(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
該運転状態検出手段でエンジンの所定の被駆動運転状態が検出されているときに、エンジンへの燃料供給を停止させる燃料カット手段と、
エンジンの排気通路に介装された触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
該触媒温度検出手段で検出される触媒の温度が所定値以上であるときに、前記燃料カット手段による燃料供給の停止を禁止する燃料カット禁止手段と、
スロットル弁をバイパスするバイパス通路に介装され、該バイパス通路からエンジンに供給される補助空気量を制御する補助空気量制御弁と、
エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
エンジンに供給される目標補助空気量を、前記回転速度検出手段で検出される回転速度が高いときほど大きく設定する目標補助空気量設定手段と、
エンジンが前記所定の被駆動運転状態であり、かつ、前記燃料カット禁止手段によって燃料供給の停止が禁止されるときに、エンジンに供給される補助空気量が前記目標空気量設定手段で設定される目標補助空気量となるよう前記補助空気量制御弁を制御する補助空気量制御手段と、
を含むと共に、
エンジンの吸入負圧に応じてエンジンが前記所定の被駆動運転状態のときに開弁するカット弁を前記バイパス通路に介装したことを特徴とするエンジンの空気量制御装置。
【請求項２】
前記補助空気量制御手段は、前記触媒温度検出手段で検出された触媒の温度が前記所定値以上であるときに、前記補助空気量制御弁の開度を前記目標補助空気量に対応する目標開度に予め制御しておくことを特徴とする請求項１記載のエンジンの空気量制御装置。
【請求項３】
エンジンの運転状態が前記所定の被駆動運転状態に移行したときの前記補助空気量制御弁の開度と前記目標開度との差が所定値以上であるときに、前記燃料カット禁止手段に優先してエンジンへの燃料供給を強制的に停止させる開度差による燃料カット強制手段を設けたことを特徴とする請求項２記載のエンジンの空気量制御装置。
【請求項４】
吸入負圧の状態に優先してスロットル弁の開状態において前記カット弁を閉状態に保持することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの空気量制御装置。
【請求項５】
エンジンの吸入負圧を絶対圧として検出する吸入負圧検出手段を備え、前記目標補助空気量設定手段は、検出された回転速度と吸入負圧とに応じて目標補助空気量を設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のエンジンの空気量制御装置。
【請求項６】
エンジンの失火を検出する失火検出手段を備え、前記目標補助空気量設定手段は、検出された回転速度と失火の有無に応じて目標補助空気量を設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のエンジンの空気量制御装置。
【請求項７】
前記補助空気量制御手段で制御される補助空気量が所定範囲を越えるときに、前記燃料カット禁止手段に優先してエンジンへの燃料供給を強制的に停止させる補助空気量による燃料カット強制手段を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のエンジンの空気量制御装置。
【請求項８】
前記補助空気量制御手段による補助空気量の制御中に、前記運転状態検出手段で加速運転状態が検出されたときには、前記燃料カット禁止手段に優先してエンジンへの燃料供給を強制的に停止させる加速時燃料カット強制手段を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のエンジンの空気量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの空気量制御装置に関し、詳しくは、燃料カットが禁止されるエンジンの被駆動運転状態においてエンジンの吸入空気量を適切に制御するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、エンジンの被駆動運転状態である減速運転状態においてエンジンへの燃料供給を停止させる減速燃料カットが知られているが、排気浄化を行う触媒の温度が高い条件下で前記減速燃料カットが実行されると、触媒劣化の進行が速まるため、触媒温度が高いときに前記減速燃料カットを禁止し、通常に燃料を供給して燃焼させることが望まれる。
【０００３】
しかし、減速時には、スロットル弁が全閉になって負圧が高くなるため、失火を発生させずに燃焼させるためには、スロットル弁をバイパスするバイパス通路を介した空気の供給が要求される。かかる減速時の補助空気量の制御技術としては、従来、特開昭５８−１７８８４７号公報に開示されるようなものがあった。
【０００４】
