフュエルカットであるとき、フュエルカットからの復帰に際して燃焼室内の燃焼状態に改善を施す燃焼改善手段
を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記フュエルカット復帰に際しての燃焼改善を、１サイクル当たり複数回の多重点火または１サイクル当たり複数箇所での多点点火により行うことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記燃料供給の停止後にエンジン回転速度がフュエルカット復帰回転速度以下となったとき前記フュエルカット復帰条件が成立する場合に、前記フュエルカット復帰に際しての燃焼改善を、フュエルカット復帰下限回転速度を通常減速時よりも高回転側に設定することにより行うことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
ＥＧＲ通路と、ＥＧＲ率を制御し得るＥＧＲ弁とを備え、前記フュエルカット開始時または開始直前の燃焼室内の残留ガス率または残留ガス量を、フュエルカット開始時または開始直前のＥＧＲ率またはＥＧＲ弁開度に応じて算出することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
ＥＧＲ通路と、ＥＧＲ率を制御し得るＥＧＲ弁とを備え、前記燃料供給の停止を開始するときＥＧＲ弁を閉じることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
少なくとも吸気弁の弁作動態様を運転条件に応じて変更し得る可変動弁装置を備え、前記フュエルカット開始時または開始直前の燃焼室内の残留ガス率または残留ガス量を、フュエルカット開始時または開始直前の弁作動態様に応じて算出することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
ＥＧＲ通路と、ＥＧＲ率を制御し得るＥＧＲ弁と、少なくとも吸気弁の弁作動態様を運転条件に応じて変更し得る可変動弁装置と備え、前記フュエルカット開始時または開始直前の燃焼室内の残留ガス率または残留ガス量を、フュエルカット開始時または開始直前のＥＧＲ率またはＥＧＲ弁開度から求まる外部不活性ガス率または外部不活性ガス量と、弁作動態様から求まる内部不活性ガス率または内部不活性ガス量とに基づいて算出することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記規定値は一定値であることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。
【請求項９】
前記多重点火の回数または前記多点点火の箇所数を、フュエルカット開始時または開始直前の燃焼室内の残留ガス率または残留ガス量に応じて定めることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１０】
前記多重点火または多点点火を、アイドルを維持するまでの期間行うことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１１】
燃前記フュエルカット復帰回転速度を、フュエルカット開始時または開始直前の燃焼室内の残留ガス率または残留ガス量に応じて設定することを特徴とする請求項３に記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジン（内燃機関）の制御装置、特に減速時の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの減速時、例えば吸気絞り弁が全閉であってエンジンの回転速度が第１の所定値より高いときに燃費を改善するため燃料供給の停止（以下「フュエルカット」という。）が行われ、その後にエンジン回転速度が低下して第２の所定値以下になったときフュエルカットからの復帰条件が成立したとして燃料供給が再開される。このフュエルカット時にＥＧＲ（排気還流）弁を開き、燃料供給の再開に先立ってＥＧＲ弁を閉じるものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１０１１４４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一層の燃費向上と排気浄化を目的として、排気通路と吸気通路を連通するＥＧＲ通路にＥＧＲ弁を備えるエンジンに対して部分負荷域においてより大量のＥＧＲを行うことが、また、作動角一定のまま吸気弁用カムの位相を連続的に制御し得る吸気バルブタイミングコントロール機構（以下、「ＶＴＣ機構」という。）を備えるエンジンに対して吸排気弁のオーバーラップ量をより大きくして燃焼室内に残留する不活性ガス量を多くすることが要求されている。
【０００５】
そこで実験を行ってみたところ、定常時や緩やかな加速時に、ＥＧＲ弁により大量のＥＧＲを行っている状態や、ＶＴＣ機構により吸排気弁のオーバーラップ量を大きくして燃焼室内に大量の不活性ガスを残留させている状態からの急減速時にもフュエルカットが行われる。このとき急減速により一気にアイドル状態に向かえば、アイドル状態に近いフュエルカットからの復帰時には大量の不活性ガスの影響が大きく残って燃焼室内の燃焼状態が不安定なままであり、従ってエンジンストールを引き起こす場合があることが判明した。
【０００６】
これを図２を参照して説明すると、図２はＥＧＲ弁とＶＴＣ機構とをともに備えるエンジンを対象として、アイドル状態までの減速を行ったときの作用をモデル的に示している。
【０００７】
アクセルペダルをある程度踏み込んで定速走行している場合を考える。このとき、部分負荷であることより、その負荷とそのときのエンジン回転速度に応じた目標ＥＧＲ率が得られるようにＥＧＲ弁が所定開度まで開かれ、またその負荷とそのときのエンジン回転速度に応じた目標カム位相が得られるようにＶＴＣ機構によりカムスプロケットに対してカムシャフトが進角側に目標カム位相の分だけ回転している。
