(57)【要約】【課題】減速時における浄化手段の温度上昇の抑制と減速感とを両立させることのできる内燃機関の制御装置を提供すること。【解決手段】車両１の減速時で、且つ、床温が所定の温度以上の場合には、エンジン１０の制御装置であるＥＣＵ１１０が有する触媒劣化抑制制御判定部１２３によって、触媒劣化抑制制御を行うと判定する。触媒劣化抑制制御は、フューエルカットを禁止し、変速機１５のギアポジションに応じた空気量を加算空気量として、空気量加算部１２４で目標吸入空気量に加算する。エンジン制御部１２５は、この目標吸入空気量の空気と燃料とをエンジン１０に供給する。これにより、酸素を含んだ排気ガスが触媒１００に流れることを抑制することができ、減速時における触媒１００の温度上昇を抑制できる。また、ギアポジションに応じた吸入空気量と燃料とを供給するため、減速時における出力を変速比に適した出力にすることができ、減速感を確保できる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を搭載する車両の減速時における所定の条件が成立した際に、前記内燃機関が有する気筒に供給する燃料を噴射する燃料噴射手段での前記燃料の噴射を停止する制御である燃料噴射停止制御を行う燃料噴射停止制御手段と、
前記燃料噴射停止制御を禁止することにより前記内燃機関から排出される排気ガスを浄化する浄化手段の劣化を抑制する制御である浄化手段劣化抑制制御を行うか否かの判定を行うと共に、前記車両の減速時で、且つ、前記浄化手段の温度が所定の温度以上の場合には前記浄化手段劣化抑制制御を行う判定をする浄化手段劣化抑制制御判定手段と、
内燃機関から伝達された回転を変速可能に設けられていると共に複数の変速比を切り替え可能な変速機の前記変速比の状態を取得する変速比取得手段と、
前記浄化手段劣化抑制制御判定手段で前記浄化手段劣化抑制制御を行うと判定した場合に、前記内燃機関に吸入させる空気量である目標吸入空気量に前記変速比取得手段で取得した前記変速比の状態に応じた空気量を加算空気量として加算する空気量加算手段と、
前記浄化手段劣化抑制制御判定手段で前記浄化手段劣化抑制制御を行うと判定した場合に、前記目標吸入空気量の空気を前記内燃機関が吸気することができるように前記内燃機関の吸気通路に設けられる吸入空気量調節手段を制御すると共に前記燃料噴射手段に前記目標吸入空気量に応じた燃料を噴射させる内燃機関制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
さらに、前記変速機の前記変速比が大きくなる側に切り替えられる際に前記吸入空気量調節手段と前記燃料噴射手段とを制御することにより前記内燃機関の回転を一時的に上昇させる制御であるブリッピングが有るか否かを判定するブリッピング判定手段を備えており、
前記空気量加算手段は、前記ブリッピング判定手段で前記ブリッピングが有ると判定された場合には、前記目標吸入空気量にさらに前記ブリッピングの大きさに応じた空気量を前記加算空気量として加算することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記変速比の状態に応じて前記空気量加算手段で前記目標吸入空気量に加算する前記加算空気量は、前記変速比が小さくなるに従って増加することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。特に、この発明は、排気ガスを浄化する触媒が備えられた内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関は、燃焼室で燃料を燃焼させた際におけるエネルギで運転可能に設けられており、燃料が燃焼した後の排気ガスは、排気通路を通って大気に放出される。ここで、このような燃料の燃焼後の排気ガスには窒素酸化物（ＮＯｘ）などの不純成分が含まれており、従来の内燃機関では、排気通路に、排気ガスに含まれるこのような不純成分を除去する浄化手段として触媒が設けられている。このため、運転中の内燃機関の燃焼室から排出された排気ガスは、排気通路に設けられる触媒を通ることにより浄化され、大気には触媒によって浄化された後の排気ガスが排出される。しかし、この触媒は、高温時に劣化する場合があるため、従来の内燃機関では、このような触媒の劣化を抑制しているものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のハイブリッド自動車では、アクセル操作状態がアクセルオフの場合において触媒床温が所定の閾値以上である場合には、触媒床温が閾値より低い場合と比較してスロットル開度を大きくすることにより吸入空気量を増量しつつ燃料の供給を停止している。これにより、燃料供給の停止によりエンジンブレーキを利用してアクセルオフに基づく要求駆動力を確保しつつ、吸入空気量を増加させて触媒に多くの空気を送り込むことにより触媒の温度上昇を抑制し、触媒の劣化を抑制している。
【０００４】
また、特許文献２に記載の動力出力装置では、浄化装置の触媒床温度が設定温度以上の場合においてアクセルペダルを戻すことにより軽負荷となる場合には、エンジンのフューエルカットを禁止することにより、大量の空気を浄化装置に供給し、さらに床温が高くなるのを抑制することによって浄化装置の劣化を抑制している。
【０００５】
また、特許文献３に記載の内燃機関の制御装置では、触媒の温度が所定の温度よりも高い場合には、変速装置による変速が行われてからの経過時間に応じて燃料供給の停止を禁止するか許可するかを判定している。これにより、変速が頻繁に行われる場合には、燃料供給の停止を禁止して触媒の劣化を抑制し、変速後の経過時間が長い場合には燃料供給の停止を許可することにより、必要以上に燃料供給の停止が禁止され、燃費が悪化することを抑制できる。
【０００６】
また、特許文献４に記載のエンジンの制御装置では、触媒温度が所定の温度以上の場合における減速時に、フューエルカットを実施せずに、エンジンに複数設けられる気筒のうちの一部の気筒を休止している。これにより、触媒劣化の抑制と減速感の確保とを両立できる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１６１２０９号公報
【特許文献２】特開２００７−５５４７５号公報
【特許文献３】特開２００６−５７６２８号公報
【特許文献４】特開２００４−１３７９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の内燃機関では、これらのように触媒の温度が高温の場合における減速時等にフューエルカットを禁止して燃料を燃焼させ続けることによって触媒に酸素が流れないようにしたり、吸入空気量を増加させて触媒に大量の空気を流したりすることにより触媒の温度が上昇することを抑制しているが、内燃機関の運転状態が高回転で軽負荷のときに高温の触媒に空気を流した場合、空気中の酸素が触媒と反応することにより温度が上昇する場合がある。この場合、触媒の温度を適切な温度に維持することが出来なくなるため、内燃機関の運転状態が高回転、且つ、軽負荷で、触媒の温度が高温になっている場合に減速する際には、フューエルカットを禁止して触媒に酸素が流れないようにするのが好ましい。
【０００９】
このように、減速時にフューエルカットを禁止し、燃料を燃焼させ続けることにより触媒の温度上昇を抑制するには、吸入空気量が少ないことに起因する失火を抑制するために、フューエルカットを行う場合と比較して吸入空気量を加算し、吸入空気量を増加させる。しかし、加算空気量を多くして燃料を燃焼させ続けた場合、減速方向のトルクが減少するため、減速感が低下する場合がある。
【００１０】
また、内燃機関の動力は、それぞれ変速比が異なる複数のギア位置を有する変速機を介して駆動輪に伝達されるが、減速時における内燃機関の回転数の下がり方は、ギア位置ごとに異なっている。具体的には、変速比が小さい、即ち、高いギア位置の場合には、内燃機関の回転数の変化に対する駆動輪の回転速度の変化が大きいため、換言すると、駆動輪の回転速度の変化に対する内燃機関の回転数の変化は小さくなっている。これに対し、変速比が大きい、即ち、低いギア位置の場合には、内燃機関の回転数の変化に対する駆動輪の回転速度の変化が小さいため、換言すると、駆動輪の回転速度の変化に対する内燃機関の回転数の変化は大きくなっている。