このものは、減速状態をスロットル開度に基づいて検出し、スロットル弁の閉弁速度や開度変化幅に応じて、補助空気弁の駆動時間を変化させ、また、燃料供給量も上記のスロットル情報に基づいて決定することで、減速時であっても最適な空燃比に制御しようとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、減速時の空気量が不足すると失火が発生し、また、空気量が過剰であるとトルクが発生して加速してしまうという問題があり、減速時の空気量は失火を回避しつつ加速を防止できる値に制御する必要がある。しかし、上記従来のようにスロットル弁開度の情報のみから補助空気量を決定する構成では、エンジン回転速度によっては必ずしも要求空気量を供給することができず、失火や加速が発生する可能性があることが実験的に判明した。
【０００６】
また、気圧変化等によっても、要求空気量に精度良く制御することができなくなり、失火や加速が発生する可能性があった。更に、補助空気量制御弁の応答遅れによって減速移行直後に要求空気量が得られなくなってしまう可能性もあった。本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、燃料カットが禁止される減速運転時（エンジンの被駆動運転状態）において、要求空気量を精度良く供給でき、以て、失火や加速を発生させることのない燃焼が得られる空気量制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、減速時（被駆動運転状態）に必要とされる空気量を応答良く供給できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１記載の発明は、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手段でエンジンの所定の被駆動運転状態が検出されているときに、エンジンへの燃料供給を停止させる燃料カット手段と、エンジンの排気通路に介装された触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、該触媒温度検出手段で検出される触媒の温度が所定値以上であるときに、前記燃料カット手段による燃料供給の停止を禁止する燃料カット禁止手段と、スロットル弁をバイパスするバイパス通路に介装され、該バイパス通路からエンジンに供給される補助空気量を制御する補助空気量制御弁と、エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、エンジンに供給される目標補助空気量を、前記回転速度検出手段で検出される回転速度が高いときほど大きく設定する目標補助空気量設定手段と、エンジンが前記所定の被駆動運転状態であり、かつ、前記燃料カット禁止手段によって燃料供給の停止が禁止されるときに、エンジンに供給される補助空気量が前記目標空気量設定手段で設定される目標補助空気量となるよう前記補助空気量制御弁を制御する補助空気量制御手段と、を含むと共に、エンジンの吸入負圧に応じてエンジンが前記所定の被駆動運転状態のときに開弁するカット弁を前記バイパス通路に介装したことを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によると、エンジンの被駆動運転状態では基本的に燃料カットを行うが、触媒温度が高く燃料カットによって触媒劣化を速める結果となるときには、前記燃料カットを禁止して、燃料供給を行わせる。そして、触媒温度に基づき燃料カットを禁止した燃焼を伴う被駆動運転状態において、エンジン回転速度が高いときほど補助空気量を多くする。更に、補助空気量制御弁が開いていても、カット弁が閉じていれば、バイパス通路を介した補助空気の供給は行われないことになり、また、前記カット弁が吸入負圧に応じて開閉されるから、補助空気の供給が必要な吸入負圧の大きな状態（真空を０とする絶対圧として小さい状態）においてのみバイパス通路を開くように設定し得る。
【００１０】
請求項２記載の発明では、前記補助空気量制御手段は、前記触媒温度検出手段で検出された触媒の温度が前記所定値以上であるときに、前記補助空気量制御弁の開度を前記目標補助空気量に対応する目標開度に予め制御しておく構成とした。かかる構成によると、触媒温度が燃料カットの禁止が行われる高温状態であるときには、被駆動運転状態になる前に予め燃料供給が行われる被駆動運転状態に対応して補助空気量制御弁の開度を制御しておき、実際に被駆動運転状態に移行したときには前記カット弁の開制御によって直ちに要求空気量が得られるようにする。
【００１１】
請求項３記載の発明では、エンジンの運転状態が前記所定の被駆動運転状態に移行したときの前記補助空気量制御弁の開度と前記目標開度との差が所定値以上であるときに、前記燃料カット禁止手段に優先してエンジンへの燃料供給を強制的に停止させる開度差による燃料カット強制手段を設ける構成とした。かかる構成によると、予め補助空気量制御弁の開度を制御しておく構成において、目標開度に達する前に被駆動運転状態に移行した場合であって、要求補助空気量が被駆動運転状態の初期から得られないときには、燃料カットを行わせ、空気量不足による失火の発生等を未然に回避する。
【００１２】
