JP4223580B2 - 内燃機関の燃料カット制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料消費率の向上等を目的として、減速時に内燃機関への燃料の供給の停止（以下、燃料カット又はＦ／Ｃという）をする制御を行う、内燃機関の燃料カット制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内燃機関の電子制御式燃料噴射制御装置においては、スロットルバルブが全閉でエンジン回転速度が所定値以上のときに、燃料供給の不必要な減速状態にあると判断し、燃料消費率の向上を図るべく、燃料噴射を一時的に停止する燃料カットが行われている。
【０００３】
例えば、特開平8-144814号公報は、そのような燃料カット制御装置の一例を開示するものである。当該公報においては、内燃機関の排気系に設けられた触媒の温度が高いときに減速時の燃料カットを禁止することにより、触媒が高温リーン雰囲気に晒されるのを防止し、触媒の劣化を防止することが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に記載の装置においては、同様な運転状態にあっても、触媒の温度に応じて、燃料カットが実行されて燃料噴射が停止される場合と、燃料カットが禁止されて燃料噴射が継続される場合とが存在し、両者で車両の減速感が異なってくる。すなわち、燃料カットが禁止される場合には、車両の減速感が損なわれる。従って、かかる従来技術においては、このような減速感の悪化が運転者に違和感を与えるという問題を生ずる。
【０００５】
かかる実情に鑑み、本発明の目的は、高温リーン雰囲気の条件下での触媒の劣化を防止すべく減速時の燃料カットを禁止する制御を行うに際し、車両の減速感の悪化を防止することが可能な、内燃機関の燃料カット制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明によれば、内燃機関の減速時に燃料カットを実行する燃料カット実行手段と、燃料カットが実行される運転状態では燃焼に最小限必要な吸入空気量を確保する制御を実行する手段と、該内燃機関の排気系に設けられた触媒の温度が高いときに前記燃料カット実行手段による燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段と、を備えた内燃機関の燃料カット制御装置において、車両の減速に該内燃機関の減速力が寄与する割合が高い運転状態にあるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により該運転状態にあると判定されたときには前記燃料カット禁止手段による燃料カット禁止を中止する中止手段と、を設け、前記判定手段は、該内燃機関に接続される変速機にて所定変速段より小さい変速段が選択されているときに該運転状態にあると判定することを特徴とする、内燃機関の燃料カット制御装置が提供される。
【００１０】
減速感が損なわれ運転者に違和感を与えるような運転状態は、車両の減速に内燃機関の減速力が寄与する割合が高い運転状態である。上述の如く構成された、本発明に係る燃料カット制御装置においては、このような運転状態の下では、触媒劣化防止の観点に基づく燃料カット禁止が中止され、燃料カットが実行されるため、内燃機関の減速力が大きくなり、車両の減速感の悪化が防止される。
【００１２】
具体的には、内燃機関に接続される変速機にて小さい変速段が選択されている場合に、車両の減速に内燃機関の減速力が寄与する割合が高い運転状態にあるといえる。本発明に係る燃料カット制御装置においては、内燃機関に接続される変速機にて所定変速段より小さい変速段が選択されているときに触媒劣化防止の観点に基づく燃料カット禁止が中止され、減速感の悪化が防止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る燃料カット制御装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概要図である。エンジン１は、車両に内燃機関として搭載される直列４気筒４サイクルレシプロガソリンエンジンである。エンジン１は、シリンダブロック２及びシリンダヘッド３を備えている。シリンダブロック２には、上下方向へ延びる複数のシリンダ４が紙面の厚み方向へ並設され、各シリンダ４内には、ピストン５が往復動可能に収容されている。各ピストン５は、コネクティングロッド６を介し共通のクランクシャフト７に連結されている。各ピストン５の往復運動は、コネクティングロッド６を介してクランクシャフト７の回転運動に変換される。
【００１６】
シリンダブロック２とシリンダヘッド３との間において、各ピストン５の上側は燃焼室８となっている。シリンダヘッド３には、その両外側面と各燃焼室８とを連通させる吸気ポート９及び排気ポート１０がそれぞれ設けられている。これらのポート９及び１０を開閉するために、シリンダヘッド３には吸気バルブ１１及び排気バルブ１２がそれぞれ略上下方向への往復動可能に支持されている。また、シリンダヘッド３において、各バルブ１１，１２の上方には、吸気側カムシャフト１３及び排気側カムシャフト１４がそれぞれ回転可能に設けられている。カムシャフト１３及び１４には、吸気バルブ１１及び排気バルブ１２を駆動するためのカム１５及び１６が取り付けられている。カムシャフト１３及び１４の端部にそれぞれ設けられたタイミングプーリ１７及び１８は、クランクシャフト７の端部に設けられたタイミングプーリ１９へタイミングベルト２０により連結されている。