【００１１】
このため、変速機が高いギア位置の場合には、駆動輪の回転速度の変化に対する内燃機関の回転数の変化は小さくなっているため、減速時に駆動輪の回転速度が低下した場合、内燃機関の回転数は緩やかに低下する。これに対し、変速機が低いギア位置の場合には、駆動輪の回転速度の変化に対する内燃機関の回転数の変化は大きくなっているため、減速時に駆動輪の回転速度が低下した場合、内燃機関の回転数は急激に低下する。
【００１２】
このように、減速時における内燃機関の回転数の変化速度は、変速機のギア位置によって異なるが、内燃機関の回転数の変化速度に対してフューエルカットを禁止する際の加算空気量が少ない場合には、触媒の温度が上昇し易くなり、加算空気量が多い場合には、減速時における減速感の大幅な低下につながる。このため、減速時に触媒、即ち浄化手段の温度上昇を抑制することと、減速感を得ることとを両立させることは、大変困難なものとなっていた。
【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、減速時における浄化手段の温度上昇の抑制と減速感とを両立させることのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関を搭載する車両の減速時における所定の条件が成立した際に、前記内燃機関が有する気筒に供給する燃料を噴射する燃料噴射手段での前記燃料の噴射を停止する制御である燃料噴射停止制御を行う燃料噴射停止制御手段と、前記燃料噴射停止制御を禁止することにより前記内燃機関から排出される排気ガスを浄化する浄化手段の劣化を抑制する制御である浄化手段劣化抑制制御を行うか否かの判定を行うと共に、前記車両の減速時で、且つ、前記浄化手段の温度が所定の温度以上の場合には前記浄化手段劣化抑制制御を行う判定をする浄化手段劣化抑制制御判定手段と、内燃機関から伝達された回転を変速可能に設けられていると共に複数の変速比を切り替え可能な変速機の前記変速比の状態を取得する変速比取得手段と、前記浄化手段劣化抑制制御判定手段で前記浄化手段劣化抑制制御を行うと判定した場合に、前記内燃機関に吸入させる空気量である目標吸入空気量に前記変速比取得手段で取得した前記変速比の状態に応じた空気量を加算空気量として加算する空気量加算手段と、前記浄化手段劣化抑制制御判定手段で前記浄化手段劣化抑制制御を行うと判定した場合に、前記目標吸入空気量の空気を前記内燃機関が吸気することができるように前記内燃機関の吸気通路に設けられる吸入空気量調節手段を制御すると共に前記燃料噴射手段に前記目標吸入空気量に応じた燃料を噴射させる内燃機関制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明では、車両の減速時で、且つ、浄化手段の温度が所定の温度以上の場合には、燃料噴射停止制御を禁止し、変速比取得手段で取得した変速機の変速比の状態に応じた空気量を加算空気量として、空気量加算手段で目標吸入空気量に加算する。さらに、内燃機関制御手段によって吸入空気量調節手段を制御することにより目標吸入空気量の空気を内燃機関に吸気させ、燃料噴射手段に目標吸入空気量に応じた燃料を噴射させる。このように、車両の減速時に燃料噴射停止制御を禁止して内燃機関に目標吸入空気量の空気を吸気させると共に気筒に燃料を供給し、燃料を燃焼させることにより、酸素を含んだ排気ガスが浄化手段に流れることを抑制することができる。これにより、浄化手段の温度が上昇することを抑制できる。
【００１６】
さらに、減速時に燃料噴射停止制御を禁止する場合に、内燃機関に目標吸入空気量の空気を吸気させると共に気筒に燃料を供給する場合には、変速機の変速比に応じた吸入空気量と燃料とを供給し、これらを気筒内で燃焼させるため、減速時の吸入空気量や燃料の供給量が多くなり過ぎることを抑制することができる。これにより、減速時における内燃機関の出力を、変速比に適した出力にすることができる。この結果、減速時における浄化手段の温度上昇の抑制と減速感とを両立させることができる。
【００１７】
また、この発明に係る内燃機関の制御装置は、上記発明において、さらに、前記変速機の前記変速比が大きくなる側に切り替えられる際に前記吸入空気量調節手段と前記燃料噴射手段とを制御することにより前記内燃機関の回転を一時的に上昇させる制御であるブリッピングが有るか否かを判定するブリッピング判定手段を備えており、前記空気量加算手段は、前記ブリッピング判定手段で前記ブリッピングが有ると判定された場合には、前記目標吸入空気量にさらに前記ブリッピングの大きさに応じた空気量を前記加算空気量として加算することを特徴とする。
【００１８】
この発明では、変速比を切り替える場合においてブリッピングが有る場合には、ブリッピングの大きさに応じた加算空気量を、さらに目標吸入空気量に加算するので、ブリッピングを行うことにより急激な負荷変化が生じる場合でも、適切な吸入空気量と燃料とを供給することができる。これにより、急激な負荷変化が生じる場合でも、燃料の燃焼が不安定になることを抑制し、安定して燃料を燃焼させることができるため、排気ガスに含まれる酸素の量を低減することができ、より確実に酸素を含んだ排気ガスが浄化手段に流れることを抑制できる。この結果、より確実に減速時に浄化手段の温度が上昇することを抑制でき、浄化手段の温度上昇の抑制と減速感とを両立させることができる。
【００１９】
また、この発明に係る内燃機関の制御装置は、上記発明において、前記変速比の状態に応じて前記空気量加算手段で前記目標吸入空気量に加算する前記加算空気量は、前記変速比が小さくなるに従って増加することを特徴とする。
【００２０】
この発明では、減速時に目標吸入空気量に加算する加算空気量を、変速比が小さくなるに従って増加させているので、より確実に浄化手段の温度が上昇することを抑制できる。つまり、変速機の変速比が大きい場合には、減速時における内燃機関の回転数は比較的早く低下するため、高回転で軽負荷の状態である時間が短くなっている。このため、高回転で軽負荷であることに起因する浄化手段の温度の上昇は、生じ難くなる。これに対し、変速機の変速比が小さい場合には、減速時における内燃機関の回転数は、緩やかに低下するため、高回転で軽負荷の状態である時間が長くなっている。このため、高回転で軽負荷であることに起因して浄化手段の温度は上昇し易くなるが、変速比が小さくなるに従って目標吸入空気量に加算する加算空気量を増加させることにより、変速比が小さい場合でも、より確実に酸素を含んだ排気ガスが浄化手段に流れることを抑制することができ、浄化手段の温度が上昇することを抑制できる。
【００２１】
また、変速機の変速比が小さくなるに従って目標吸入空気量に加算する加算空気量を増加させる、つまり、変速比が大きくなるに従って目標吸入空気量に加算する加算空気量を低下させることにより、変速比が大きい場合における内燃機関の出力を低下させることができる。換言すると、変速比が大きくなるに従って、減速時における内燃機関の減速トルクを大きくすることができる。これらの結果、より確実に減速時に浄化手段の温度が上昇することを抑制でき、且つ、より確実に減速感を確保することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、減速時における浄化手段の温度上昇の抑制と減速感とを両立させることができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明に係る内燃機関の制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００２４】