請求項４記載の発明では、吸入負圧の状態に優先してスロットル弁の開状態において前記カット弁を閉状態に保持する構成とした。かかる構成によると、スロットル弁の開状態であるときには、カット弁を閉に保持し、通常走行状態での補助空気量の供給によるトルク変動を回避する。
【００１３】
請求項５記載の発明では、エンジンの吸入負圧を絶対圧として検出する吸入負圧検出手段を備え、前記目標補助空気量設定手段は、検出された回転速度と吸入負圧とに応じて目標補助空気量を設定する構成とした。かかる構成によると、エンジン回転速度に基づいて補助空気量を制御すると共に、気圧の変化等によって前記回転速度に応じた補助空気量では所期の吸入負圧に制御できない分を、実際の吸入負圧（絶対圧）の検出結果に基づいて補正する。
【００１４】
請求項６記載の発明では、エンジンの失火を検出する失火検出手段を備え、前記目標補助空気量設定手段は、検出された回転速度と失火の有無に応じて目標補助空気量を設定する構成とした。かかる構成によると、補助空気量が不足して失火が発生すると、該失火発生に基づいてエンジン回転速度に応じた補助空気量を増大修正することが可能である。
【００１５】
請求項７記載の発明では、前記補助空気量制御手段で制御される補助空気量が所定範囲を越えるときに、前記燃料カット禁止手段に優先してエンジンへの燃料供給を強制的に停止させる補助空気量による燃料カット強制手段を設ける構成とした。かかる構成によると、補助空気量（指示値）が通常要求される範囲を越えるときには、部品故障などによって目標の空気量に制御できない状態であって、失火や加速が生じる可能性があるものと推定し、燃料カットを実行することで、失火，加速の発生を防止する。
【００１６】
請求項８記載の発明では、前記補助空気量制御手段による補助空気量の制御中に、前記運転状態検出手段で加速運転状態が検出されたときには、前記燃料カット禁止手段に優先してエンジンへの燃料供給を強制的に停止させる加速時燃料カット強制手段を設ける構成とした。かかる構成によると、補助空気量の制御中に加速したときには、要求量よりも多い補助空気量が供給されているものと判断し、燃料カットを実行することで加速状態の解消を図る。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によると、燃料カットによる触媒劣化を抑制できると共に、触媒劣化を抑制すべく燃料カットを禁止したときに、失火，加速を招くことのない空気量に制御できるという効果があると共に、必要のない状態での補助空気量の供給を回避できるという効果がある。
【００１８】
請求項２記載の発明によると、事前に補助空気量制御弁の開度を減速時に要求される開度に制御しておくことができ、以て、空気量制御の応答性を改善できるという効果がある。
【００１９】
請求項３記載の発明によると、補助空気量制御弁の開度が目標開度にまで到達していない状態のまま燃焼を伴う被駆動運転状態に移行することを回避できるという効果がある。
【００２０】
請求項４記載の発明によると、スロットル弁が開かれているときに不要な補助空気量の供給によってトルク変動が生じることを確実に防止できるという効果がある。
【００２１】
請求項５記載の発明によると、気圧の変化等があっても、目標の吸入負圧（空気量）に精度良く制御できるという効果がある。
【００２２】
請求項６記載の発明によると、空気量不足による失火の発生を確実に防止できるという効果がある。
【００２３】
請求項７記載の発明によると、部品故障等によって要求空気量に制御できない状態を判断して燃料カットを実行させることで、失火，加速を伴う燃焼を回避できるという効果がある。
【００２４】
請求項８記載の発明によると、空気量過剰による加速の発生を確実に防止できるという効果がある。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、実施の形態におけるエンジンのシステム構成を示す図であり、エンジン１には、エアクリーナ２で濾過された空気が、スロットル弁３で計量され、吸気弁４を介してシリンダ内に吸引される。
【００２６】
エンジン１の各気筒には、燃焼室内に直接燃料（ガソリン）を噴射する電磁式の燃料噴射弁５がそれぞれに設けられ、該燃料噴射弁５から噴射された燃料によってシリンダ内に混合気が形成される。シリンダ内の混合気は、点火栓６による火花点火によって着火燃焼し、燃焼排気は、排気弁７を介して排出され、触媒８で浄化されて大気中に放出される。
【００２７】
本実施の形態におけるエンジン１は、上記構成により直噴式火花点火エンジンを構成するが、燃料噴射弁５が吸気ポート部分に燃料を噴射するポート噴射式火花点火エンジンであっても良い。マイクロコンピュータを内蔵したコントロールユニット10は、各種センサからの検出信号に基づく演算処理によって、前記燃料噴射弁５による燃料噴射及び点火栓６による点火（図示しない点火コイルへの通電）を制御する。
【００２８】