【００１７】
すなわち、クランクシャフト７の回転に伴いタイミングプーリ１９が回転すると、その回転がタイミングベルト２０を介してタイミングプーリ１７及び１８に伝達される。その際、タイミングプーリ１９の回転は、その回転速度が１／２に減速されてタイミングプーリ１７及び１８に伝達される。タイミングプーリ１７の回転にともない吸気側カムシャフト１３が回転すると、カム１５の作用により吸気バルブ１１が往復動し、吸気ポート９が開閉される。また、タイミングプーリ１８の回転に伴い排気側カムシャフト１４が回転すると、カム１６の作用により排気バルブ１２が往復動し、排気ポート１０が開閉される。こうして、クランクシャフト７によってカムシャフト１３及び１４が回転駆動せしめられ、吸気バルブ１１及び排気バルブ１２が７２０°周期の一定クランク角において開閉せしめられる。
【００１８】
吸気ポート９には、エアクリーナ３１、スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４等を備えた吸気通路３０が接続されている。エンジン１外部の空気（外気）は、燃焼室８へ向けて吸気通路３０の各部３１，３２，３３及び３４を順に通過する。スロットルバルブ３２は、軸３２ａにより吸気通路３０に回動可能に設けられている。軸３２ａは、ワイヤ等を介して運転席のアクセルペダル（図示しない）に連結されており、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作に連動してスロットルバルブ３２と一体で回動される。この際のスロットルバルブ３２の傾斜角度に応じて、吸気通路３０を流れる空気の量（吸入空気量）が決定される。サージタンク３３は、吸入空気の脈動（圧力振動）を平滑化するためのものである。また、スロットルバルブ３２をバイパスするアイドルアジャスト通路３５には、アイドル時の空気流量を調節するためのアイドル回転速度制御弁（ＩＳＣＶ）３６が設けられている。
【００１９】
吸気マニホルド３４には、各吸気ポート９へ向けて燃料を噴射するインジェクタ４０が取付けられている。燃料は、燃料タンク４１に貯蔵されており、そこから燃料ポンプ４２によりくみ上げられ、燃料配管４３を経てインジェクタ４０に供給される。そして、インジェクタ４０から噴射される燃料と吸気通路３０内を流れる空気とからなる混合気は、吸気行程において吸気バルブ１１を介して燃焼室８へ導入され、圧縮行程においてピストン５により圧縮される。
【００２０】
この混合気に着火するために、シリンダヘッド３には点火プラグ５０が取付けられている。点火時には、点火信号を受けたイグナイタ５１が、点火コイル５２の１次電流の通電及び遮断を制御し、その２次電流が、点火ディストリビュータ５３を介して点火プラグ５０に供給される。点火ディストリビュータ５３は、クランクシャフト７の回転に同期して２次電流を各気筒の点火プラグ５０に分配するものである。そして、燃焼室８へ導入された混合気は、点火プラグ５０による点火によって爆発・燃焼せしめられる（膨張行程）。この際に生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン５が往復動し、クランクシャフト７が回転せしめられ、エンジン１の駆動力が得られる。
【００２１】
燃焼した混合気は、排気行程において排気ガスとして排気バルブ１２を介して排気ポート１０に導かれる。排気ポート１０には、排気マニホルド６１、触媒コンバータ６２等を備えた排気通路６０が接続されている。触媒コンバータ６２には、不完全燃焼成分であるＨＣ（炭化水素）及びＣＯ（一酸化炭素）の酸化と、空気中の窒素と燃え残りの酸素とが反応して生成されるＮＯx （窒素酸化物）の還元とを同時に促進する三元触媒が収容されている。こうして触媒コンバータ６２において浄化された排気ガスが大気中に排出される。
【００２２】
図１に示すように、エンジン１には以下の各種センサが取付けられている。シリンダブロック２には、エンジン１の冷却水の温度（冷却水温ＴＨＷ）を検出するための水温センサ７４が取付けられている。吸気通路３０には、吸入空気量（流量ＱＡ）を検出するためのエアフローメータ７０が取り付けられている。吸気通路３０においてエアクリーナ３１の近傍には、吸入空気の温度（吸気温ＴＨＡ）を検出するための吸気温センサ７３が取付けられている。吸気通路３０において、スロットルバルブ３２の近傍には、その軸３２ａの回動角度（スロットル開度ＴＡ）を検出するためのスロットル開度センサ７２が設けられている。また、スロットルバルブ３２が全閉状態のときには、アイドルスイッチ８２がオンとなり、その出力であるスロットル全閉信号がアクティブとなる。サージタンク３３には、その内部の圧力（吸気圧ＰＭ）を検出するための吸気圧センサ７１が取付けられている。排気通路６０の途中には、排気ガス中の残存酸素濃度を検出するためのＯ2 センサ７５が取付けられている。