【０００８】
この状態から減速しようとアクセルペダルをゆっくり戻してアクセルペダルから足を離したとき、吸気絞り弁がアイドル時の位置まで応答よく閉じて吸入空気量が減少するため、エンジン回転速度はｔ１のタイミングより一時的に上昇した後、アイドル回転速度へと緩やかに低下してゆく（図２の第２段目の波線参照）。
【０００９】
この減速時に所定の許可条件を満たしていればフュエルカットが行われる。フュエルカットは、エンジンの出力が不要な車両減速時に燃料噴射弁からの燃料噴射をエンジンの所定の運転条件まで禁止することにより燃料消費量の削減を図るものである。所定の運転条件とは例えばエンジン回転速度や車速であり、設定されたエンジン回転速度や車速を下回るまでフュエルカットが継続される。
【００１０】
また、減速操作に伴う負荷（具体的にはアクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度）の減少に伴い目標ＥＧＲ率と目標ＶＴＣ位相とがアイドル時の値へとステップ的に小さくなる（図２の第３段目と第５段目参照）。アイドル時は元々燃焼室内の燃焼状態が不安定なので、目標ＥＧＲ率＝０％、目標ＶＴＣ位相は最遅角位置へと戻すためである。
【００１１】
この場合、ＥＧＲ弁アクチュエータ、ＶＴＣ機構アクチュエータには応答遅れがあるため、実ＥＧＲ弁開度と実ＶＴＣ位相とは所定の傾きをもって小さくなる。これは、ＥＧＲ弁アクチュエータ、ＶＴＣ機構アクチュエータに上限速度があり、この上限速度を超えた速度で動くことはできないためである。つまり、図示のｔ１からの所定の傾きはＥＧＲ弁アクチュエータ、ＶＴＣ機構アクチュエータの上限速度を表している。このようにＥＧＲ弁アクチュエータ、ＶＴＣ機構アクチュエータが動くときに燃焼室内の総ガス量に対する燃焼室内の総不活性ガス量の比である総残留ガス率（＝総不活性ガス量／総ガス量）がフュエルカットが開始されるｔ１よりどうなるかをみてみると、総残留ガス率はフュエルカットの開始前より却って増加している。このようにｔ１直後にｔ１の前より却って総残留ガス率が増加するのは、吸気絞り弁とＥＧＲ弁の応答遅れの相違に伴うものである。すなわち、吸気絞り弁は応答よく閉じるのに対してＥＧＲ弁のほうが応答性が悪いために、新気量よりも相対的に不活性ガス量が増加してしまうためである。
【００１２】
フュエルカット開始直後にこうした総残留ガス率の増加があると、当然ながら総残留ガス率が低下するのが遅れ、その間燃焼状態の悪さが続く。
【００１３】
そして、減速が進んでエンジン回転速度が、ｔ２のタイミングでアイドル回転速度よりも高い所定のフュエルカット復帰回転速度となったとき再び燃料噴射が再開される。この燃料供給の再開によりエンジンが完爆するとエンジン回転速度が急上昇し、その後にアイドル回転速度へと落ち着く（図２の第２段目の波線参照）。
【００１４】
このようにアクセルペダルが比較的ゆっくりと戻される減速時（通常減速時）であれば、エンジン回転速度がフュエルカット復帰回転速度に到達するまでの時間、つまりｔ１よりｔ２までの時間に対して、ＥＧＲ弁アクチュエータ、ＶＴＣ機構アクチュエータの応答時間（ｔ１より実ＥＧＲ弁開度、実ＶＴＣ位相がアイドル時の値に到達するまでの時間Δｔｅ、Δｔｖ）のほうが短いため、フュエルカット復帰回転速度に達したｔ２のタイミングで総残留ガス率は十分低下しており、従って、フュエルカット復帰後にアイドリングを維持できている。
【００１５】
しかしながら、車両の急減速時にはエンジン回転速度がフュエルカット復帰回転速度に到達するタイミングがｔ２よりｔ２´へと早まるのに対して（図２の第２段目の実線参照）、ＥＧＲ弁アクチュエータ、ＶＴＣアクチュエータの応答時間Δｔｅ、Δｔｖは変わらない。この違いにより急減速時にはフュエルカット復帰回転速度に達するｔ２´での総残留ガス率が通常減速時に比べて高く、この総残留ガス率が高い分だけフュエルカット復帰後の燃焼状態が悪い状態にあるのであり、アイドリングを維持できずエンジンストールに到ることが考え得る（図２の第２段目の実線参照）。
【００１６】
燃費向上及び排気浄化の効果を高めるために部分負荷域で高い目標ＥＧＲ率や高い目標ＶＴＣ位相の設定としたい場合には、ＥＧＲ弁アクチュエータ、ＶＴＣ機構アクチュエータの応答時間Δｔｅ、Δｔｖは長くなる傾向となるため、この問題はさらに顕著となり得る。
【００１７】
そこで本発明は、燃費向上及び排気ガス浄化の観点からＥＧＲ弁、ＶＴＣ機構などを備えるエンジンにおいて、急減速時に燃焼室内に残留する不活性ガスによるフュエルカット復帰時の燃焼悪化を改善することを目的とする。
【００１８】
一方、上記の従来装置において、燃料供給の再開に先立ってＥＧＲ弁を閉じるのは、燃料供給の再開時に排気（不活性ガス）がエンジンに供給されるのを阻止し、燃焼室内に不活性ガスが残留することをなくし、燃料供給の再開時には燃焼室内に酸素を多く含む新気のみを存在させて燃料供給を再開するときの燃焼悪化を防止するためである。このように、従来装置は、燃料供給を再開するときの燃焼悪化を防止するため、不活性ガスが残留しないようにするものにすぎず、定常時や緩やかな加速時に、ＥＧＲ弁により大量のＥＧＲを行っている状態や、ＶＴＣ機構により吸排気弁のオーバーラップ量を大きくして燃焼室内に大量の不活性ガスを残留させている状態からの急減速時にフュエルカットが行われる場合を前提とし、その結果として燃料供給を再開するときに多くの不活性ガスが燃焼室内に残留することは認めて、その燃焼不安定な状態をなんとか改善しようとする本願発明とは技術的思想が異なる。この技術的思想の違いにより、従来装置ではフュエルカット時にＥＧＲ弁を開き、燃料供給の再開に先立ってＥＧＲ弁を閉じるのに対して、本願発明ではフュエルカット時にＥＧＲ弁を閉じるのであり、両者で構成が大きく異なっている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、許可条件が成立したときフュエルカットを行い、その後にフュエルカットからの復帰条件が成立したとき燃料供給を再開するようにしたエンジンの制御装置において、フュエルカット開始時または開始直前の燃焼室内の残留ガス率または残留ガス量が規定値以上でありかつ急減速時のフュエルカットであるとき、フュエルカットからの復帰に際して燃焼室内の燃焼状態に改善を施す燃焼改善手段を備える。