前記各種センサとしては、吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ11、１°ＣＡ毎にポジション信号ＰＯＳを出力するポジションセンサ12、基準クランク角度毎にリファレンス信号（基準角度信号）ＲＥＦを出力するリファレンスセンサ13、燃焼混合気の空燃比を検出する空燃比センサ15，前記スロットル弁３の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ16、冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ17、エンジン１のブースト（吸入負圧）を、真空を０とする絶対圧として検出するブーストセンサ１８（吸入負圧検出手段）等が設けられている。
【００２９】
尚、前記ポジション信号ＰＯＳ又はリファレンス信号ＲＥＦに基づいてコントロールユニット10がエンジン回転速度Ｎｅを算出するようになっており、回転速度検出手段として機能は、前記ポジションセンサ12又はリファレンスセンサ13とコントロールユニット10とによって実現される。更に、スロットル弁３をバイパスしてバイパス通路21が設けられると共に、該バイパス通路21には、ステップモータ等のアクチュエータで開度制御可能に開閉駆動される補助空気量制御弁22（空気量制御弁）が介装されており、コントロールユニット10は、前記補助空気量制御弁22の開度を制御することによって、前記バイパス通路21を介してエンジンに供給される補助空気量を制御する。
【００３０】
また、補助空気量制御弁22下流側のバイパス通路21に、オン・オフ的に開閉駆動されるカット弁23を介装してあり、このカット弁23は、図２に示すように、ブーストセンサ18の信号をコントロールユニット10内に設けた論理回路で処理することで、該論理回路の出力に基づいて開閉（通電・非通電）制御される。即ち、ブーストセンサ18で検出されるブーストに基づいて開状態と閉状態とのいずれかに制御されるものであり、制御の信頼性を高めるためにソフトウェア処理ではなく、論理回路によって制御されるようにしてある。
【００３１】
前記コントロールユニット10は、エアフローメータ11で検出される吸入空気流量Ｑ、及び、ポジション信号ＰＯＳ又はリファレンス信号ＲＥＦに基づいて算出されるエンジン回転速度Ｎｅに基づいて、基本燃料噴射量Ｔｐを演算する一方、この基本燃料噴射量Ｔｐを冷却水温度Ｔｗや空燃比センサ15で検出される空燃比等に基づいて補正して、最終的な燃料噴射量Ｔｉを演算する。そして、所定の噴射タイミングにおいて前記燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス幅の噴射パルス信号を前記燃料噴射弁５に出力することで、エンジン１への燃料供給を制御する。
【００３２】
また、コントロールユニット10は、スロットル弁３が全閉でかつエンジン回転速度Ｎｅが所定速度以上の減速運転時（所定の被駆動運転状態）には、前記燃料噴射弁５による燃料噴射を停止させる制御（以下、減速燃料カットという）を行って、ＨＣ排出量の抑制と燃費向上を図る（燃料カット手段）。但し、触媒８の温度が高い状態で燃料カットが実行されると、触媒８を劣化させることになってしまうので、触媒８の温度が所定温度以上であるときに減速燃料カットを禁止するようになっている（燃料カット禁止手段）。
【００３３】
そして、減速燃料カットが禁止される状態において、コントロールユニット10は、図３のフローチャートに示すようにして、前記補助空気量制御弁22を制御して、燃焼を伴う減速運転時の空気量を制御している。図３のフローチャートにおいて、ステップ１（図中にはＳ１と記してある。以下同様）では、減速燃料カット条件であるか否かを判別する。
【００３４】
そして、減速燃料カット条件であれば、ステップ２へ進み、触媒８の温度に基づいて減速燃料カットを禁止すべき条件であるか否かを判別する。触媒８の温度は、直接温度センサで検出しても良いし、また、エンジン負荷，エンジン回転速度Ｎｅ等から推定する構成であっても良い（触媒温度検出手段）。
【００３５】
触媒温度が低く減速燃料カットを実行し得る条件のときには、ステップ３へ進み、減速燃料カットを実行させる。一方、触媒温度が高く減速燃料カットが禁止されるときには、通常に燃料噴射が行われることになるが、スロットル弁３が全閉に閉じられることによって負圧が高くなって空気量が不足し失火が生じる可能性があるため、前記補助空気量制御弁22によって空気量を制御する。
【００３６】
具体的には、ステップ４へ進み、予めエンジン回転速度Ｎｅに対応して目標補助空気量を記憶させてあるテーブルを参照し、そのときのエンジン回転速度Ｎｅに対応する目標補助空気量を検索する（目標補助空気量設定手段）。前記目標補助空気量は、エンジン回転速度Ｎｅが高いときほど大きな値に設定されており、これによって、エンジン回転速度Ｎｅによって異なる要求空気量の違いに対応して、適正な補助空気量に制御できる。
【００３７】
即ち、前記エンジン回転速度Ｎｅに応じた目標補助空気量は、図４に示すように、失火限界のブーストと、Ｎ／Ｌ（ノーロード）相当のブーストとの間の目標ブースト（絶対圧）が得られる値として予め設定される結果、エンジン回転速度Ｎｅが高いときほど大きな値に設定されるものであり、これにより、失火の発生を回避しつつ、エンジンが加速してしまうことのない空気量に制御できる。
【００３８】