【００２３】
ディストリビュータ５３には、クランクシャフト７の回転に同期して回転するロータが内蔵されており、クランクシャフト７の基準位置を検出するためにロータの回転に基づいてクランク角（ＣＡ）に換算して７２０°ＣＡごとに基準位置検出用パルスを発生させるクランク基準位置センサ８０が設けられ、また、クランクシャフト７の回転速度（エンジン回転速度ＮＥ）を検出するためにロータの回転に基づいて３０°ＣＡごとに回転速度検出用パルスを発生させクランク角センサ８１が設けられている。なお、車両には、実際の車速を検出するための出力パルスを発生させる車速センサ８３が取り付けられている。
【００２４】
図１に示すエンジン電子制御装置（エンジンＥＣＵ）９０は、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回転速度制御等を実行するマイクロコンピュータシステムであり、そのハードウェア構成は、図２のブロック図に示される。リードオンリメモリ（ＲＯＭ）９３に格納されたプログラム及び各種のマップに従って、中央処理装置（ＣＰＵ）９１は、各種センサ及びスイッチからの信号をＡ／Ｄ変換回路（ＡＤＣ）９５又は入力インタフェース回路９６を介して入力し、その入力信号に基づいて演算処理を実行し、その演算結果に基づき駆動制御回路９７ａ〜９７ｃを介して各種アクチュエータ用制御信号を出力する。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９４は、その演算・制御処理過程における一時的なデータ記憶場所として使用される。また、バックアップＲＡＭ９９は、バッテリ（図示せず）に直接接続されることにより電力の供給を受け、イグニションスイッチがオフの状態においても保持されるべきデータ（例えば、各種の学習値）を格納するために使用される。また、これらのＥＣＵ内の各構成要素は、アドレスバス、データバス、及びコントロールバスからなるシステムバス９２によって接続されている。
【００２５】
点火時期制御は、クランク角センサ８１から得られるエンジン回転速度及びその他のセンサからの信号により、エンジンの状態を総合的に判定し、最適な点火時期を決定し、駆動制御回路９７ｂを介してイグナイタ５１に点火信号を送るものである。
【００２６】
また、アイドル回転速度制御は、アイドルスイッチ８２からのスロットル全閉信号及び車速センサ８３からの車速信号によってアイドル状態を検出するとともに、水温センサ７４からのエンジン冷却水温度等によって決められる目標回転速度と実際のエンジン回転速度とを比較し、その差に応じて目標回転速度となるように制御量を決定し、駆動制御回路９７ｃを介してＩＳＣＶ３６を制御して空気量を調節することにより、最適なアイドル回転速度を維持するものである。
【００２７】
このアイドル回転速度制御においては、上述のフィードバック制御とともに、アイドル回転速度を一定値に維持するのを容易にするため、学習制御が行われている。すなわち、アイドル回転速度を一定値に維持するためのＩＳＣＶ開度は、部品の個体差や経時変化に応じて変化してくるため、その差を吸収するためのＩＳＣＶ開度学習値ＤＧが、フィードバック制御の過程において学習され更新されている。
【００２８】
燃料噴射制御は、基本的には、エンジン１回転当た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すなわちインジェクタ４０による噴射時間を演算し、所定のクランク角に達した時点で燃料を噴射すべく、駆動制御回路９７ａを介してインジェクタ４０を制御するものである。なお、エンジン１回転当たりの吸入空気量は、エアフローメータ７０により計測される吸入空気流量とクランク角センサ８１から得られるエンジン回転速度とから算出されるか、又は吸気圧センサ７１から得られる吸気管圧力とエンジン回転速度とによって推定される。そして、かかる燃料噴射量演算の際には、スロットル開度センサ７２、吸気温センサ７３、水温センサ７４等の各センサからの信号に基づく基本的な補正、Ｏ2 センサ７５からの信号に基づく空燃比フィードバック補正、そのフィードバック補正値の中央値が理論空燃比となるようにする空燃比学習補正等が加えられる。
【００２９】
また、燃料噴射制御には、減速時の燃料カット制御が含まれる。ところで、触媒の温度（触媒床温）が高いときに燃料カットを実行すると、それに伴い発生するリーンな排気ガスが触媒に流入するが、かかる高温リーン雰囲気の下では触媒が劣化することが知られている。そこで、触媒の温度に応じて減速時の燃料カットを禁止することが従来より提案されている。しかしながら、前述したように、燃料カットが禁止されて燃料噴射が継続される場合には、車両の減速感に違和感が生じてしまう。
【００３０】