【００２０】
【発明の効果】
一層の燃費向上とＮＯｘ低減を目指して定常時や緩やかな加速時に、ＥＧＲ弁により大量のＥＧＲを行おうとしたり、可変動弁機構を用いて吸排気弁のオーバーラップ量を大きくして燃焼室内に大量の不活性ガスを残留させようとすると、それらの状態から急減速を行っときにもフュエルカットが行われる。このときには素早い吸気絞り弁の動きに応じて新気は応答よく減少するのに対して、特にＥＧＲ弁アクチュエータの応答遅れにより不活性ガスのほうの減少が遅れがちとなるため、燃焼室内の残留ガス率や残留ガス量がフュエルカット開始直後にフュエルカット開始前よりも却って大きくなり、燃焼状態が一気に不安定になる。そして、いったん上昇した燃焼室内の残留ガス率や残留ガス量が小さくなるにはある時間を要する。
【００２１】
これに対して急減速時の回転低下は急激であるため、フュエルカットからの復帰時には、まだ燃焼室内の総残留ガス率や残留ガス量が小さくなっておらず、燃焼室内の燃焼状態が不安定なままである。
【００２２】
従って、なにもせずに放っておけばエンジンストールを引き起こしかねないのであるが、本発明によれば、フュエルカット直後の燃焼室内の残留ガス率の増加は、フュエルカット開始時や開始直前の燃焼室内の残留ガス率や残留ガス量に対応するものとして、フュエルカット開始時や開始直前の燃焼室内の残留ガス率や残留ガス量が規定値以上あるとき、急減速時のフュエルカットからの復帰時に燃焼状態が悪化していると推定し、急減速時のフュエルカットからの復帰に際して、こうして悪化している燃焼室内の燃焼状態に対して、積極的に燃焼改善を施す。
【００２３】
例えばフュエルカットからの復帰時にエンジン運転１サイクル当たり複数回の多重点火が行われるので、燃焼室内の残留ガス率や残留ガス量が大きい状態においても燃焼室内混合気への着火確率が向上し、また、フュエルカットからの復帰回転速度が高く設定され、通常減速時に対して吸入空気量が増加した状態でフュエルカットからの復帰が行われるため発生トルクが向上し、これらによりフュエルカット復帰時に残留ガス率や残留ガス量が大きい状態においても安定した燃焼を確保することができる。
【００２４】
このようにして、フュエルカットからの復帰時における燃焼悪化が改善されると、エンジンストールに至る事態を回避できる。これより、定常時や緩やかな加速時に、ＥＧＲ弁により大量のＥＧＲを行ったり、可変動弁機構を用いて吸排気弁のオーバーラップ量を大きくして燃焼室内に大量の不活性ガスを残留させることが可能となり、一層の燃費向上とＮＯｘ低減を図ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００２６】
図１は、本発明のシステムを説明するための概略図である。
【００２７】
空気は吸気コレクタ２に蓄えられた後、吸気マニホールド３を介して各気筒の燃焼室５に導入される。燃料は各気筒の吸気ポート４に配置された燃料インジェクタ２１より噴射供給される。空気中に噴射された燃料は気化しつつ空気と混合してガス（混合気）を作り燃焼室５に流入する。この混合気は吸気弁１５が閉じることで燃焼室５内に閉じこめられ、ピストン６の上昇によって圧縮される。
【００２８】
この圧縮混合気に対して高圧火花により点火を行うため、パワートランジスタ内蔵の点火コイルを各気筒に配した電子配電システムの点火装置１１を備える。すなわち、点火装置１１は、バッテリからの電気エネルギーを蓄える点火コイル１３と、点火コイル１３の一次側への通電、遮断を行うパワートランジスタと、燃焼室５の天井に設けられ点火コイル１３の一次電流の遮断によって点火コイル１３の二次側に発生する高電圧を受けて、火花放電を行う点火プラグ１４とからなっている。
【００２９】
燃費が最良となる点火時期が基本点火時期として定められており、エンジンコントローラ３１では運転条件（エンジンの負荷と回転速度）に応じて基本点火時期を演算し、実際のクランク角がこの点火時期に一致するとき、パワートランジスタ１３を介して点火プラグ１４の一次側電流を遮断することにより、点火時期を制御する。
【００３０】
この点火時期は圧縮上死点より少し手前にあり、点火プラグ１４により火花が飛ばされ燃焼室５内の圧縮混合気に着火されると、火炎が広がりやがて爆発的に燃焼し、この燃焼によるガス圧がピストン６を押し下げる仕事を行う。この仕事はクランクシャフト７の回転力として取り出される。燃焼後のガス（排気）は排気弁１６が開いたとき排気通路８へと排出される。
【００３１】
排気通路８には三元触媒９を備える。三元触媒９は排気の空燃比が理論空燃比を中心とした狭い範囲（ウインドウ）にあるとき、排気に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘといった有害三成分を同時に効率よく除去できる。空燃比は吸入空気量と燃料量の比であるので、エンジンの１サイクル（４サイクルエンジンではクランク角で７２０°区間）当たりに燃焼室５に導入される吸入空気量と、燃料インジェクタ２１からの燃料噴射量との比が理論空燃比となるように、エンジンコントローラ３１ではエアフローメータ３２からの吸入空気流量の信号とクランク角センサ（３３、３４）からの信号に基づいて燃料インジェクタ２１からの燃料噴射量を定めると共に、三元触媒９の上流に設けたＯ2センサ（図示しない）からの信号に基づいて空燃比をフィードバック制御している。