図１は、本発明の実施例に係るエンジンの制御装置が設けられた車両の概略図である。なお、以下の説明では、車両１の通常の走行時における進行方向を前方とし、進行方向の反対方向を後方として説明する。本発明に係る内燃機関の制御装置であるエンジン１０の制御装置を備える車両１は、内燃機関であるエンジン１０が動力発生手段として車両１の進行方向における前側部分に搭載されている。このエンジン１０が発生した動力は、変速機１５に伝達される。この変速機１５は、それぞれ変速比が異なる複数のギアポジションを切り替え可能に設けられており、ギアポジションを切り替えることにより、エンジン１０から伝達された動力を変速することができる。即ち、変速機１５は、エンジン１０から伝達された回転を変速可能に設けられていると共に複数の変速比を切り替え可能に設けられている。変速機１５で変速した動力はプロペラシャフト１６、デファレンシャルギヤ１７、ドライブシャフト１８を介して、車両１が有する車輪５のうち駆動輪として設けられる後輪７へ伝達されることにより、車両１は走行可能になっている。
【００２５】
このように、実施例に係るエンジン１０の制御装置を備える車両１は、エンジン１０が車両１の進行方向における前側部分に搭載され、後輪７が駆動輪として設けられた、いわゆるＦＲ（Front engine Rear drive）の駆動形式となっているが、車両１の駆動形式はＦＲ以外でもよい。また、実施例において、エンジン１０はガソリンを燃料とするレシプロ式の火花点火式エンジンであるが、エンジン１０はこれに限定されるものではない。エンジン１０は、例えば、ＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas：液化石油ガス）やアルコールを燃料とする火花点火式エンジンであってもよいし、いわゆるロータリー式の火花点火式エンジンであってもよいし、ディーゼル機関であってもよい。
【００２６】
車両１が有する車輪５のうち後輪７は駆動輪として設けられるのに対し、前輪６は車両１の操舵輪として設けられている。操舵輪である前輪６は、車両１の運転席に配設されるハンドル２０によって操舵可能に設けられている。
【００２７】
また、各車輪５の近傍には、油圧によって作動するホイールシリンダ３１と、このホイールシリンダ３１と組みになって設けられると共に車輪５の回転時には車輪５と一体となって回転するブレーキディスク３２とが設けられている。さらに、車両１には、ホイールシリンダ３１と油圧経路３５によって接続され、ブレーキ操作時に、ホイールシリンダ３１に作用させる油圧を制御するブレーキ油圧制御装置３０が設けられている。このブレーキ油圧制御装置３０は、各車輪５の近傍に設けられる各ホイールシリンダ３１に対して、それぞれ独立して油圧の制御が可能に設けられている。これによりブレーキ油圧制御装置３０は、複数の車輪５の制動力をそれぞれ独立して制御可能に設けられている。
【００２８】
また、車両１には、車両１の運転席に運転者が座った状態における運転者の足元付近に、エンジン１０の出力を調整する際に操作するアクセルペダル２１と、走行中の車両１を制動する際に操作するブレーキペダル２２とが併設されている。このうち、アクセルペダル２１の近傍には、アクセルペダル２１の開度を検出可能なアクセル開度検出手段であるアクセル開度センサ４１が設けられている。また、ブレーキペダル２２の近傍には、ブレーキペダル２２のストロークを検出可能なブレーキストローク検出手段であるブレーキストロークセンサ４２が設けられている。
【００２９】
また、ハンドル２０の近傍には、変速機１５のギアポジションを切り替える際に操作をする変速比切替手段である変速スイッチ２３が設けられている。この変速スイッチ２３は、運転者が手でハンドル２０を握ったまま指で操作をすることができるように、ハンドル２０における運転者に対向する側の反対側に、板状の形状で形成されて設けられている。また、変速スイッチ２３は、進行方向に向かってハンドル２０の左側と右側とに設けられており、運転者が左手と右手とで操作可能に設けられている。
【００３０】
このように、ハンドル２０の左右に設けられている変速スイッチ２３は、例えば、ハンドル２０の右側に位置する変速スイッチ２３は、変速機１５のギアポジションを、変速比が小さくなる側に切り替える際に操作をするスイッチとして設けられており、左側に位置する変速スイッチ２３は、変速機１５のギアポジションを、変速比が大きくなる側に切り替える際に操作をするスイッチとして設けられている。つまり、ハンドル２０の右側に位置する変速スイッチ２３は、変速機１５のギアポジションをアップシフトする際に操作をするスイッチとして設けられており、左側に位置する変速スイッチ２３は、変速機１５のギアポジションをダウンシフトする際に操作をするスイッチとして設けられている。
【００３１】
このように設けられる変速スイッチ２３を操作することによりギアポジションを切り替え可能な変速機１５は、ギアポジションの選択は運転者が行い、エンジン１０の動力の伝達や遮断を切り替えるクラッチ（図示省略）の操作や、選択されたギアポジションへの切り替え動作を行うアクチュエータ（図示省略）の作動は、制御により自動的に行う公知のマニュアルトランスミッションとして設けられている。また、この変速機１５には、現在のギアポジションを検出するギア位置検出手段であるギアポジションセンサ４５と、変速機１５の出力軸（図示省略）の回転速度を検出することを介して車速を検出可能な車速検出手段である車速センサ４６とが設けられている。
【００３２】
これらのエンジン１０、変速機１５、ブレーキ油圧制御装置３０、アクセル開度センサ４１、ブレーキストロークセンサ４２、変速スイッチ２３、ギアポジションセンサ４５、車速センサ４６は、車両１に搭載されると共に車両１の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１０に接続されている。このＥＣＵ１１０は、本実施例におけるエンジン１の制御装置として設けられている。
【００３３】
図２は、図１に示したエンジンの概略図である。上述したエンジン１０は、複数の気筒５０を有している。各気筒５０は、内部に燃焼室５５が形成されたシリンダヘッド５１及びシリンダブロック５２を有している。また、シリンダブロック５２におけるシリンダヘッド５１側の反対側には、クランクケース５３が位置している。このうち、シリンダブロック５２の内部には、気筒５０内を往復運動可能に設けられたピストン６０が内設されており、当該エンジン１０の運転時におけるピストン６０の下死点方向には、クランク軸であるクランクシャフト６２が設けられている。このクランクシャフト６２は、クランクケース５３内に設けられており、ピストン６０の往復運動の方向と直交する方向に回転軸を有し、当該回転軸を中心に回転可能に形成されている。このように設けられるピストン６０とクランクシャフト６２とは、コネクティングロッド６１によって接続されている。これにより、クランクシャフト６２はピストン６０の往復運動に伴って回転運動が可能になっている。
【００３４】
また、クランクシャフト６２の近傍には、クランクシャフト６２の回転角度位置であるクランク角を検出するクランク角検出センサ６３が設けられている。詳しくは、このクランク角は、クランクシャフト６２の回転軸を中心とした場合におけるコネクティングロッド６１が接続されている部分の回転角度位置となっている。このクランク角検出センサ６３は、検出するクランク角の変化速度を検出することを介してエンジン１０の単位時間当りの回転数を検出可能な回転数検出手段としても設けられている。
【００３５】
また、シリンダヘッド５１は、シリンダブロック５２の、当該シリンダブロック５２におけるピストン６０が上死点に向かう方向側の端部に固定されている。また、シリンダヘッド５１には、気筒５０内に供給された燃料に点火可能な点火手段である点火プラグ８５と、吸気バルブ７１及び排気バルブ７２が設けられている。また、これらの点火プラグ８５、吸気バルブ７１及び排気バルブ７２は、複数形成される気筒５０のそれぞれの気筒５０に設けられている。また、燃焼室５５には吸気通路６５と排気通路６６とが接続されており、吸気バルブ７１は、吸気通路６５側に設けられており、排気バルブ７２は、排気通路６６側に設けられている。