本発明においては、減速感が損なわれ運転者に違和感を与えるような運転状態、すなわち車両の減速に内燃機関の減速力（エンジンブレーキ）が寄与する割合が高い運転状態では、触媒劣化防止の観点に基づく燃料カット禁止を行わないようにする。例えば、走行車速が小さい場合には、走行風による空気抵抗が小さく、車両の減速に内燃機関の減速力（エンジンブレーキ）が寄与する割合が高い運転状態にあるといえる。本発明の第１実施形態においては、車速が所定値よりも小さいときには触媒劣化防止の観点に基づく燃料カット禁止が中止され、減速感の悪化が防止される。以下、その具体的処理について詳細に説明する。
【００３１】
図３は、触媒床温を推定すべくＣＰＵ９１によって実行される触媒床温推定ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。このルーチンは、所定の周期で実行される。触媒床温は、吸入空気流量ＱＡにより推定することができる。ただし、触媒床温は、吸入空気流量の変化に対して一定の遅延時間を有して緩やかにその変化が現れる。そのため、吸入空気流量ＱＡの変化を一定時間遅延させて反映する遅延吸入空気流量ＤＱＡ（ディレーＱＡ）をもって触媒床温とする。
【００３２】
まず、ステップ１０１では、エアフローメータ７０の出力に基づき現在の吸入空気流量ＱＡを検出する。次に、ステップ１０２では、その現在の吸入空気流量ＱＡが前回算出された吸入空気流量ＱＡＯより大きいか否かを判定し、大きい場合には、ステップ１０３に進んで、所定量ＱＡＣだけ遅延吸入空気流量ＤＱＡを増大させ、そうでない場合には、ステップ１０４に進んで、所定量ＱＡＤだけ遅延吸入空気流量ＤＱＡを減少させる。最後に、ステップ１０５では、今回算出されたＱＡを次回の利用のためにＱＡＯとして記憶する。こうして求められる遅延吸入空気流量ＤＱＡは、吸入空気流量ＱＡを緩やかな速度で追従するものであり、触媒床温を反映する量として利用することが可能である。なお、触媒床温を検出する方法として、触媒に設けた温度センサにより直接検出してもよい。
【００３３】
図４は、ＣＰＵ９１によって実行される減速時燃料カット実行制御ルーチン（第１実施形態）の処理手順を示すフローチャートである。この減速時燃料カット実行制御ルーチンは、燃料噴射制御の１つとしてその中で最も優先的に処理されるものであり、次の燃料噴射時期において減速時燃料カットを実行すべきか否かを判断するものである。そして、本ルーチンは、触媒床温が高いときには減速時燃料カットを禁止するものであるが、さらに、車速が所定値よりも小さいときにはかかる燃料カット禁止を中止して減速感の悪化を防止しようというものである。
【００３４】
まず、減速時燃料カット条件として、アイドルオンＦ／Ｃ条件又は降坂Ｆ／Ｃ条件が成立するか否かを判定する（ステップ２０１）。ここで、アイドルオンＦ／Ｃ条件とは、アイドルスイッチ８２がオン、すなわちスロットルバルブ３２が全閉状態となっており、かつ、エンジン回転速度ＮＥが所定値以上であるという条件をいう。また、降坂Ｆ／Ｃ条件とは、吸入空気量や燃料噴射量が燃焼限界を下回り失火が発生しそうな条件をいう。ステップ２０１の判定結果がＮＯのとき、すなわち減速時Ｆ／Ｃ条件が不成立のときには、フラグＸＦＣを０として、Ｆ／Ｃ非実行状態とする（ステップ２０５）。
【００３５】
一方、ステップ２０１の判定結果がＹＥＳのとき、すなわち減速時Ｆ／Ｃ条件が成立するときには、触媒床温相当量ＤＱＡが所定の判定基準値ＤＱＡref より小さいか否かを判定する（ステップ２０２）。なお、この判定基準値ＤＱＡref は、例えば、触媒床温８００°Ｃに相当する値である。ＤＱＡ＜ＤＱＡref のとき、すなわち触媒床温が低いときには、高温リーン雰囲気に起因する触媒劣化のおそれがないため、フラグＸＦＣを１として、Ｆ／Ｃ実行状態とする（ステップ２０４）。
【００３６】
一方、ＤＱＡ≧ＤＱＡref のとき、すなわち触媒床温が高いときには、触媒劣化のおそれがあり、従来技術によればＦ／Ｃの実行を禁止する条件にある。しかし、本実施形態においては、車速センサ８３によって検出される車速ＳＰＤが所定の判定基準値ＳＰＤref より大きいか否かを判定する（ステップ２０３）。ＳＰＤ＞ＳＰＤref のとき、すなわち車速が高いときには、大きな空気抵抗により違和感のない減速が得られるため、触媒劣化防止の観点に立ってＦ／Ｃ禁止とすべく、フラグＸＦＣを０として、Ｆ／Ｃ非実行状態とする（ステップ２０５）。一方、ＳＰＤ≦ＳＰＤref のとき、すなわち車速が低いときには、空気抵抗による減速が得られないため、減速感確保の観点に立って触媒劣化防止のためのＦ／Ｃ禁止を中止にすべく、フラグＸＦＣを１として、Ｆ／Ｃ実行状態とする（ステップ２０４）。ステップ２０４又は２０５にて操作されるフラグＸＦＣは、別途実行される燃料噴射制御において参照され、ＸＦＣ＝１のときには燃料噴射が停止される。
【００３７】
さて、燃料カットが実行される運転状態においては、吸入空気量は、吸気管負圧によるオイル消化を低減するために比較的多い量に設定されているが、燃焼限界については考慮されていない。そのため、燃料カットが禁止されると、１行程当たりの吸入空気量が燃焼限界を下回る状況で燃料が噴射されることとなり、その結果、失火が発生し、触媒の温度を過度に上昇させるという問題が起こる。すなわち、触媒の劣化を防止すべく燃料カットを禁止したのにもかかわらず、却って悪影響を触媒に与えてしまう。したがって、高温リーン雰囲気に起因する触媒劣化を防止すべく減速時の燃料カットを禁止するに際し、かかる失火の発生を回避するためには、失火が発生しない程度の吸入空気量を確保する必要がある。そこで、本実施形態においては、減速時燃料カットの実行禁止がどの時点において行われようとも失火が発生することのないように、ＩＳＣＶ３６を利用して、燃焼に最小限必要な吸入空気量を確保する制御も同時に実行している。