上記ステップ１，２の部分が、燃焼を伴う減速運転（被駆動運転）を検出する運転状態検出手段に相当する。ステップ５では、前記ステップ４で設定した目標補助空気量が得られる開度に前記補助空気量制御弁22の開度を制御する（空気量制御手段，補助空気量制御手段）。
【００３９】
ステップ６では、前記ステップ２での判別結果を受けて燃料カットを禁止し（燃料カット禁止手段）、前記補助空気量制御弁22を介して補助空気量が得られる状態で燃焼を行わせる。
【００４０】
ここで、前記カット弁23は、図４に示すノーロードＮ／Ｌ相当のブースト（絶対圧）以下で、減速時の目標ブースト以上に設定された基準ブースト以下になったときに開制御され、前記基準ブーストを越える状態では閉に制御されるようになっており、これにより、減速運転に移行した直後に開いてバイパス通路21を介した補助空気量の供給を可能ならしめるようになっている。かかる構成によれば、補助空気量制御弁22の開故障があっても、減速時以外で補助空気量が供給されてしまうことを回避できる。
【００４１】
図５のフローチャートは、燃焼を伴う減速運転時の空気量制御の第２の実施の形態を示す。図５のフローチャートにおいて、ステップ11では、減速燃料カットの条件であるか否かを判別し、条件が成立しているときには、ステップ12で、触媒８の温度に基づいて減速燃料カットを禁止すべき状態であるか否かを判別する。
【００４２】
そして、触媒８の温度が低いときには、ステップ13へ進んで、減速燃料カットを実行させる。一方、触媒８の温度が高く減速燃料カットを禁止すべき条件であるときには、ステップ14へ進み、前記ステップ４と同様に、エンジン回転速度Ｎｅに基づいて目標補助空気量を設定する（目標補助空気量設定手段）。
【００４３】
ステップ15では、前記ブーストセンサ18で検出されたブーストＰＢ（真空を０とする絶対圧）を読み込む。ステップ16では、前記エンジン回転速度Ｎｅに基づく目標補助空気量の設定において目標としたブーストＰＢＴＧと、前記検出された実際のブーストＰＢとの偏差ΔＰＢを演算する（ΔＰＢ＝ＰＢＴＧ−ＰＢ）。
【００４４】
ステップ17では、予め前記偏差ΔＰＢに応じて補正空気量ＨＯＳを記憶したテーブルを参照し、前記ステップ16で演算した偏差ΔＰＢに対応する補正空気量ＨＯＳを求める。
【００４５】
上記ステップ17における補正空気量ＨＯＳのテーブルは、前記偏差ΔＰＢの絶対値が大きいほど補正量ＨＯＳの絶対値も大きくなり、また、前記偏差ΔＰＢが正であって、実際のブーストＰＢが目標ブーストＰＢＴＧよりも低いとき（実際のブーストの方がより真空に近いとき）には、補正量ＨＯＳとして正の値が設定され、目標補助空気量が増大補正され、逆に、前記偏差ΔＰＢが負であって、実際のブーストＰＢが目標ブーストＰＢＴＧよりも高いとき（目標のブーストの方がより真空に近いとき）には、補正量ＨＯＳとして負の値が設定され、目標補助空気量が減少補正されるようになっている。
【００４６】
即ち、前記補正量ＨＯＳによって目標補助空気量を補正することで、気圧の変化等があっても、目標ブーストＰＢＴＧを得られる補助空気量を精度良く設定できるようになっている。
【００４７】
ステップ17で補正量ＨＯＳを設定すると、ステップ18では、前記ステップ14で設定した目標補助空気量に前記補正量ＨＯＳを加算して修正し、ステップ19では、前記修正された目標補助空気量に基づいて前記補助空気量制御弁22の開度を制御する。そして、ステップ20では、減速燃料カットを禁止し、上記ステップ19による開度制御の結果として補助空気量が得られる状態で燃焼を行わせる。
【００４８】
ここでも、前記カット弁23は、図４に示すノーロードＮ／Ｌ相当のブースト（絶対圧）以下で、減速時の目標ブースト以上に設定された基準ブースト以下になったときに開制御され、前記基準ブーストを越える状態では閉に制御される。
【００４９】
図６のフローチャートは、第３の実施の形態における補助空気量制御の様子を示すものである。図６のフローチャートにおいて、ステップ31では、減速燃料カット条件を判別し、条件成立時にはステップ32へ進み、触媒温度に基づいて燃料カットを禁止すべき状態であるか否かを判別する。
【００５０】
そして、触媒温度が低く減速燃料カットを実行できるときには、ステップ33へ進んで、減速燃料カットを実行する。一方、触媒温度が高く減速燃料カットを禁止すべき条件であるときには、ステップ34へ進み、前記ステップ４，14と同様に、エンジン回転速度Ｎｅに応じて目標補助空気量を設定する。
【００５１】
ステップ35では、エンジン１において失火が発生しているか否かを判別する。失火の検出は、エンジン回転速度Ｎｅの変動に基づいて検知でき、また、筒内圧センサを備える場合であれば、該センサで検出される筒内圧に基づいて検知できる（失火検出手段）。
【００５２】
ステップ35で失火が発生していると判別されたときには、ステップ36へ進み、補正空気量ＨＯＳを所定値Δα１だけ増大させ、失火が発生していないと判別されたときには、ステップ37へ進み、前記補正空気量ＨＯＳを所定値Δα２（＜Δα１）だけ減少させる。
【００５３】