【００３２】
吸気コレクタ２の上流には吸気絞り弁２３がスロットルモータ２４により駆動される、いわゆる電子制御スロットル２２を備える。運転者が要求するトルクはアクセルペダル４１の踏み込み量（アクセル開度）に現れるので、エンジンコントローラ３１ではアクセルセンサ４２からの信号に基づいて目標トルクを定め、この目標トルクを実現するための目標空気量を定め、この目標空気量が得られるようにスロットルモータ２４を介して吸気絞り弁２３の開度を制御する。
【００３３】
燃費向上とＮＯｘ低減のためＥＧＲ装置を備える。ＥＧＲ装置は、排気通路８と吸気マニホールド３を連通するＥＧＲ通路２５と、このＥＧＲ通路２５を介して吸気マニホールド３へと流れる排気（不活性ガス）の量（あるいは率）を調整し得るＥＧＲ弁２６と、このＥＧＲ弁２６を駆動するアクチュエータ２７（例えばステップモータ）とからなり、エンジンコントローラ３１では運転条件に応じた目標ＥＧＲ率（図８参照）が得られるようにＥＧＲ弁開度を制御する。不活性ガスが吸気マニホールド３に導入されると、ポンピングロスが減ってそのぶん燃費がよくなり、また燃焼温度が低くなりＮＯｘの発生が抑制される。
【００３４】
吸気弁用カムシャフト２８及びクランクシャフト７の各前部にはそれぞれカムスプロケット、クランクスプロケットが取り付けられ、これらスプロケットにタイミングチェーン（図示しない）を掛け回すことで、吸気弁用カムシャフト２８がエンジンのクランクシャフト７により駆動されるのであるが、このカムスプロケットと吸気弁用カムシャフト２８との間にＶＴＣ機構２９（可変動弁装置）を備える。このＶＴＣ機構２９では、ＶＴＣ機構アクチュエータに信号を与えないとき、吸気弁用カムシャフト２８が最遅角位置にあり、ＶＴＣ機構アクチュエータに与える制御量を増やすほどカムスプロケットに対して吸気弁用カムシャフト２８が進角側に回転するようになっている。この吸気弁用カムシャフト２８の回転角を以下「カム位相」という。
【００３５】
このカム位相つまり吸気弁１５の開閉時期を変えると燃焼室５に残留する不活性ガス量が変化する。燃焼室５内の不活性ガス量が増えるほどポンピングロスが減って燃費がよくなるので、運転条件によりどのくらいの不活性ガスが燃焼室５内に残留したらよいかを目標カム位相にして予め定めており、エンジンコントローラ３１ではそのときの運転条件（エンジンの負荷と回転速度）より目標カム位相（図１９参照）を演算し、実カム位相センサ３４により検出される実カム位相がこの目標カム位相と一致するようにＶＴＣ機構アクチュエータを介してカム位相を制御する。
【００３６】
ここで、ＥＧＲ弁２７とＶＴＣ機構２９とは燃焼室５内に不活性ガスを導入するという意味では等価な働きをするので、両者の不活性ガスを区別するため、ＥＧＲ弁２７により燃焼室５に導入される不活性ガスを「外部不活性ガス」、ＶＴＣ機構２９により燃焼室５内部に残留する不活性性ガスを「内部不活性ガス」という。また、両者を併せた燃焼室５内に残留する不活性ガスを「総残留ガス」という。なお、燃焼室５内に残留する外部不活性ガスと内部不活性ガスとを区別しない場合は「残留ガス」という。
【００３７】
このように、ＥＧＲ弁２７とＶＴＣ機構２９とを備えるエンジンを対象として、アイドル状態まで減速を行ったときの作用を図２のモデルで説明する。
【００３８】
アクセルペダル４１をある程度踏み込んで定速走行している場合を考える。このとき、部分負荷であることより、その負荷とそのときのエンジン回転速度に応じた目標ＥＧＲ率が得られるようにＥＧＲ弁２６が所定開度まで開かれ、またその負荷とそのときのエンジン回転速度に応じた目標カム位相が得られるようにＶＴＣ機構２９によりカムスプロケットに対してカムシャフト２８が進角側に目標カム位相の分だけ回転している。
【００３９】
この状態から減速しようとアクセルペダル４１をゆっくり戻してアクセルペダル４１から脚を離したとき、吸気絞り弁２３がアイドル時の位置まで閉じて吸入空気量が減少するため、エンジン回転速度はｔ１のタイミングより一時的に上昇した後、アイドル回転速度へと緩やかに低下してゆく（図２の第２段目の波線参照）。
【００４０】
この減速時に所定の許可条件を満たしていればフュエルカットが行われる。フュエルカットは、エンジンの出力が不要な車両減速時に燃料インジェクタ２１からの燃料噴射をエンジンの所定の運転条件の成立まで禁止することにより燃料消費量の削減を図るものである。所定の運転条件とは例えばエンジン回転速度や車速が所定値を下回ることであり、この条件が成立する直前までフュエルカットが継続される。
【００４１】
また、減速操作に伴う負荷（具体的にはアクセルペダル４１の踏み込み量であるアクセル開度）の減少に伴い目標ＥＧＲ率と目標ＶＴＣ位相とがアイドル時の値へとステップ的に小さくなる（図２の第３段目と第５段目参照）。アイドル時は元々燃焼状態が不安定なので、目標ＥＧＲ率＝０、目標ＶＴＣ位相は最遅角位置へと戻すためである。
【００４２】
この場合、ＥＧＲ弁２６とＶＴＣ機構２８の各アクチュエータには応答遅れがあるため、実ＥＧＲ弁開度と実ＶＴＣ位相とは所定の傾きをもって小さくなる。これは、ＥＧＲ弁アクチュエータ２７、ＶＴＣ機構アクチュエータに上限速度があり、この上限速度を超えた速度で動くことはできないためである。つまり、所定の傾きはＥＧＲ弁アクチュエータ２７、ＶＴＣ機構アクチュエータの上限速度を表している。このようにＥＧＲ弁アクチュエータ２７、ＶＴＣ機構アクチュエータが動くときに燃焼室５内の総ガス量に対する燃焼室５内の総不活性ガス量の比である総残留ガス率がどうなるかをみてみると、総残留ガス率はフュエルカットの開始前より却って増加している。このようにｔ１直後にｔ１の前より却って総残留ガス率が増加するのは、吸気絞り弁２３とＥＧＲ弁２６の応答遅れの相違に伴うものである。すなわち、吸気絞り弁２３は応答よく閉じるのに対してＥＧＲ弁２６のほうが応答性が悪いために、新気量よりも相対的に不活性ガス量が増加してしまうためである。