【００３８】
すなわち、ステップ２０４又は２０５の次に実行されるステップ２０６では、図５に示される如きマップを参照することにより、現在のエンジン回転速度ＮＥに基づいて、失火が発生しない最小限の吸入空気量を確保するのに必要なＩＳＣＶ３６の開度ＤＯＰＭＩＮmap を求める。燃焼限界でのエンジン１行程当たりの空気量は一定値であるため、エンジン回転速度ＮＥが大きくなるほど、単位時間当たりの量である吸入空気流量を大きくする必要があり、従って、ＩＳＣＶ開度ＤＯＰＭＩＮmap も大きくする必要がある。なお、このマップは、予めＲＯＭ７３に格納されている。
【００３９】
次いで、ステップ２０７では、エンジン回転速度ＮＥが所定の判定基準値ＮＥref より大きいか否かを判定する。この判定基準値ＮＥref は、例えば、１０００ｒｐｍである。ＮＥ≦ＮＥref のときには、本ルーチンを終了する。一方、ＮＥ＞ＮＥref のときには、ＤＯＰＭＩＮmap と前述のようにアイドル回転速度制御において個体差や経時変化を吸収すべく学習されているＩＳＣＶ開度学習値ＤＧとに基づいて、
ＤＯＰＭＩＮ←ＤＯＰＭＩＮmap ＋ＤＧ
なる演算を実行することにより、ＩＳＣＶ開度の下限ガード値ＤＯＰＭＩＮを算出する（ステップ２０８）。そして、別途実行される処理において、ＩＳＣＶ開度ＤＯＰがこのＤＯＰＭＩＮを下回ることのないようにＩＳＣＶ３６が制御される。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。内燃機関に接続される変速機にて小さい変速段が選択されている場合にも、車両の減速に内燃機関の減速力（エンジンブレーキ）が寄与する割合が高い運転状態にあるといえる。第２実施形態においては、内燃機関に接続される変速機にて所定変速段（ここでは３速）より小さい変速段が選択されているときには触媒劣化防止の観点に基づく燃料カット禁止が中止され、減速感の悪化が防止される。
【００４１】
図６は、第２実施形態に係る減速時燃料カット実行制御ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。本ルーチンにおけるステップ３０１、３０２、及び３０４から３０８までは、第１実施形態におけるステップ２０１、２０２、及び２０４から２０８までと同一であり、第１実施形態と第２実施形態とでは、ステップ２０３の内容とステップ３０３の内容とが異なるだけである。すなわち、ステップ３０３では、変速機のシフト位置が例えば３速以上か否かを判定する。シフト位置が３速以上のときには、減速感に違和感はないとして、触媒劣化防止の観点に基づくＦ／Ｃ禁止制御を実行する（ステップ３０５）。一方、シフト位置が３速未満のときには、減速感確保の観点に立って触媒劣化防止のためのＦ／Ｃ禁止制御を中止する（ステップ３０４）。上記の実施例では、例えば、３速のときとしたが、これに限定されない。また、無段変速機を備えた車両においては、ステップ３０３において、変速機の変速比が減速感に影響を与える所定変速比以上か否かを判定する構成に変更することも可能である。
【００４２】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。内燃機関に接続される変速機がニュートラル状態にある場合には、内燃機関の回転速度の早期低下を運転者が期待する運転状態にあるといえる。第３実施形態においては、内燃機関に接続される変速機がニュートラル状態にあるときには触媒劣化防止の観点に基づく燃料カット禁止が中止され、運転者に違和感を与えないようにされる。
【００４３】
図７は、第３実施形態に係る減速時燃料カット実行制御ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。本ルーチンにおけるステップ４０１、４０２、及び４０４から４０８までは、第１実施形態におけるステップ２０１、２０２、及び２０４から２０８までと同一であり、第１実施形態と第３実施形態とでは、ステップ２０３の内容とステップ４０３の内容とが異なるだけである。すなわち、ステップ４０３では、変速機のシフト位置がニュートラルか否かを判定する。シフト位置がニュートラルでないときには、触媒劣化防止の観点に基づくＦ／Ｃ禁止制御を実行する（ステップ４０５）。一方、シフト位置がニュートラルのときには、違和感防止の観点に立って触媒劣化防止のためのＦ／Ｃ禁止制御を中止する（ステップ４０４）。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、減速感が損なわれ運転者に違和感を与えるような運転状態、すなわち、車両の減速に内燃機関の減速力が寄与する割合が高い運転状態においては、高温リーン雰囲気の下での触媒劣化を防止する観点に基づく燃料カット禁止が中止され、燃料カットが実行されるため、内燃機関の減速力が大きくなり、車両の減速感の悪化が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料カット制御装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概要図である。