【００３６】
シリンダヘッド５１に設けられる吸気バルブ７１及び排気バルブ７２は、吸気バルブ７１や排気バルブ７２における燃焼室５５側の反対側に設けられたカム７５によって往復運動が可能になっている。詳しくは、このカム７５は、クランクシャフト６２の回転に連動して回転するカムシャフト７６に設けられており、カムシャフト７６の回転に伴い、カム７５も回動する。また、吸気バルブ７１及び排気バルブ７２にはバルブスプリング７７が設けられており、これらの吸気バルブ７１及び排気バルブ７２は、バルブスプリング７７によってカム７５に押し付けられているため、カム７５が回動することにより、往復運動が可能になっている。
【００３７】
このうち、吸気バルブ７１は、往復運動をすることにより、吸気通路６５と燃焼室５５とを連通または遮断するように設けられており、排気バルブ７２は、往復運動をすることにより、排気通路６６と燃焼室５５とを連通または遮断するように設けられている。また、点火プラグ８５は、吸気バルブ７１と排気バルブ７２との間に設けられており、さらに、高電圧をかけた際に放電する点火部８６を有し、この点火部８６が燃焼室５５内に位置するように設けられている。
【００３８】
また、吸気通路６５には、吸気通路６５内に燃料を噴射する燃料噴射手段である燃料インジェクタ８０が設けられている。この燃料インジェクタ８０は、吸気通路６５内に燃料を噴射することにより、気筒５０内に燃料を供給可能に設けられている。
【００３９】
また、吸気通路６５には、当該吸気通路６５内を流れる空気の流れ方向において、燃料インジェクタ８０が設けられている位置の上流側に、吸気通路６５内を開閉可能な吸入空気量調節手段であるスロットルバルブ９０が設けられている。吸気通路６５内を流れる空気の流量は、このスロットルバルブ９０の開度を調整することにより調整可能になっている。このスロットルバルブ９０の近傍には、スロットルバルブ９０の全閉時にはＯＮになり、スロットルバルブ９０が全閉以外の場合にはＯＦＦになることにより、スロットルバルブ９０が全閉か否かを検出可能なスイッチであるアイドルスイッチ９５が設けられている。
【００４０】
また、スロットルバルブ９０が設けられる吸気通路６５には、スロットルバルブ９０をバイパスする通路であるアイドルアジャスト通路９６が設けられている。このアイドルアジャスト通路９６には、アイドル運転時の空気流量を調節するＩＳＣＶ（Idol Speed Control Valve：アイドル回転速度制御弁）９７が設けられている。さらに、吸気通路６５には、吸気通路６５内を流れる空気の流れ方向においてスロットルバルブ９０が設けられている位置の上流側に、吸気通路６５内を流れる空気の流量を検出可能な吸入空気量検出手段であるエアフロメータ９１が設けられている。このように形成される吸気通路６５の入口には、吸気通路６５に流入する空気の不純物を除去するエアクリーナ９２が設けられている。
【００４１】
また、排気通路６６には、エンジン１０から排出される排気ガスを浄化可能な浄化手段である触媒１００が内設されている。なお、この触媒１００は、炭化水素（ＨＣ）と、一酸化炭素（ＣＯ）と、窒素酸化物（ＮＯｘ）との３物質を酸化・還元反応によって同時に除去する、いわゆる三元触媒となっている。また、排気通路６６には、この触媒１００の温度である床温を検出可能な床温検出手段である床温センサ１０１が設けられている。
【００４２】
また、シリンダヘッド５１に設けられる点火プラグ８５は、当該点火プラグ８５が有する点火部８６の放電を制御する点火回路１０５に接続されている。この点火回路１０５は、クランク角検出センサ６３、燃料インジェクタ８０、スロットルバルブ９０、エアフロメータ９１、アイドルスイッチ９５、ＩＳＣＶ９７、床温センサ１０１と共に、ＥＣＵ１１０に接続されており、ＥＣＵ１１０によって制御可能に設けられている。
【００４３】
図３は、図１に示すエンジンの制御装置の要部構成図である。ＥＣＵ１１０には、処理部１１１、記憶部１３１及び入出力部１３２が設けられており、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。また、ＥＣＵ１１０に接続されている変速機１５、ブレーキ油圧制御装置３０、アクセル開度センサ４１、ブレーキストロークセンサ４２、変速スイッチ２３、ギアポジションセンサ４５、車速センサ４６、点火回路１０５、クランク角検出センサ６３、燃料インジェクタ８０、スロットルバルブ９０、エアフロメータ９１、アイドルスイッチ９５、ＩＳＣＶ９７、床温センサ１０１は、入出力部１３２に接続されており、入出力部１３２は、これらのセンサ類等との間で信号の入出力を行う。また、記憶部１３１には、エンジン１０や変速機１５を制御するコンピュータプログラムが格納されている。この記憶部１３１は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、或いはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００４４】
また、処理部１１１は、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成されており、少なくとも、アクセル開度センサ４１での検出結果よりアクセルペダル２１の開度を取得するアクセル開度取得手段であるアクセル開度取得部１１２と、変速スイッチ２３への入力情報を取得することにより、変速機１５への変速指令を取得する変速指令取得手段である変速指令取得部１１３と、床温センサ１０１での検出結果より床温を取得する床温取得手段である床温取得部１１４と、アイドルスイッチ９５の状態を取得することを介して車両の減速状態を取得する減速状態取得手段であるアイドルスイッチ状態取得部１１５と、クランク角検出センサ６３での検出結果よりエンジン１０の回転数を取得するエンジン回転数取得手段であるエンジン回転数取得部１１６と、車速センサ４６での検出結果より車速を取得する車速取得手段である車速取得部１１７と、ギアポジションセンサ４５での検出結果より、変速機１５の変速比の状態であるギアポジションを取得する変速比取得手段であるギアポジション取得部１１８と、を有している。
【００４５】
また、処理部１１１は、エンジン１０にアイドリングを行わせる制御であるアイドル回転速度制御の実行条件が成立したか否かを、アイドルスイッチ状態取得部１１５で取得したアイドルスイッチ９５の状態と車速取得部１１７で取得した車速とに基づいて判定するアイドル回転速度制御判定手段であるアイドル回転速度制御判定部１１９と、また、処理部１１１は、変速機１５のダウンシフトが有るか否かを、変速指令取得部１１３で取得した変速指令に基づいて判定するダウンシフト判定手段であるダウンシフト判定部１２０と、変速機１５がダウンシフトする際にスロットルバルブ９０と燃料インジェクタ８０とを制御することによりエンジン１０の回転を一時的に上昇させる制御であるブリッピングが有るか否かを、後述するエンジン制御部１２５での制御指令に基づいて判定するブリッピング判定手段であるブリッピング判定部１２１と、を有している。
【００４６】
また、処理部１１１は、車両１の減速時に燃料インジェクタ８０での燃料の噴射を停止する制御であるフューエルカットの実行条件が成立したか否かを、アイドルスイッチ状態取得部１１５で取得したアイドルスイッチ９５の状態、及びエンジン回転数取得部１１６で取得したエンジン１０の回転数に基づいて判定する燃料噴射停止制御判定手段であるフューエルカット判定部１２２と、フューエルカットを禁止することによりエンジン１０から排出される排気ガスを浄化する触媒１００の劣化を抑制する制御である触媒劣化抑制制御を行うか否かを、床温取得部１１４で取得した床温と、アイドルスイッチ状態取得部１１５で取得したアイドルスイッチ９５の状態とに基づいて判定する浄化手段劣化抑制制御判定手段である触媒劣化抑制制御判定部１２３と、を有している。
【００４７】