即ち、失火が発生しているときには空気量不足を判断して、補助空気量を増大させる一方、失火が発生していないときには空気の過剰供給による加速を回避すべく、補助空気量を減少させるものである。
【００５４】
ステップ38では、前記補正量ＨＯＳによって前記ステップ34で設定された目標補助空気量を補正する。ステップ39では、補助空気量の上下限値を、エンジン回転速度Ｎｅに基づいて設定する。前記上下限値は、前記図４に示したノーロード，失火限界のブーストに対応して設定される。
【００５５】
ステップ40では、前記ステップ38で補正量ＨＯＳによる補正設定で得られた目標補助空気量が、前記ステップ39で設定した上下限値で挟まれる範囲内であるか否かを判別する。ステップ40で目標補助空気量が上下限値で挟まれる範囲内であると判断されたときには、ステップ41へ進み、前記目標補助空気量に従って補助空気量制御弁22を制御し、ステップ42では、減速燃料カットを禁止する処理を行う。
【００５６】
一方、ステップ40で目標補助空気量が上下限値で挟まれる範囲を越えていると判断されたときには、ステップ43へ進み、減速燃料カットを実行させる（補助空気量による燃料カット強制手段）。目標補助空気量が上下限値を越えているときには、補助空気量制御弁22の故障によって目標補助空気量が実際には得られておらず、失火が発生する状態、或いは、加速する状態で燃焼が行われている可能性がある。
【００５７】
失火が発生すると、未燃ＨＣが触媒８で燃焼して触媒８の溶損を発生させる可能性があり、また、加速が生じると運転性を大きく損ねることになり、これらは、減速燃料カットの実行による触媒劣化の進行よりも優先的に対処すべき事項である。そこで、減速燃料カットを実行させて、少なくとも失火，加速が生じる状態での減速運転を避けるようにする。
【００５８】
尚、ステップ40で目標補助空気量が上下限値で挟まれる範囲を越えていると判断されたときには、その後、イグニッションスイッチがＯＦＦされるまでの間は、たとえ触媒温度が高いときであっても、減速燃料カットが禁止されないようにすると良い。
【００５９】
ここでも、前記カット弁23は、図４に示すノーロードＮ／Ｌ相当のブースト（絶対圧）以下で、減速時の目標ブースト以上に設定された基準ブースト以下になったときに開制御され、前記基準ブーストを越える状態では閉に制御される。
【００６０】
図７のフローチャートは、第４の実施の形態における補助空気量制御の様子を示すものである。図７のフローチャートにおいて、ステップ51では、減速燃料カット条件を判別し、条件成立時にはステップ52へ進み、触媒温度に基づいて燃料カットを禁止すべき状態であるか否かを判別する。そして、触媒温度が低く減速燃料カットを実行できるときには、ステップ53へ進んで、減速燃料カットを実行する。
【００６１】
一方、触媒温度が高く減速燃料カットを禁止すべき条件であるときには、ステップ54へ進み、前記ステップ４，14，34と同様に、エンジン回転速度Ｎｅに応じて目標補助空気量を設定する。ステップ55では、車速の変化ΔＶＳＰ（ΔＶＳＰ＝最新車速−前回車速）が所定値以上であって、車速ＶＳＰが増大変化を示しているか否かを判別する。
【００６２】
そして、車速ＶＳＰが増大変化しているとき、換言すれば、車両が加速しているときには、減速燃料カットを禁止すべき条件下ではあるが、減速要求時の加速を確実に回避すべく、ステップ53へ進んで減速燃料カットを実行させる。一方、車速ＶＳＰが増大していないと判断されると、ステップ56へ進み、エンジン回転速度Ｎｅの変化ΔＮｅ（ΔＮｅ＝最新速度−前回速度）が所定値以上であって、エンジン回転速度Ｎｅが増大変化を示しているか否かを判別する。
【００６３】
そして、エンジン回転速度Ｎｅが増大変化しているときにも、ステップ53へ進んで減速燃料カットを実行させる。上記のステップ55又はステップ56からステップ53へ進む処理が、加速時燃料カット強制手段に相当する。車速ＶＳＰ，エンジン回転速度Ｎｅが共に増大変化していないときには、ステップ57へ進み、基本燃料噴射量Ｔｐが最小値以上であるか否かを判別する。前記最小値とは、噴射時間に比例する噴射量が得られる最小噴射時間に相当するものである。基本燃料噴射量Ｔｐが最小値を下回るときには、空燃比制御性が低下して失火等が発生する可能性があるので、ステップ53へ進んで減速燃料カットを実行させる。
【００６４】
車速ＶＳＰ，エンジン回転速度Ｎｅが共に増大変化してなく、かつ、基本燃料噴射量Ｔｐが最小値以上であるときには、ステップ58へ進み、目標補助空気量に応じて補助空気量制御弁22を制御し、ステップ59では、減速燃料カットを禁止する。
【００６５】
尚、上記第４の実施の形態では、目標補助空気量を、エンジン回転速度Ｎｅのみに基づいて決定する構成としたが、第２の実施の形態のように、エンジン回転速度Ｎｅ及びブーストセンサ18の検出結果に基づいて目標補助空気量を決定する構成、或いは、第３の実施の形態のように、エンジン回転速度Ｎｅ及び失火検出の結果から目標補助空気量を決定する構成において、上記同様に、車速ＶＳＰ，エンジン回転速度Ｎｅの変化、基本燃料噴射量Ｔｐに基づいて、減速燃料カットを実行させる構成としても良い。
【００６６】