【図２】エンジンＥＣＵのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】ＣＰＵによって実行される触媒床温推定ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】ＣＰＵによって実行される減速時燃料カット実行制御ルーチン（第１実施形態）の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】失火が発生しない下限吸入空気量を確保するのに必要なＩＳＣＶ開度ＤＯＰＭＩＮmap をエンジン回転速度ＮＥに応じて定めたマップを示す図である。
【図６】ＣＰＵによって実行される減速時燃料カット実行制御ルーチン（第２実施形態）の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】ＣＰＵによって実行される減速時燃料カット実行制御ルーチン（第３実施形態）の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…直列４気筒４サイクルレシプロガソリンエンジン
２…シリンダブロック
３…シリンダヘッド
４…シリンダ
５…ピストン
６…コネクティングロッド
７…クランクシャフト
８…燃焼室
９…吸気ポート
１０…排気ポート
１１…吸気バルブ
１２…排気バルブ
１３…吸気側カムシャフト
１４…排気側カムシャフト
１５…吸気側カム
１６…排気側カム
１７，１８，１９…タイミングプーリ
２０…タイミングベルト
３０…吸気通路
３１…エアクリーナ
３２…スロットルバルブ
３２ａ…スロットルバルブの軸
３３…サージタンク
３４…吸気マニホルド
３５…アイドルアジャスト通路
３６…アイドル回転速度制御弁（ＩＳＣＶ）
４０…インジェクタ
４１…燃料タンク
４２…燃料ポンプ
４３…燃料配管
５０…点火プラグ
５１…イグナイタ
５２…点火コイル
５３…点火ディストリビュータ
６０…排気通路
６１…排気マニホルド
６２…触媒コンバータ
７０…エアフローメータ
７１…吸気圧センサ
７２…スロットル開度センサ
７３…吸気温センサ
７４…水温センサ
７５…Ｏ2 センサ
８０…クランク基準位置センサ
８１…クランク角センサ
８２…アイドルスイッチ
８３…車速センサ
９０…エンジンＥＣＵ
９１…ＣＰＵ
９２…システムバス
９３…ＲＯＭ
９４…ＲＡＭ
９５…Ａ／Ｄ変換回路
９６…入力インタフェース回路
９７ａ，９７ｂ，９７ｃ…駆動制御回路
９９…バックアップＲＡＭ
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料消費率の向上等を目的として、減速時に内燃機関への燃料の供給の停止（以下、燃料カット又はＦ／Ｃという）をする制御を行う、内燃機関の燃料カット制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内燃機関の電子制御式燃料噴射制御装置においては、スロットルバルブが全閉でエンジン回転速度が所定値以上のときに、燃料供給の不必要な減速状態にあると判断し、燃料消費率の向上を図るべく、燃料噴射を一時的に停止する燃料カットが行われている。
【０００３】
例えば、特開平8-144814号公報は、そのような燃料カット制御装置の一例を開示するものである。当該公報においては、内燃機関の排気系に設けられた触媒の温度が高いときに減速時の燃料カットを禁止することにより、触媒が高温リーン雰囲気に晒されるのを防止し、触媒の劣化を防止することが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に記載の装置においては、同様な運転状態にあっても、触媒の温度に応じて、燃料カットが実行されて燃料噴射が停止される場合と、燃料カットが禁止されて燃料噴射が継続される場合とが存在し、両者で車両の減速感が異なってくる。すなわち、燃料カットが禁止される場合には、車両の減速感が損なわれる。従って、かかる従来技術においては、このような減速感の悪化が運転者に違和感を与えるという問題を生ずる。
【０００５】
かかる実情に鑑み、本発明の目的は、高温リーン雰囲気の条件下での触媒の劣化を防止すべく減速時の燃料カットを禁止する制御を行うに際し、車両の減速感の悪化を防止することが可能な、内燃機関の燃料カット制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明によれば、内燃機関の減速時に燃料カットを実行する燃料カット実行手段と、燃料カットが実行される運転状態では燃焼に最小限必要な吸入空気量を確保する制御を実行する手段と、該内燃機関の排気系に設けられた触媒の温度が高いときに前記燃料カット実行手段による燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段と、を備えた内燃機関の燃料カット制御装置において、車両の減速に該内燃機関の減速力が寄与する割合が高い運転状態にあるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により該運転状態にあると判定されたときには前記燃料カット禁止手段による燃料カット禁止を中止する中止手段と、を設け、前記判定手段は、該内燃機関に接続される変速機にて所定変速段より小さい変速段が選択されているときに該運転状態にあると判定することを特徴とする、内燃機関の燃料カット制御装置が提供される。