【００４３】
フュエルカット開始直後にこうした総残留ガス率の増加があると、当然ながら総残留ガス率が低下するのが遅れ、その間燃焼状態の悪さが続く。
【００４４】
そして、減速が進んでエンジン回転速度が、ｔ２のタイミングでアイドル回転速度よりも高い所定のフュエルカット復帰回転速度となったとき再び燃料噴射が再開される。この燃料供給の再開によりエンジンが完爆するとエンジン回転速度が急上昇し、その後にアイドル回転速度へと落ち着く（図２の第２段目の波線参照）。
【００４５】
このようにアクセルペダル４１が比較的ゆっくりと戻される減速時（通常減速時）であれば、エンジン回転速度がフュエルカット復帰回転速度に到達するまでの時間、つまりｔ１よりｔ２までの時間に対して、ＥＧＲ弁アクチュエータ２７、ＶＴＣ機構アクチュエータの応答時間（ｔ１より実ＥＧＲ弁開度、実ＶＴＣ位相がアイドル時の値に到達するまでの時間Δｔｅ、Δｔｖ）のほうが短いため、フュエルカット復帰回転速度に達したｔ２のタイミングで総残留ガス率は十分低下しており、従って、フュエルカット復帰後にアイドリングを維持できている。
【００４６】
しかしながら、車両の急減速時にはエンジン回転速度がフュエルカット復帰回転速度に到達するタイミングがｔ２よりｔ２´へと早まるのに対して（図２の第２段目の実線参照）、ＥＧＲ弁アクチュエータ２７、ＶＴＣアクチュエータの応答時間Δｔｅ、Δｔｖは変わらない。この違いにより急減速時にはフュエルカット復帰回転速度に達するｔ２´での総残留ガス率が通常減速時に比べて高く、この総残留ガス率が高い分だけフュエルカット復帰後の燃焼状態が悪い状態にあるのであり、アイドリングを維持できずエンジンストールに到ることが考え得る（図２の第２段目の実線参照）。
【００４７】
燃費向上及び排気浄化の効果を高めるために部分負荷域で高い目標ＥＧＲ率や高い目標ＶＴＣ位相の設定としたい場合には、ＥＧＲ弁アクチュエータ２７、ＶＴＣ機構アクチュエータの応答時間Δｔｅ、Δｔｖは長くなる傾向となるため、この問題はさらに顕著となる。
【００４８】
本発明は、こうしたエンジンを対象として、フュエルカット開始直前（または開始時）の燃焼室５内の総残留ガス率が規定値以上となり、かつ急減速時のフュエルカットであるとき、フュエルカットからの復帰に際して燃焼室５内の燃焼状態に改善を施す。なお、フュエルカット開始直前（または開始時）の燃焼室５内の総残留ガス率に代えて、フュエルカット開始直前（または開始時）の燃焼室５内の総残留ガス量を用いてもかまわない。具体的には、フュエルカット復帰に際しての燃焼改善を、１個の点火プラグ１４を用いて１サイクル当たり複数回の多重点火により、またはフュエルカット復帰回転速度を通常よりも高回転側に設定することにより行う。なお、１カ所での１サイクル当たり複数回の多重点火に代えて、１サイクル当たり複数箇所での多点点火により行うようにしてもかまわない。
【００４９】
これを図３、図４で説明すると、図３、図４は図２において波線で示したと同じ条件、つまり急減速を行ったときの第１、第２の実施形態の作用を示す波形図である。
【００５０】
まず、図３は、図２において波線で示した場合と最下段のみが相違している。すなわち、図３に示す第１実施形態では、急減速時のフュエルカットであってフュエルカット開始直前の総残留ガス率が規定値以上となっている場合にｔ２´でエンジン回転速度がフュエルカット復帰回転速度に到達したとき、総残留ガス率が高い状態にある燃焼室５内で点火プラグ１４により１サイクル当たり複数回の多重点火を行って燃焼状態を改善する。
【００５１】
次に、図４に示す第２実施形態では、急減速時のフュエルカットであってフュエルカット開始直前の総残留ガス率が規定値以上となっている場合にフュエルカット復帰回転速度を通常減速時時よりも上昇させ、これによってフュエルカットからの復帰タイミングをｔ２´よりｔ４へと早める。
【００５２】
エンジンコントローラ３１で実行されるこの制御を以下に示すフローチャートにより詳述する。ここで、図５、図６、図７、図１２、図１３、図１４は図３を実現するための、図１５〜図１８は図４を実現するためのフローチャートである。
【００５３】
第１実施形態から説明すると、図５はフュエルカット実行フラグを設定するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【００５４】
ステップ１ではフュエルカット実行フラグ（ゼロに初期設定）をみる。ここではフュエルカット実行フラグ＝０であるとして説明すると、このときステップ２、３に進んで今回にフュエルカット許可条件が成立しているか否か、前回にはフュエルカット許可条件が成立していなかったか否かをみる。
【００５５】
フュエルカット許可条件は車両の運転状態により規定されている。例えば次の条件をすべて満たすときフュエルカット許可条件が成立する。
【００５６】
▲１▼アイドルスイッチ４３からの信号がＯＮであること。ここで、アイドルスイッチ４３はアクセル開度がゼロのときＯＮとなり、アクセルペダル４１が踏み込まれるとＯＦＦとなるスイッチである。
【００５７】
▲２▼エンジン回転速度が所定値を超えていること。
【００５８】
▲３▼車速センサ４４により検出される車速が所定値を超えていること。
【００５９】
今回にフュエルカット許可条件が成立し、前回にフュエルカット許可条件が非成立のとき、つまり今回初めてフュエルカット許可条件が成立したときにはステップ４に進んでフュエルカット実行フラグ＝１とする。それ以外ではステップ４を飛ばしてそのまま今回の処理を終了する。