また、処理部１１１は、触媒劣化抑制制御判定部１２３で触媒劣化抑制制御を行うと判定した場合に、エンジン１０に吸入させる空気量である目標吸入空気量にギアポジション取得部１１８で取得したギアポジションに応じた空気量を加算空気量として加算する空気量加算手段である空気量加算部１２４と、エンジン１０の運転時の各部を制御可能に設けられており、且つ、触媒劣化抑制制御判定部１２３で触媒劣化抑制制御を行うと判定した場合に、目標吸入空気量の空気をエンジン１０が吸気することができるようにスロットルバルブ９０を制御すると共に燃料インジェクタ８０に目標吸入空気量に応じた燃料を噴射させる内燃機関制御手段であるエンジン制御部１２５と、変速機１５の変速比を切り替える制御を行う変速機制御手段である変速機制御部１２６と、を有している。
【００４８】
ＥＣＵ１１０によって制御されるエンジン１０や変速機１５の制御は、例えば、アクセル開度センサ４１等による検出結果に基づいて、処理部１１１が上記コンピュータプログラムを当該処理部１１１に組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じて燃料インジェクタ８０等を作動させることにより制御する。その際に処理部１１１は、適宜記憶部１３１へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、このようにエンジン１０や変速機１５を制御する場合には、上記コンピュータプログラムの代わりに、ＥＣＵ１１０とは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。
【００４９】
この実施例に係るエンジン１０の制御装置は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。車両１の走行時には、エンジン１０を運転させてエンジン１０の動力を駆動輪である後輪７に伝達することにより走行する。エンジン１０の運転中は、ピストン６０がシリンダブロック５２内で往復運動を繰り返すことにより、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程を１つのサイクルとしてこのサイクルを繰り返す。ピストン６０の往復運動は、コネクティングロッド６１によってクランクシャフト６２に伝達され、コネクティングロッド６１とクランクシャフト６２との作用により往復運動が回転運動に変換され、クランクシャフト６２が回転する。クランクシャフト６２が回転すると、この回転に連動してカムシャフト７６が回転し、カムシャフト７６の回転に伴ってカム７５が回動する。これにより吸気バルブ７１や排気バルブ７２は往復運動をし、吸気通路６５や排気通路６６と燃焼室５５、或いは吸気通路６５や排気通路６６と気筒５０内との連通と遮断とを繰り返す。
【００５０】
エンジン１０の運転時には、このように吸気バルブ７１や排気バルブ７２が往復運動して吸気通路６５や排気通路６６と燃焼室５５との連通と遮断とを繰り返すことにより、吸排気を行い、上記の４つの行程を繰り返す。各行程の概略は、吸気行程では燃料インジェクタ８０から燃料を噴射することによって吸気通路６５内で燃料と空気との混合気を生成し、吸気バルブ７１の開弁時に、この混合気を気筒５０内に吸気させることにより、気筒５０内に燃料を供給する。圧縮行程では、吸気バルブ７１も排気バルブ７２も閉弁し、この状態でピストン６０が上死点方向に移動することにより、気筒５０内の混合気を圧縮する。
【００５１】
また、燃焼行程では、点火回路１０５によって点火プラグ８５に高電圧の電流を印加し、点火プラグ８５の点火部８６にアーク放電を発生させることにより、圧縮した混合気が点火する。これにより、圧縮した混合気中の燃料が燃焼するので、燃焼時の圧力によりピストン６０が下死点方向に移動し、ピストン６０の移動に伴って、コネクティングロッド６１を介してピストン６０に接続されたクランクシャフト６２が回動する。また、排気行程では、吸気バルブ７１は閉弁し、排気バルブ７２は開弁した状態でピストン６０が上死点方向に移動することにより、燃料の燃焼後の排気ガスが気筒５０内から排気通路６６の方向に流れ、気筒５０内から排気される。排気通路６６の方向に排気された排気ガスは、排気通路６６に設けられる触媒１００を通過する。その際に、排気ガスは、触媒１００の酸化・還元反応によって炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物が除去され、触媒１００により浄化される。
【００５２】
エンジン１０は、これらを繰り返すことにより継続して運転を続け、このエンジン１０の運転により発生した動力は、クランクシャフト６２の回転がクランクシャフト６２から変速機１５に伝達されることにより、エンジン１０から変速機１５に伝達される。変速機１５に伝達された回転は、変速機１５によって変速された後、プロペラシャフト１６、デファレンシャルギヤ１７、ドライブシャフト１８を介して後輪７に伝達される。これにより、駆動輪である後輪７は回転し、車両１は走行する。
【００５３】
また、エンジン１０の回転が後輪７に伝達されることにより走行をする車両１の車速は、アクセルペダル２１を足で操作することによりエンジン１０の回転数や出力を調整したり、変速スイッチ２３を操作して変速機１５のギアポジションを切り替えたりすることにより調整する。アクセルペダル２１を操作した場合には、アクセルペダル２１のストローク量、即ちアクセル開度が、アクセルペダル２１の近傍に設けられるアクセル開度センサ４１によって検出される。アクセル開度センサ４１による検出結果は、ＥＣＵ１１０の処理部１１１が有するアクセル開度取得部１１２に伝達されてアクセル開度取得部１１２で取得し、さらに、取得したアクセル開度が、ＥＣＵ１１０の処理部１１１が有するエンジン制御部１２５に伝達される。エンジン制御部１２５は、アクセル開度取得部１１２で取得したアクセル開度や、エアフロメータ９１で検出した吸気通路６５を流れる空気の流量など、その他のセンサによる検出結果に基づいてスロットルバルブ９０の開度を調整したり、燃料インジェクタ８０で噴射する燃料の噴射量を調整したりすることにより、エンジン１０を制御する。
【００５４】
このように、エンジン１０の運転を制御する場合における燃料噴射の制御は、基本的には、エンジン１０の１回転当りの吸入空気量に基づいて、所定の目標空燃比を達成する燃料噴射量、即ち燃料インジェクタ８０による燃料の噴射時間を演算し、所定のクランク角に達した時点で燃料インジェクタ８０に燃料を噴射させる。なお、エンジン１０の１回転当りの吸入空気量は、エアフロメータ９１によって検出する吸入空気量とエンジン１０の回転数とから算出する。このエンジン１０の回転数は、クランク角検出センサ６３で検出するクランク角の変化速度に基づいて算出する。また、エンジン１０の１回転当りの吸入空気量は、吸気通路６５に設けられる吸気圧センサ（図示省略）から得られる吸気管圧力とエンジン１０の回転数とにより推定してもよい。
【００５５】
また、変速スイッチ２３を操作した場合には、変速スイッチ２３への入力情報が、変速機１５への変速指令としてＥＣＵ１１０の処理部１１１が有する変速指令取得部１１３で取得する。変速指令取得部１１３で取得した変速機１５への変速指令は、ＥＣＵ１１０の処理部１１１が有する変速機制御部１２６に伝達される。変速機制御部１２６は、変速指令取得部１１３で取得した変速指令に基づいて変速機１５を制御する。これにより変速機１５は、変速スイッチ２３の操作に応じたギアポジションに変速する。
【００５６】
ここで、このように変速機１５を変速する際には、変速機１５での変速の行い易さと変速時のショックを軽減するために、エンジン１０の回転数も制御する。具体的には、アップシフトをする際には、エンジン１０の回転数が変速後の回転数に近くなるように、エンジン１０の回転数を低下させる。これに対し、ダウンシフトをする際には、エンジン１０の回転数を一時的に上昇させる。即ち、ダウンシフトをする際には、ブリッピングを行う。これらのように変化させるエンジン１０の回転数は、エンジン制御部１２５でスロットルバルブ９０を制御することによって吸入空気量を変化させたり、燃料インジェクタ８０を制御することによって燃料の供給量を変化させたりすることにより制御する。つまり、変速指令取得部１１３は、アップシフトやダウンシフトの変速指令を取得した場合には、取得した変速指令を変速機制御部１２６に伝達すると共に、エンジン制御部１２５にも伝達する。変速指令が伝達されたエンジン制御部１２５は、伝達された変速指令に応じてエンジン１０の回転数を制御する。