【００１０】
減速感が損なわれ運転者に違和感を与えるような運転状態は、車両の減速に内燃機関の減速力が寄与する割合が高い運転状態である。上述の如く構成された、本発明に係る燃料カット制御装置においては、このような運転状態の下では、触媒劣化防止の観点に基づく燃料カット禁止が中止され、燃料カットが実行されるため、内燃機関の減速力が大きくなり、車両の減速感の悪化が防止される。
【００１２】
具体的には、内燃機関に接続される変速機にて小さい変速段が選択されている場合に、車両の減速に内燃機関の減速力が寄与する割合が高い運転状態にあるといえる。本発明に係る燃料カット制御装置においては、内燃機関に接続される変速機にて所定変速段より小さい変速段が選択されているときに触媒劣化防止の観点に基づく燃料カット禁止が中止され、減速感の悪化が防止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る燃料カット制御装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概要図である。エンジン１は、車両に内燃機関として搭載される直列４気筒４サイクルレシプロガソリンエンジンである。エンジン１は、シリンダブロック２及びシリンダヘッド３を備えている。シリンダブロック２には、上下方向へ延びる複数のシリンダ４が紙面の厚み方向へ並設され、各シリンダ４内には、ピストン５が往復動可能に収容されている。各ピストン５は、コネクティングロッド６を介し共通のクランクシャフト７に連結されている。各ピストン５の往復運動は、コネクティングロッド６を介してクランクシャフト７の回転運動に変換される。
【００１６】
シリンダブロック２とシリンダヘッド３との間において、各ピストン５の上側は燃焼室８となっている。シリンダヘッド３には、その両外側面と各燃焼室８とを連通させる吸気ポート９及び排気ポート１０がそれぞれ設けられている。これらのポート９及び１０を開閉するために、シリンダヘッド３には吸気バルブ１１及び排気バルブ１２がそれぞれ略上下方向への往復動可能に支持されている。また、シリンダヘッド３において、各バルブ１１，１２の上方には、吸気側カムシャフト１３及び排気側カムシャフト１４がそれぞれ回転可能に設けられている。カムシャフト１３及び１４には、吸気バルブ１１及び排気バルブ１２を駆動するためのカム１５及び１６が取り付けられている。カムシャフト１３及び１４の端部にそれぞれ設けられたタイミングプーリ１７及び１８は、クランクシャフト７の端部に設けられたタイミングプーリ１９へタイミングベルト２０により連結されている。
【００１７】
すなわち、クランクシャフト７の回転に伴いタイミングプーリ１９が回転すると、その回転がタイミングベルト２０を介してタイミングプーリ１７及び１８に伝達される。その際、タイミングプーリ１９の回転は、その回転速度が１／２に減速されてタイミングプーリ１７及び１８に伝達される。タイミングプーリ１７の回転にともない吸気側カムシャフト１３が回転すると、カム１５の作用により吸気バルブ１１が往復動し、吸気ポート９が開閉される。また、タイミングプーリ１８の回転に伴い排気側カムシャフト１４が回転すると、カム１６の作用により排気バルブ１２が往復動し、排気ポート１０が開閉される。こうして、クランクシャフト７によってカムシャフト１３及び１４が回転駆動せしめられ、吸気バルブ１１及び排気バルブ１２が７２０°周期の一定クランク角において開閉せしめられる。
【００１８】
吸気ポート９には、エアクリーナ３１、スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４等を備えた吸気通路３０が接続されている。エンジン１外部の空気（外気）は、燃焼室８へ向けて吸気通路３０の各部３１，３２，３３及び３４を順に通過する。スロットルバルブ３２は、軸３２ａにより吸気通路３０に回動可能に設けられている。軸３２ａは、ワイヤ等を介して運転席のアクセルペダル（図示しない）に連結されており、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作に連動してスロットルバルブ３２と一体で回動される。この際のスロットルバルブ３２の傾斜角度に応じて、吸気通路３０を流れる空気の量（吸入空気量）が決定される。サージタンク３３は、吸入空気の脈動（圧力振動）を平滑化するためのものである。また、スロットルバルブ３２をバイパスするアイドルアジャスト通路３５には、アイドル時の空気流量を調節するためのアイドル回転速度制御弁（ＩＳＣＶ）３６が設けられている。