【００６０】
図６は多重点火許可フラグを設定するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【００６１】
ステップ１１では多重点火許可フラグ（ゼロに初期設定）をみる。多重点火許可フラグ＝０であるとして説明すると、このときステップ１２、１３、１４に進んで次の条件がすべて成立しているか否かをみる。
【００６２】
▲４▼フュエルカット実行フラグ＝１であること。
【００６３】
▲５▼急減速時であること。
【００６４】
▲６▼総残留ガス率が規定値以上であること。
【００６５】
ここで、▲５▼の急減速時は例えば次の条件をすべて満たすときである。
【００６６】
〈１〉フュエルカット開始前のアクセルペダル４１の戻し速度が所定値より速い。
【００６７】
〈２〉ブレーキペダル４５を踏んでいる。すなわちブレーキスイッチ４６からの信号がＯＮである。
【００６８】
〈３〉車速の時間当たりの低下代が所定値より大きいこと。
【００６９】
また、上記▲６▼の総残留ガス率の演算については、図７のフローチャートにより説明する。ここで演算される総残留ガス率は、結果的にフュエルカット開始直前の値となる。
【００７０】
図７においてステップ２１ではエンジンの負荷（例えば後述する基本噴射パルス幅Ｔｐ）と回転速度から図８を内容とするマップを検索することにより目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを演算し、これをステップ２２で外部不活性ガス率に入れる。
【００７１】
ステップ２３では同じくエンジンの負荷と回転速度から図９を内容とするマップを検索することにより基本内部不活性ガス率を演算する。基本内部不活性ガス率とは、ＶＴＣ機構２９が最遅角位置にあるときの運転条件（負荷、回転速度）に応じた内部不活性ガス率のことである。
【００７２】
ステップ２４ではカム位相センサ３４により検出される実カム位相（あるいは目標カム位相）から図１０を内容とするテーブルを検索することにより補正係数を演算し、ステップ２５でこれを基本内部不活性ガス率に乗算した値を内部不活性ガス率として算出する。
【００７３】
補正係数は図１０のようにカム位相が大きくなるほど１．０より大きくなる値である。このようにカム位相が大きくなるほど補正係数を大きくしているのは、カム位相が大きくなるほど図１１のように吸排気弁のオーバーラップ量が大きくなり、これに応じて内部不活性ガス率が大きくなるためである。
【００７４】
ステップ２６では内部不活性ガス率と外部不活性ガス率との合計を燃焼室５内の総残留ガス率として算出する。
【００７５】
上記▲６▼の規定値は一定値である。ここで、規定値の定め方を図２０を参照して説明する。すなわち、図２０は横軸に総残留ガス率を、縦軸に燃焼安定度と燃費を採った特性である。総残留ガス率がＡであるとき燃費が最良となり、Ａより総残留ガス率が大きくなるほど燃焼安定度が悪くなってゆくことがわかる。図２、図３においてｔ１より総残留ガス率が大きくなることは、図２０でいえば総残留ガス率がＡより大きくなって燃焼安定度が悪化する方向に向かっていることを意味する。そこで、燃焼安定限界を書き入れてみると、この燃焼安定限界に対応する総残留ガス率Ｂを超える領域が燃焼不安定領域となる。この燃焼不安定領域では燃焼改善を図る必要があるので、Ｂを基準に規定値を定めてやればよいことになる。最終的には規定値はマッチングにより定める。  なお、図２０に示した燃焼安定限界は運転条件により変わりうるので、規定値を運転条件に応じて設定するようにすることもできる。
【００７６】
上記▲４▼〜▲６▼をすべて満足するとき、つまり急減速時のフュエルカット開始直前に総残留ガス率が規定値以上であるときとは、フュエルカット開始直前の総残留ガス率から判断して、アイドル回転速度までの急減速を続けたときフュエルカット復帰時の燃焼室５内が燃焼不安定な状態にあると推定され、エンジンストールの発生が考え得る場合である。このときにはステップ１５に進んで多重点火許可フラグ（ゼロに初期設定）＝１とする。多重点火許可フラグ＝１のとき、点火プラグ１４による多重点火が許可される。
【００７７】
一方、上記▲４▼〜▲６▼のいずれかでも満足しないときにはステップ１５を飛ばしてそのまま今回の処理を終了する。
【００７８】
図１２はフュエルカット復帰フラグを設定するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【００７９】
ステップ３１ではフュエルカット復帰フラグ（ゼロに初期設定）をみる。フュエルカット復帰フラグ＝０であるとして説明すると、このときステップ３２、３３に進んで次の条件をすべて満足しているか否かをみる。
【００８０】
▲７▼フュエルカット実行フラグ＝１であること。
【００８１】
▲８▼フュエルカット復帰条件が成立していること。
【００８２】
ここで、▲８▼のフュエルカット復帰条件は例えば次の条件のいずれかを満たすとき成立する。
【００８３】
〈４〉エンジン回転速度がフュエルカット復帰回転速度Ｎｒｃｖ１以下である。
【００８４】
〈５〉車速が所定値以下である。
【００８５】
上記の▲７▼、▲８▼のすべての条件を満たしていれば、ステップ３４に進んでフュエルカット復帰フラグ＝１とする。ステップ３５では次回のフュエルカット処理に備えてフュエルカット実行フラグ＝０とする。
【００８６】
図１３は点火回数と燃料噴射パルス幅とを演算するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【００８７】
ステップ４１ではフュエルカット実行フラグをみる。フュエルカット実行フラグ＝０であるとき、つまり通常運転時にはステップ４２、４３に進んで点火回数ｎを１サイクル当たり１回とすると共に、シーケンシャル噴射であれば次式により燃料噴射パルス幅Ｔｉを演算する。