【００５７】
また、車両１の走行時には、ＥＣＵ１１０の処理部１１１が有するアイドル回転速度制御判定部１１９は、アイドルスイッチ状態取得部１１５で取得するアイドルスイッチ９５の状態、及び車速取得部１１７で取得する車速センサ４６での検出結果より、アイドル回転速度制御の実行条件が成立したか否かを判定する。アイドル回転速度制御判定部１１９は、アイドルスイッチ９５がＯＮになり、且つ、車速センサ４６が０ｋｍ／ｈであると判定した場合には、アイドル回転速度制御の実行条件が成立したことをエンジン制御部１２５に伝達し、エンジン制御部１２５はアイドル回転速度制御を実行する。アイドル回転速度制御は、目標回転速度と、クランク角検出センサ６３で検出するクランク角の変化速度に基づいて算出するエンジン１０の実際の回転速度とを比較し、その差に応じてエンジン１０の回転速度が目標回転速度になるようにＩＳＣＶ９７を調節して吸入空気量を調節する。即ち、ＩＳＣＶ９７の開度を調節することにより、アイドルアジャスト通路９６を通って気筒５０内に吸気させる空気量を調節する。これにより、最適なアイドル回転速度を維持する。
【００５８】
また、車両１の走行時には、ＥＣＵ１１０の処理部１１１が有するフューエルカット判定部１２２は、アイドルスイッチ状態取得部１１５で取得するアイドルスイッチ９５の状態、及びエンジン回転数取得部１１６で取得する、クランク角検出センサ６３での検出結果に基づくエンジン１０の回転数より、フューエルカットの実行条件が成立したか否かを判定する。フューエルカット判定部１２２は、アイドルスイッチ９５がＯＮになり、且つ、エンジン１０の回転数が所定値以上であると判定した場合には、フューエルカットの実行条件が成立したことをエンジン制御部１２５に伝達し、エンジン制御部１２５はフューエルカットを実行する。このため、エンジン制御部１２５は、車両１の減速時における所定の条件が成立した際にフューエルカットを行う燃料噴射停止制御手段としても設けられている。フューエルカットは、エンジン１０の運転中に、燃料インジェクタ８０で噴射する燃料の噴射を停止する。
【００５９】
また、車両１の走行時には、ＥＣＵ１１０の処理部１１１が有する触媒劣化抑制制御判定部１２３は、床温センサ１０１での検出結果より床温取得部１１４で取得する触媒１００の温度である床温と、アイドルスイッチ状態取得部１１５で取得するアイドルスイッチ９５の状態とより、触媒劣化抑制制御の実行条件が成立したか否かを判定する。触媒劣化抑制制御判定部１２３は、床温取得部１１４で取得した床温が所定の温度以上で、且つ、アイドルスイッチ９５がＯＮであると判定した場合には、触媒劣化抑制制御の実行条件が成立したことをエンジン制御部１２５に伝達し、エンジン制御部１２５は触媒劣化抑制制御を実行する。即ち、触媒劣化抑制制御判定部１２３は、車両１の減速時で、且つ、床温が所定の温度以上の場合には、触媒劣化抑制制御を行う判定をする。触媒劣化抑制制御は、フューエルカットを禁止し、さらに、エンジン１０に吸入させる目標となる空気量である目標吸入空気量に、エンジン１０の運転状態に応じた空気量を加算する事により行う。
【００６０】
図４は、触媒劣化抑制制御の処理手順を示すフロー図である。次に、実施例に係るエンジン１０の制御装置での触媒劣化抑制制御の処理手順について説明する。触媒劣化抑制制御を行う場合には、まず、触媒劣化抑制制御条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳＴ１０１）。この判定は、ＥＣＵ１１０の処理部１１１が有する触媒劣化抑制制御判定部１２３で行う。触媒劣化抑制制御判定部１２３で、触媒劣化抑制制御条件が成立しているか否かを判定する場合は、床温センサ１０１での検出結果より床温取得部１１４で取得した床温と、アイドルスイッチ状態取得部１１５で取得したアイドルスイッチ９５の状態とに基づいて判定する。触媒劣化抑制制御判定部１２３は、床温取得部１１４で取得した床温が所定の温度以上で、且つ、アイドルスイッチ状態取得部１１５で取得したアイドルスイッチ９５の状態がＯＮである場合には、触媒劣化抑制制御の実行条件が成立したと判定し、床温が所定の温度未満、または、アイドルスイッチ９５の状態がＯＦＦである場合には、触媒劣化抑制制御の実行条件は成立していないと判定する。この判定により、触媒劣化抑制制御の実行条件は成立していないと判定した場合には、この処理手順から抜け出る。なお、この判定を行う際の基準の温度である床温の所定の温度は、予めＥＣＵ１１０の記憶部１３１に記憶されている。
【００６１】
触媒劣化抑制制御判定部１２３での判定（ステップＳＴ１０１）により、触媒劣化抑制制御の実行条件が成立したと判定した場合には、次に、ギアポジションを取得する（ステップＳＴ１０２）。このギアポジションは、ＥＣＵ１１０の処理部１１１が有するギアポジション取得部１１８で取得する。ギアポジション取得部１１８は、変速機１５に設けられるギアポジションセンサ４５の検出結果より、変速機１５の現在のギアポジションを取得する。
【００６２】
次に、目標吸入空気量にギアポジションに応じた空気量を加算する（ステップＳＴ１０３）。この加算は、ギアポジション取得部１１８で取得したギアポジションが、ＥＣＵ１１０の処理部１１１が有する空気量加算部１２４に伝達され、空気量加算部１２４によって行う。エンジン１０に吸入させる目標となる空気量である目標吸入空気量は、アイドルスイッチ９５の状態がＯＮの場合、つまり、スロットルバルブ９０が全閉の場合は、スロットルバルブ９０が全閉の状態でアイドルアジャスト通路９６を流れる吸入空気量が目標吸入空気量になるが、空気量加算部１２４は、この目標吸入空気量に、ギアポジション取得部１１８から伝達されたギアポジションに応じた空気量を加算する。このギアポジションに応じて加算する空気量である加算空気量は、ギアポジションごとにエンジン１０の回転数に応じて加算する空気量が予めマップとして設定されており、ＥＣＵ１１０の記憶部１３１に記憶されている。詳しくは、加算空気量は、変速比以外の条件が同じ条件の場合には、変速比が小さくなるに従って増加する、つまり、ギアポジションが高くなるに従って増加し、ギアポジションが低くなるに従って少なくなるように設定されている。
【００６３】
空気量加算部１２４は、ギアポジション取得部１１８から伝達されたギアポジションと、クランク角検出センサ６３の検出結果よりＥＣＵ１１０の処理部１１１が有するエンジン回転数取得部１１６で取得したエンジン１０の回転数とより、ＥＣＵ１１０の記憶部１３１に記憶されたマップを用いて加算空気量を導出する。空気量加算部１２４は、目標吸入空気量に、導出した加算空気量を加算する。
【００６４】
次に、ダウンシフトが有るか否かを判定する（ステップＳＴ１０４）。この判定は、ＥＣＵ１１０の処理部１１１が有するダウンシフト判定部１２０で行う。このダウンシフト判定部１２０は、変速スイッチ２３を変速操作した場合にＥＣＵ１１０の処理部１１１が有する変速指令取得部１１３に伝達される変速指令が有るか否かを判定し、さらに、変速指令が有る場合には、その変速指令はアップシフトの指令であるかダウンシフトの指令であるかを判定する。これにより、ダウンシフト判定部１２０は、ダウンシフトが有るか否かを判定する。
【００６５】
ダウンシフト判定部１２０での判定（ステップＳＴ１０４）により、ダウンシフトは有ると判定された場合には、次に、ブリッピングが有るか否かを判定する（ステップＳＴ１０５）。この判定は、ＥＣＵ１１０の処理部１１１が有するブリッピング判定部１２１で行う。このブリッピング判定部１２１は、エンジン１０に対するエンジン制御部１２５での制御指令を取得し、変速指令取得部１１３がダウンシフトの変速指令をエンジン制御部１２５に伝達した際に、エンジン制御部１２５はエンジン１０に対してブリッピングを行わせる制御を行うか否かを判定する。