ここでも、前記カット弁23は、図４に示すノーロードＮ／Ｌ相当のブースト（絶対圧）以下で、減速時の目標ブースト以上に設定された基準ブースト以下になったときに開制御され、前記基準ブーストを越える状態では閉に制御される。
【００６７】
図８のフローチャートは、第５の実施の形態における補助空気量制御の様子を示すものである。この図８のフローチャートにおいて、ステップ61では、触媒８の温度が減速燃料カットを禁止すべき所定の高温状態であるか否かを判別する。
【００６８】
そして、触媒温度が高温であるときには、ステップ62へ進み、減速運転を待たずに、燃料カットが禁止される減速運転時に対応するために目標補助空気量を第１の実施の形態と同様にエンジン回転速度に応じて設定し、ステップ63では、補助空気量制御弁22の開度を前記目標補助空気量相当に開いておく。
【００６９】
ステップ64では、減速燃料カット条件を判別し、条件成立時にはステップ65へ進み、触媒温度に基づいて燃料カットを禁止すべき状態であるか否かを判別する。そして、触媒温度が低く減速燃料カットを実行できるときには、ステップ66へ進んで、減速燃料カットを実行する。
【００７０】
一方、触媒温度が高く減速燃料カットを禁止すべき条件であるときには、ステップ67へ進み、減速燃料カットを禁止する。このとき、カット弁23が減速運転への移行によるブーストの低下に伴って開制御されるので、予め開かれていた補助空気量制御弁22で調整される補助空気量が直ちにエンジンに供給される。
【００７１】
補助空気量制御弁22の開度を、減速運転に移行してから制御するのでは、開度変化の応答遅れによって目標補助空気量を直ちに得ることができないが、上記のように減速燃料カットが行われることが予測されるときに予め補助空気量制御弁22の開度を目標補助空気量に見合った開度に開いておき、実際に減速運転される前はカット弁23によって補助空気量の供給を遮断する一方、減速運転への移行と共にカット弁23を開くようにすれば、オン・オフ的に開閉されるカット弁23の応答は良いから、減速運転への移行直後から目標補助空気量を供給させることが可能である。
【００７２】
尚、実際に減速運転に移行した後では、目標補助空気量を、ブーストセンサ18の検出結果や、失火の検出結果に基づいて修正し、また、該修正された目標補助空気量が所定範囲を越えるときに燃料カッヘト移行させたり、加速が検出されたときに燃料カットへ移行させたりする構成とすることも可能であり、これは、後述する第６，第７の実施の形態においても同様である。
【００７３】
図９のフローチャートは、第６の実施の形態を示す。この図９のフローチャートにおいて、ステップ71では、触媒８の温度が減速燃料カットを禁止すべき所定の高温状態であるか否かを判別し、触媒温度が高温であるときには、ステップ72へ進み、減速運転を待たずに、燃料カットが禁止される減速運転時に対応するために目標補助空気量を設定し、ステップ73では、補助空気量制御弁22の開度を前記目標補助空気量相当に開いておく。
【００７４】
ステップ74では、スロットル弁３が全閉か否かを判別する。そして、スロットル弁３が開かれている状態であるときには、ステップ75へ進んで、ブーストセンサ18で検出されるブーストに応じたカット弁23の開閉制御に優先して、カット弁23を閉に制御する。これにより、スロットル弁３が開かれた走行状態において補助空気量制御弁22を介して補助空気量がエンジン１に供給されることを回避する。即ち、本実施の形態では、前述のように、減速運転される前に予め補助空気量制御弁22を減速時の要求に見合った開度に開けておくが、スロットル３が開かれている走行状態では、補助空気が供給されるとトルク変動が生じて運転者に違和感を与えることになってしまうので、これを確実に回避すべく、スロットル弁３が開いているときにはそのときのブーストに関わらず、カット弁23を閉じておくようにする。
【００７５】
一方、スロットル弁３が全閉であるときには、ステップ76へ進み、スロットル弁３全閉以外の減速燃料カット条件を判別し、条件成立時にはステップ77へ進み、触媒温度に基づいて燃料カットを禁止すべき状態であるか否かを判別する。そして、触媒温度が低く減速燃料カットを実行できるときには、ステップ78へ進んで、減速燃料カットを実行する。
【００７６】
一方、触媒温度が高く減速燃料カットを禁止すべき条件であるときには、ステップ79へ進み、減速燃料カットを禁止する。このとき、カット弁18が減速運転への移行によるブーストの低下に伴って開制御される。図１０のフローチャートは、第７の実施の形態を示す。
【００７７】
この図１０のフローチャートにおいて、ステップ81では、触媒８の温度が減速燃料カットを禁止すべき所定の高温状態であるか否かを判別し、触媒温度が高温であるときには、ステップ82へ進み、減速運転を待たずに、燃料カットが禁止される減速運転時に対応するために目標補助空気量を設定し、ステップ84では、補助空気量制御弁22の開度を前記目標補助空気量相当に開いておく。
【００７８】