【００８８】
Ｔｉ＝Ｔｐ×Ｔｆｂｙａ×（α＋αｍ−１）×２＋Ｔｓ…（１）
ただし、Ｔｐ：基本噴射パルス幅、
Ｔｆｂｙａ：目標当量比、
α：空燃比フィードバック補正係数、
αｍ：空燃比学習値、
Ｔｓ：無効パルス幅、
一方、フュエルカット実行フラグ＝１であるときにはステップ４１よりステップ４４、４５に進んでフュエルカット復帰フラグと多重点火許可フラグをみる。フュエルカット復帰フラグ＝０であるときにはフュエルカットを行うためステップ４６、４７に進んで点火回数ｎをゼロとすると共に、燃料噴射パルス幅Ｔｉ＝Ｔｓとする。このとき燃料は噴射されない。
【００８９】
フュエルカット復帰フラグ＝１かつ多重点火許可フラグ＝０であるときには燃料供給を再開するためステップ４２、４３の操作を実行する。
【００９０】
これに対してフュエルカット復帰フラグ＝１かつ多重点火許可フラグ＝１であるときには燃料供給を再開しつつ燃焼状態を改善するためステップ４８に進んで点火回数ｎを２回とすると共に、ステップ４３の操作を実行する。ここで、１サイクル当たり複数の点火回数は燃焼室５内の総残留ガス率に関係なく一定としてもよいし、総残留ガス率に応じて回数を可変に設定してもよい。
【００９１】
このようにして演算される点火回数ｎと燃料噴射パルス幅Ｔｉとはそれぞれ点火制御、燃料噴射制御に用いられて点火時期と燃料噴射量とが制御される。
【００９２】
これによって多重点火許可フラグ＝１であるときにはフュエルカットからの復帰時に点火プラグ１４によりエンジン運転１サイクル当たり２回の多重点火が行われる。
【００９３】
図１４はアイドル回転速度のフィードバック制御を行うためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【００９４】
ステップ５１ではアイドルスイッチ４３からの信号によりアイドル時か否かをみる。アイドル時であればステップ５２に進み、目標アイドル回転速度ＮＳＥＴと実回転速度Ｎｅの偏差ΔＮ（＝ＮＳＥＴ−Ｎｅ）を計算し、偏差ΔＮの絶対値と所定値をステップ５３で比較する。所定値は目標アイドル回転速度ＮＳＥＴを中心とする許容範囲を定める値で、例えば５０ＲＰＭ程度である。
【００９５】
目標アイドル回転速度ＮＳＥＴからの偏差ΔＮの絶対値が所定値を超えていれば、実回転速度Ｎｅが目標アイドル回転速度を中心とする許容範囲に収まるようにステップ５４でアイドル回転速度のフィードバック制御を行う。すなわち、実回転速度ＮｅがＮＳＥＴ−所定値より低ければ、吸気絞り弁２３を開いて吸入空気量を増やすように、この逆に実回転速度ＮｅがＮＳＥＴ＋所定値より高いときには吸気絞り弁２３を閉じて吸入空気量を減らすようにする。
【００９６】
この結果、実回転速度Ｎｅが目標アイドル回転速度を中心とする許容範囲に収まると、これ以上の多重点火は不要となるので、ステップ５３よりステップ５５に進んで多重点火許可フラグ＝０とし、ステップ５６ではフュエルカット復帰フラグ＝０として次回のフュエルカット処理に備える。ここで、多重点火許可フラグ＝１である期間、つまり多重点火を行う期間はフュエルカット復帰よりアイドリングを維持するまでの期間である。
【００９７】
次に、第２実施形態を説明すると、図１５、図１６、図１７、図１８はそれぞれ第１実施形態の図６、図１２、図１３、図１４と置き換わるものである。図１５、図１６、図１７、図１８においてそれぞれ図１５、図１６、図１７、図１８と同一の部分には同一のステップ番号をつけている。
【００９８】
第１実施形態と相違する部分を主に説明すると、図１５はフュエルカット復帰回転速度アップフラグを設定するためのもので、上記▲４▼〜▲６▼をすべて満足するときにはステップ６２に進み、多重点火許可フラグに代えて、フュエルカット復帰回転速度アップフラグ＝１とする。
、図１６はフュエルカット復帰フラグを設定するためのもので、第１実施形態とはステップ３３でのフュエルカット復帰条件が相違する。すなわち、第１実施形態では上記〈４〉でフュエルカット復帰回転速度がＮｒｃｖ１であったが、この値よりも高い値を第２実施形態でのフュエルカット復帰回転速度Ｎｒｃｖ２として設定する。
【００９９】
ここで、フュエルカット復帰回転速度Ｎｒｃｖ２は第１実施形態のフュエルカット復帰回転速度Ｎｒｃｖ１に対して一定値を加算しても、またフュエルカット開始直前の燃焼室５内の総残留ガス率に応じて設定してもよい。
【０１００】
このように、フュエルカット復帰回転速度が高く設定された場合、通常減速時に対して吸入空気量が増加した状態でフュエルカットからの復帰が行われる。
【０１０１】
そして、フュエルカット中にエンジン回転速度が低下してこのフュエルカット復帰回転速度Ｎｒｃｖ２以下となったときにはステップ３４でフュエルカット復帰フラグ＝１となるので、このときにはステップ７１でフュエルカット復帰回転速度アップフラグ＝０としておく。これは、次回のフュエルカット処理に備えるためである。
【０１０２】
第２実施形態では多重点火を行わないので、第１実施形態の図１３、図１４より多重点火に関係する部分を除くと、図１７、図１８が得られる。
【０１０３】
ここで、本実施形態の作用を説明する。
【０１０４】
一層の燃費向上とＮＯｘ低減を目指して定常時や緩やかな加速時に、ＥＧＲ弁２６により大量のＥＧＲを行おうとしたり、ＶＴＣ機構２９を用いて吸排気弁１５、１６のオーバーラップ量を大きくして燃焼室５内に大量の不活性ガスを残留させようとすると、それらの状態から急減速を行っときにもフュエルカットが行われる。このときには素早い吸気絞り弁２３の動きに応じて新気は応答よく減少するのに対して、ＥＧＲ弁アクチュエータ２７の応答遅れにより不活性ガスのほうの減少が遅れがちとなるため、燃焼室５内の総残留ガス率がフュエルカット開始直後にフュエルカット開始前よりも却って大きくなり、燃焼状態が一気に不安定になる。そして、いったん上昇した燃焼室５内の総残留ガス率が小さくなるにはある時間を要する。