【００６６】
ダウンシフト判定部１２０での判定（ステップＳＴ１０４）により、ダウンシフトは無いと判定された場合、または、ブリッピング判定部１２１での判定（ステップＳＴ１０５）により、ブリッピングは無いと判定された場合には、通常の触媒劣化抑制制御の実行条件で触媒劣化抑制制御を実行する（ステップＳＴ１０６）。つまり、ダウンシフトが行われていない場合には、エンジン制御部１２５は、空気量加算部１２４でギアポジションに応じた加算空気量を加算した目標吸入空気量を吸気させることができる開度になるようにスロットルバルブ９０を制御する。さらに、エンジン制御部１２５は、この目標吸入空気量の空気と混合させた場合に適切な空燃比になる量の燃料を噴射させことができるように燃料インジェクタ８０を制御する。これにより、この空気と燃料との混合気は気筒５０内に吸気され、燃焼後の排気ガスは排気通路６６に流れ、排気通路６６に設けられる触媒１００を通過する際に浄化される。
【００６７】
このように触媒１００によって浄化される排気ガスは、燃料が燃焼した後のガスであるため酸素を含んでおらず、このため、この排気ガスが触媒１００に流れた場合でも、高温の触媒１００と排気ガス中の酸素とが反応し、触媒１００の温度が上昇することを抑制できる。このように、通常の触媒劣化抑制制御の実行条件で触媒劣化抑制制御を実行した後は、この処理手順から抜け出る。
【００６８】
これに対し、ブリッピング判定部１２１での判定（ステップＳＴ１０５）により、ブリッピングが有ると判定された場合には、目標吸入空気量にブリッピングの大きさに応じた空気量を加算して触媒劣化抑制制御を実行する（ステップＳＴ１０７）。目標吸入空気量にブリッピングの大きさに応じた空気量を加算する場合には、空気量加算部１２４で行う。ブリッピング判定部１２１でブリッピングが有ると判定された場合には、空気量加算部１２４には、エンジン制御部１２５からブリッピングを行う際におけるスロットルバルブ９０の開度と、一時的にスロットルバルブ９０の開度を大きくする時間、及び燃料インジェクタ８０での燃料の噴射量が、ブリッピングの大きさとして伝達される。ブリッピングの大きさが伝達された空気量加算部１２４は、ギアポジションに応じた加算空気量が加算された目標吸入空気量に、さらにブリッピングの大きさに応じた空気量を加算空気量として加算する。
【００６９】
このブリッピングの大きさに応じて加算する加算空気量は、ブリッピングの大きさに応じて加算する空気量が予めマップとして設定されており、ＥＣＵ１１０の記憶部１３１に記憶されている。詳しくは、ブリッピングの大きさに応じて加算する加算空気量は、ブリッピングが大きくなるに従って増加するように設定されている。つまり、この加算空気量は、ブリッピングを行う際のスロットルバルブ９０の開度が大きかったり、スロットルバルブ９０の開度を大きくする時間が長かったり、燃料インジェクタ８０での燃料の噴射量が多かったりするに従って、増加するように設定されている。空気量加算部１２４は、エンジン制御部１２５から伝達されたブリッピングの大きさより、ＥＣＵ１１０の記憶部１３１に記憶されたマップを用いて加算空気量を導出する。空気量加算部１２４は、ギアポジションに応じた加算空気量が加算された目標吸入空気量に、導出した加算空気量を加算する。
【００７０】
空気量加算部１２４で、ブリッピングの大きさに応じた空気量が加算された目標吸入空気量は、エンジン制御部１２５に伝達され、エンジン制御部１２５は、この目標吸入空気量を吸気させることができる開度になるようにスロットルバルブ９０を制御すると共に、適切な空燃比になる量の燃料を噴射させことができるように燃料インジェクタ８０を制御する。これにより、排気通路６６に設けられる触媒１００には、燃料が燃焼することにより酸素が無くなった後の排気ガスが流れるため、高温の触媒１００と排気ガス中の酸素とが反応し、触媒１００の温度が上昇することを抑制できる。このように、目標吸入空気量にブリッピングの大きさに応じた空気量を加算して触媒劣化抑制制御を実行した後は、この処理手順から抜け出る。
【００７１】
図５は、触媒劣化抑制制御を行った際の床温の変化を示す説明図である。同図における横軸は経過時間を示しており、縦軸はエンジン１０の回転数の高さ、スロットルバルブ９０の開度、ギアポジションの状態、床温の高さを示している。車両１の運転時には、アクセルペダル２１を操作することによりスロットルバルブ９０の開度であるスロットル開度ＴＡを調節したり、変速機１５のギアポジションＳＰを切り替えたりすることにより所望の運転状態で運転をする。この場合、例えばスロットル開度ＴＡが大きくなった場合は、エンジン回転数ＮＥが上昇し、スロットル開度ＴＡが小さくなった場合には、エンジン回転数ＮＥは低下する。
【００７２】
また、車速は連続的に変化するのに対し、変速機１５は所定の段数で変速比が設定されているため、変速機１５のギアポジションを切り替えた場合には、連続的に変化する車速を補うため、エンジン１０の回転数が変化する。例えば、加速中に変速機１５のギアポジションを切り替えてアップシフトした場合は、アップシフトした際にエンジン回転数ＮＥは低下する。また、減速時においてダウンシフトをする際には、ダウンシフトをした際にエンジン回転数ＮＥは上昇する。
【００７３】
通常、減速時にはアクセルペダル２１を戻すため、スロットル開度ＴＡは全閉になり、触媒劣化抑制制御を行わない場合におけるスロットル開度として図５において非制御時スロットル開度ＴＡｎとして示すように、スロットル開度ＴＡは全閉を維持し続ける。スロットル開度ＴＡが全閉になった場合、アイドルスイッチ９５がＯＮになるため、アイドルスイッチ９５がＯＮの状態でエンジン回転数ＮＥが所定の回転数より高い場合には、従来のエンジン１０ではフューエルカットを行う。この場合、スロットル開度ＴＡが全閉の状態でも、アイドルスイッチ９５がＯＮの場合にはＩＳＣＶ９７が開くので、気筒５０が吸入する空気はアイドルアジャスト通路９６を流れる。このため、気筒５０には、アイドルアジャスト通路９６を通って空気が流れる。これにより、触媒１００には多くの酸素を含んだ空気が流れるため、この酸素と触媒１００とが反応して床温ＣＴが上昇し、触媒劣化抑制制御を行わない場合における床温ＣＴとして図５において非制御時床温ＣＴｎとして示すように、非制御時スロットル開度ＴＡｎを全閉にした場合における床温ＣＴは大きく上昇する。
【００７４】
これに対し、床温ＣＴが触媒劣化抑制制御を行うか否かの判定に用いる所定の温度である床温適合値以上であることにより触媒劣化抑制制御を行い、減速時に吸入空気量にギアポジションＳＰに応じた空気量を加算して触媒劣化抑制制御を行った場合、床温ＣＴの温度が上昇し過ぎることを抑制できる。即ち、触媒劣化抑制制御では、触媒劣化抑制制御を行った場合におけるスロットル開度ＴＡとして図５において制御時スロットル開度ＴＡｃとして示すように、ギアポジションＳＰに応じた空気量を加算した吸入空気量を気筒５０に吸気させることができるようにスロットル開度ＴＡを調節する。
【００７５】
また、減速時におけるエンジン回転数ＮＥは、触媒劣化抑制制御を行わない場合には、図５において触媒劣化抑制制御を行わない場合におけるエンジン回転数ＮＥである非制御時エンジン回転数ＮＥｎとして示すように、車速と変速機１５のギアポジションＳＰとに応じた回転数になる。
【００７６】
これに対し、触媒劣化抑制制御を行う場合には、スロットル開度ＴＡは制御時スロットル開度ＴＡｃで示すように、ギアポジションＳＰに応じた空気量を加算した吸入空気量を吸気させることができるように調節する。このため、触媒劣化抑制制御を行う場合におけるエンジン回転数ＮＥは、図５において触媒劣化抑制制御を行う場合におけるエンジン回転数ＮＥである制御時エンジン回転数ＮＥｃで示すように、スロットル開度ＴＡに応じて変化する。