ステップ84では、スロットル弁３が全閉か否かを判別する。そして、スロットル弁３が開かれている状態であるときには、ステップ85へ進んで、ブーストセンサ18で検出されるブーストに応じたカット弁23の開閉制御に優先して、カット弁23を閉に制御する。一方、スロットル弁３が全閉であるときには、ステップ86へ進み、スロットル弁３全閉以外の減速燃料カット条件を判別し、条件成立時にはステップ87へ進み、触媒温度に基づいて燃料カットを禁止すべき状態であるか否かを判別する。
【００７９】
そして、触媒温度が低く減速燃料カットを実行できるときには、ステップ88へ進んで、減速燃料カットを実行する。一方、触媒温度が高く減速燃料カットを禁止すべき条件であるときには、ステップ89へ進み、補助空気量制御弁22の開度と目標開度との偏差（偏差＝実開度−目標開度）が所定範囲内である否かを判別する。
【００８０】
具体的には、前記偏差が−Ｄ１よりも小さく、実開度が目標開度よりも所定値Ｄ１以上に小さいか否かを判別する。前記Ｄ１は、目標開度に対応する目標ブーストと失火限界のブーストとの偏差に相当する値であり、実開度が目標開度よりも小さくその偏差が所定値Ｄ１以上であるときには、空気量不足によって失火の可能性があるものと判断される。
【００８１】
また、前記偏差がＤ２よりも大きく、実開度が目標開度よりも所定値Ｄ２以上に大きいか否かを判別する。前記Ｄ１は、目標開度に対応する目標ブーストとノーロードＮ／Ｌのブーストとの偏差に相当する値であり、実開度が目標開度よりも大きくその偏差が所定値Ｄ２以上であるときには、空気量過剰によって加速する可能性があるものと判断される。
【００８２】
実開度が目標開度よりも所定値Ｄ１以上に小さいとき、又は、実開度が目標開度よりも所定値Ｄ２以上に大きいときには、減速燃料カットを禁止しても、空気量の過不足によって失火又は加速が生じる可能性があるので、ステップ88へ進み、触媒温度が高い条件ではあるが、減速燃料カットを実行させる（開度差による燃料カット強制手段）。
【００８３】
一方、目標開度−所定値Ｄ１≦実開度≦目標開度＋所定値Ｄ２であるときには、失火，加速を招くような空気量の過不足を生じないので、ステップ90へ進んで減速燃料カットを禁止させる。かかる構成によると、減速燃料カット条件が成立する直前に触媒温度が高いと判断され、補助空気量制御弁22の開度を予め目標補助空気量に見合った開度に制御しようとしたが、減速運転に入る前までに目標開度にまで制御させることができず、然も、そのときの目標開度と実開度との偏差が失火，加速を招く程度の比較的大きい値であるときには、減速燃料カットを禁止しても初期状態において失火，加速の可能性があるため、減速燃料カットをそのまま実行させ、失火，加速の発生を未然に防止する。
【００８４】
尚、本発明は、開度が電気的に制御されるスロットル弁を備え、これをバイパスする通路を持たないエンジンにも適用可能である。即ち、このようなエンジンにおいても、エンジンの出力が要求されない状況（例えば、運転者によるアクセル踏み込み量が０の状態）ではスロットル弁開度が略全閉に制御され、このときのエンジン回転速度が所定回転速度以上であれば燃料カットを行うのであるが、この際、燃料カット条件と触媒温度による燃料カット禁止条件とが共に成立した場合には、エンジン回転速度に応じて設定される微小開度だけスロットル弁開度を増大補正すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態を示すエンジンのシステム構成図。
【図２】実施の形態におけるカット弁の駆動回路を示す図。
【図３】第１の実施の形態における補助空気量制御の内容を示すフローチャート。
【図４】ノーロード相当のブースト及び失火限界ブーストと目標ブーストとの相関を示す図。
【図５】第２の実施の形態における補助空気量制御の内容を示すフローチャート。
【図６】第３の実施の形態における補助空気量制御の内容を示すフローチャート。
【図７】第４の実施の形態における補助空気量制御の内容を示すフローチャート。
【図８】第５の実施の形態における補助空気量制御の内容を示すフローチャート。
【図９】第６の実施の形態における補助空気量制御の内容を示すフローチャート。
【図１０】第７の実施の形態における補助空気量制御の内容を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…エンジン
３…スロットル弁
５…燃料噴射弁
８…触媒
10…コントロールユニット
11…エアフローメータ
12…ポジションセンサ
13…リファレンスセンサ
15…空燃比センサ
16…スロットルセンサ
17…水温センサ
18…ブーストセンサ
21…バイパス通路
22…補助空気量制御弁
23…カット弁
【図１】
0003760591.tif 000002
【図２】
0003760591.tif 000003
【図３】
0003760591.tif 000004
【図４】
0003760591.tif 000005
【図５】
0003760591.tif 000006
【図６】
0003760591.tif 000007
【図７】
0003760591.tif 000008
【図８】
0003760591.tif 000009
【図９】
0003760591.tif 000010
【図１０】
0003760591.tif 000011