【０１０５】
これに対して急減速時の回転低下は急激であるため、フュエルカットからの復帰時には、まだ燃焼室５内の総残留ガス率が小さくなっておらず、燃焼室５内の燃焼状態が不安定なままである。
【０１０６】
従って、なにもせずに放っておけばエンジンストールを引き起こす場合があるのであるが、本実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、フュエルカット直後の燃焼室５内の残留ガス率の増加は、フュエルカット開始直前の燃焼室５内の残留ガス率に対応するものとして、フュエルカット開始直前の燃焼室５内の残留ガス率が規定値以上あるとき、急減速時のフュエルカットからの復帰時に燃焼状態が悪化していると推定し、急減速時のフュエルカットからの復帰に際して、こうして悪化している燃焼室５内の燃焼状態に対して、積極的に燃焼改善を施すようにした。
【０１０７】
例えば第１実施形態（請求項２に記載の発明）では、フュエルカットからの復帰時に点火プラグ１４によりエンジン運転１サイクル当たり２回の多重点火が行われるので、燃焼室５内の総残留ガス率が高い状態においても燃焼室５内混合気への着火確率が向上し、また、第２実施形態（請求項３に記載の発明）では、フュエルカットからの復帰回転速度が高く設定され、通常減速時に対して吸入空気量が増加した状態でフュエルカットからの復帰が行われるため発生トルクが向上し、これらによりフュエルカット復帰時に総残留ガス率が高い状態においても安定した燃焼を確保することができる。
【０１０８】
このようにして、フュエルカットからの復帰時における燃焼悪化が改善されると、エンジンストールに至る事態を回避できる。これより、定常時や緩やかな加速時に、ＥＧＲ弁２６により大量のＥＧＲを行ったり、ＶＴＣ機構２９を用いて吸排気弁のオーバーラップ量を大きくして燃焼室５内に大量の不活性ガスを残留させることが可能となり、一層の燃費向上とＮＯｘ低減を図ることができる。
【０１０９】
実施形態では、ＥＧＲ装置と、ＶＴＣ機構の両方を備える場合で説明したが、これに限られるものでなく、少なくとも一方を備えるものに本発明の適用がある。また、ＶＴＣ機構は可変動弁機構の一例であり、可変動弁機構が実施形態のものに限られるわけでない。
【０１１０】
実施形態では、燃焼状態の改善のため、多重点火による場合と、フュエルカット復帰下限回転速度を通常減速時よりも高回転側に設定する場合とを別々に示したが、両方を同時に採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のシステム概略図。
【図２】通常減速時と急減速時の違いを説明するための波形図。
【図３】第１実施形態の作用を説明するための波形図。
【図４】第２実施形態の作用を説明するための波形図。
【図５】フュエルカット実行フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図６】多重点火許可フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図７】総残留ガス率の演算を説明するためのフローチャート。
【図８】目標ＥＧＲ率の特性図。
【図９】基本内部不活性ガス率の特性図。
【図１０】補正係数の特性図。
【図１１】オーバーラップ量の特性図。
【図１２】フュエルカット復帰フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図１３】点火回数及び燃料噴射パルス幅の演算を説明するためのフローチャート。
【図１４】アイドル回転速度制御を説明するためのフローチャート。
【図１５】第２実施形態の復帰下限回転速度アップフラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図１６】第２実施形態のフュエルカット復帰フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図１７】第２実施形態の燃料噴射パルス幅の演算を説明するためのフローチャート。
【図１８】第２実施形態のアイドル回転速度制御を説明するためのフローチャート。
【図１９】目標カム位相の特性図。
【図２０】総残留ガス率に対する燃焼安定度、燃費の特性図。
【符号の説明】
１４  点火コイル
１５  点火プラグ
２２  燃料インジェクタ
２５  ＥＧＲ通路
２６  ＥＧＲ弁
２９  ＶＴＣ機構（可変動弁機構）
３１  エンジンコントローラ
４３  アイドルスイッチ
【図１】
2004197704.tif 000003
【図２】
2004197704.tif 000004
【図３】
2004197704.tif 000005
【図４】
2004197704.tif 000006
【図５】
2004197704.tif 000007
【図６】
2004197704.tif 000008
【図７】
2004197704.tif 000009
【図８】
2004197704.tif 000010
【図９】
2004197704.tif 000011
【図１０】
2004197704.tif 000012
【図１１】
2004197704.tif 000013
【図１２】
2004197704.tif 000014
【図１３】
2004197704.tif 000015
【図１４】
2004197704.tif 000016
【図１５】
2004197704.tif 000017
【図１６】
2004197704.tif 000018
【図１７】
2004197704.tif 000019
【図１８】
2004197704.tif 000020
【図１９】
2004197704.tif 000021
【図２０】
2004197704.tif 000022