【００７７】
さらに、減速時にはダウンシフトを行う場合があるが、減速時にダウンシフトを行った場合には、触媒劣化抑制制御を行わない場合におけるエンジン回転数ＮＥは、非制御時エンジン回転数ＮＥｎで示すように、ダウンシフトを行った場合にのみ上昇する。
【００７８】
これに対し、触媒劣化抑制制御時においてダウンシフトをする際に、ブリッピングを行った場合、即ち、制御時スロットル開度ＴＡｃで示すように、ダウンシフトに合わせて一時的にスロットル開度ＴＡを大きくした場合（ブリッピング時ＴＡｂ）には、エンジン回転数ＮＥは、制御時エンジン回転数ＮＥｃで示すように制御時スロットル開度ＴＡｃに応じて上昇する。
【００７９】
これらのように、触媒劣化抑制制御時にギアポジションＳＰに応じて、或いはブリッピングの大きさに応じてスロットル開度ＴＡを調節し、吸入空気量の加算空気量を調節した場合、気筒５０には加算空気量が加算された量の空気が吸入されると共に、この吸入空気量に応じた燃料が供給される。このため、気筒５０内で燃料が燃焼するので、排気ガスには酸素が残らなくなり、触媒１００には、酸素の含有量が少ない排気ガスが流れる。このため、触媒１００は酸素と反応し難くなるため温度が上昇し難くなり、触媒劣化抑制制御を行う場合における床温ＣＴは、図５において触媒劣化抑制制御を行う場合における床温ＣＴである制御時床温ＣＴｃで示すように温度が上昇することを抑制でき、非制御時床温ＣＴｎと比較して温度を低下させることができる。
【００８０】
以上のエンジン１０の制御装置は、車両１の減速時で、且つ、床温が所定の温度以上の場合には、フューエルカットを禁止し、ギアポジション取得部１１８で取得した変速機１５のギアポジションに応じた空気量を加算空気量として、空気量加算部１２４で目標吸入空気量に加算する。さらに、エンジン制御部１２５によってスロットルバルブ９０を制御することにより目標吸入空気量の空気をエンジン１０に吸気させ、燃料インジェクタ８０に目標吸入空気量に応じた燃料を噴射させる。このように、車両１の減速時にフューエルカットを禁止してエンジン１０に目標吸入空気量の空気を吸気させると共に気筒５０に燃料を供給し、燃料を燃焼させることにより、酸素を含んだ排気ガスが触媒１００に流れることを抑制することができる。これにより、触媒１００の温度が上昇することを抑制できる。
【００８１】
さらに、減速時にフューエルカットを禁止する場合に、エンジン１０に目標吸入空気量の空気を吸気させると共に気筒５０に燃料を供給する場合には、変速機１５のギアポジションに応じた吸入空気量と燃料とを供給し、これらを気筒５０内で燃焼させるため、減速時の吸入空気量や燃料の供給量が多くなり過ぎることを抑制することができる。これにより、減速時におけるエンジン１０の出力を、変速比に適した出力にすることができる。この結果、減速時における触媒１００の温度上昇の抑制と減速感とを両立させることができる。
【００８２】
また、変速機１５のギアポジションを切り替える場合においてブリッピングが有る場合には、ブリッピングの大きさに応じた加算空気量を、さらに目標吸入空気量に加算するので、ブリッピングを行うことにより急激な負荷変化が生じる場合でも、適切な吸入空気量と燃料とを供給することができる。これにより、急激な負荷変化が生じる場合でも、燃料の燃焼が不安定になることを抑制し、安定して燃料を燃焼させることができるため、排気ガスに含まれる酸素の量を低減することができ、より確実に酸素を含んだ排気ガスが触媒１００に流れることを抑制できる。この結果、より確実に減速時に触媒１００の温度が上昇することを抑制でき、触媒１００の温度上昇の抑制と減速感とを両立させることができる。
【００８３】
また、減速時に目標吸入空気量に加算する加算空気量を、変速機１５のギアポジションが高くなるに従って増加させているので、より確実に触媒１００の温度が上昇することを抑制できる。つまり、変速機１５のギアポジションが低い場合には、車両１の減速時におけるエンジン１０の回転数は比較的早く低下するため、高回転で軽負荷の状態である時間が短くなっている。このため、高回転で軽負荷であることに起因する触媒１００の温度の上昇は、生じ難くなる。これに対し、変速機１５のギアポジションが高い場合には、減速時におけるエンジン１０の回転数は、緩やかに低下するため、高回転で軽負荷の状態である時間が長くなっている。このため、高回転で軽負荷であることに起因して触媒１００の温度は上昇し易くなるが、ギアポジションが高くなるに従って目標吸入空気量に加算する加算空気量を増加させることにより、ギアポジションが高い場合でも、より確実に酸素を含んだ排気ガスが触媒１００に流れることを抑制することができ、触媒１００の温度が上昇することを抑制できる。
【００８４】
また、変速機１５のギアポジションが高くなるに従って目標吸入空気量に加算する加算空気量を増加させる、つまり、ギアポジションが低くなるに従って目標吸入空気量に加算する加算空気量を低下させることにより、ギアポジションが低い場合におけるエンジン１０の出力を低下させることができる。換言すると、ギアポジションが低くなるに従って、減速時におけるエンジン１０の減速トルクを大きくすることができる。これらの結果、より確実に減速時に触媒１００の温度が上昇することを抑制でき、且つ、より確実に減速感を確保することができる。
【００８５】
なお、上述した実施例に係るエンジン１０の制御装置では、変速機１５の変速はハンドル２０の近傍に設けられた変速スイッチ２３により行うが、変速スイッチ２３はハンドル２０の近傍以外の場所に設けられていてもよい。また、変速機１５の変速は、運転者が変速スイッチ２３を操作することにより行うのではなく、ＥＣＵ１１０によって車両１の走行状態に応じて自動的に変速してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上のように、本発明に係る内燃機関の制御装置は、排気ガスが触媒によって浄化される内燃機関に有用であり、特に、複数の変速比を切り替え可能な変速機に接続された内燃機関を制御する制御装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施例に係るエンジンの制御装置が設けられた車両の概略図である。
【図２】図１に示したエンジンの概略図である。
【図３】図１に示すエンジンの制御装置の要部構成図である。
【図４】触媒劣化抑制制御の処理手順を示すフロー図である。
【図５】触媒劣化抑制制御を行った際の床温の変化を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８８】
１  車両
５  車輪
１０  エンジン
１５  変速機
２０  ハンドル
２１  アクセルペダル
２２  ブレーキペダル
２３  変速スイッチ
４１  アクセル開度センサ
４２  ブレーキストロークセンサ
４５  ギアポジションセンサ
４６  車速センサ
５０  気筒
６３  クランク角検出センサ
６５  吸気通路
６６  排気通路
８０  燃料インジェクタ
９０  スロットルバルブ
９１  エアフロメータ
９５  アイドルスイッチ
９６  アイドルアジャスト通路
９７  ＩＳＣＶ
１００  触媒
１０１  床温センサ
１１０  ＥＣＵ
１１１  処理部
１１２  アクセル開度取得部
１１３  変速指令取得部
１１４  床温取得部
１１５  アイドルスイッチ状態取得部
１１６  エンジン回転数取得部
１１７  車速取得部
１１８  ギアポジション取得部
１１９  アイドル回転速度制御判定部
１２０  ダウンシフト判定部
１２１  ブリッピング判定部
１２２  フューエルカット判定部
１２３  触媒劣化抑制制御判定部
１２４  空気量加算部
１２５  エンジン制御部
１２６  変速機制御部
１３１  記憶部
１３２  入出力部
【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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