【００１９】
吸気マニホルド３４には、各吸気ポート９へ向けて燃料を噴射するインジェクタ４０が取付けられている。燃料は、燃料タンク４１に貯蔵されており、そこから燃料ポンプ４２によりくみ上げられ、燃料配管４３を経てインジェクタ４０に供給される。そして、インジェクタ４０から噴射される燃料と吸気通路３０内を流れる空気とからなる混合気は、吸気行程において吸気バルブ１１を介して燃焼室８へ導入され、圧縮行程においてピストン５により圧縮される。
【００２０】
この混合気に着火するために、シリンダヘッド３には点火プラグ５０が取付けられている。点火時には、点火信号を受けたイグナイタ５１が、点火コイル５２の１次電流の通電及び遮断を制御し、その２次電流が、点火ディストリビュータ５３を介して点火プラグ５０に供給される。点火ディストリビュータ５３は、クランクシャフト７の回転に同期して２次電流を各気筒の点火プラグ５０に分配するものである。そして、燃焼室８へ導入された混合気は、点火プラグ５０による点火によって爆発・燃焼せしめられる（膨張行程）。この際に生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン５が往復動し、クランクシャフト７が回転せしめられ、エンジン１の駆動力が得られる。
【００２１】
燃焼した混合気は、排気行程において排気ガスとして排気バルブ１２を介して排気ポート１０に導かれる。排気ポート１０には、排気マニホルド６１、触媒コンバータ６２等を備えた排気通路６０が接続されている。触媒コンバータ６２には、不完全燃焼成分であるＨＣ（炭化水素）及びＣＯ（一酸化炭素）の酸化と、空気中の窒素と燃え残りの酸素とが反応して生成されるＮＯx （窒素酸化物）の還元とを同時に促進する三元触媒が収容されている。こうして触媒コンバータ６２において浄化された排気ガスが大気中に排出される。
【００２２】
図１に示すように、エンジン１には以下の各種センサが取付けられている。シリンダブロック２には、エンジン１の冷却水の温度（冷却水温ＴＨＷ）を検出するための水温センサ７４が取付けられている。吸気通路３０には、吸入空気量（流量ＱＡ）を検出するためのエアフローメータ７０が取り付けられている。吸気通路３０においてエアクリーナ３１の近傍には、吸入空気の温度（吸気温ＴＨＡ）を検出するための吸気温センサ７３が取付けられている。吸気通路３０において、スロットルバルブ３２の近傍には、その軸３２ａの回動角度（スロットル開度ＴＡ）を検出するためのスロットル開度センサ７２が設けられている。また、スロットルバルブ３２が全閉状態のときには、アイドルスイッチ８２がオンとなり、その出力であるスロットル全閉信号がアクティブとなる。サージタンク３３には、その内部の圧力（吸気圧ＰＭ）を検出するための吸気圧センサ７１が取付けられている。排気通路６０の途中には、排気ガス中の残存酸素濃度を検出するためのＯ2 センサ７５が取付けられている。
【００２３】
ディストリビュータ５３には、クランクシャフト７の回転に同期して回転するロータが内蔵されており、クランクシャフト７の基準位置を検出するためにロータの回転に基づいてクランク角（ＣＡ）に換算して７２０°ＣＡごとに基準位置検出用パルスを発生させるクランク基準位置センサ８０が設けられ、また、クランクシャフト７の回転速度（エンジン回転速度ＮＥ）を検出するためにロータの回転に基づいて３０°ＣＡごとに回転速度検出用パルスを発生させクランク角センサ８１が設けられている。なお、車両には、実際の車速を検出するための出力パルスを発生させる車速センサ８３が取り付けられている。
【００２４】
図１に示すエンジン電子制御装置（エンジンＥＣＵ）９０は、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回転速度制御等を実行するマイクロコンピュータシステムであり、そのハードウェア構成は、図２のブロック図に示される。リードオンリメモリ（ＲＯＭ）９３に格納されたプログラム及び各種のマップに従って、中央処理装置（ＣＰＵ）９１は、各種センサ及びスイッチからの信号をＡ／Ｄ変換回路（ＡＤＣ）９５又は入力インタフェース回路９６を介して入力し、その入力信号に基づいて演算処理を実行し、その演算結果に基づき駆動制御回路９７ａ〜９７ｃを介して各種アクチュエータ用制御信号を出力する。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９４は、その演算・制御処理過程における一時的なデータ記憶場所として使用される。また、バックアップＲＡＭ９９は、バッテリ（図示せず）に直接接続されることにより電力の供給を受け、イグニションスイッチがオフの状態においても保持されるべきデータ（例えば、各種の学習値）を格納するために使用される。また、これらのＥＣＵ内の各構成要素は、アドレスバス、データバス、及びコントロールバスからなるシステムバス９２によって接続されている。
【００２５】
点火時期制御は、クランク角センサ８１から得られるエンジン回転速度及びその他のセンサからの信号により、エンジンの状態を総合的に判定し、最適な点火時期を決定し、駆動制御回路９７ｂを介してイグナイタ５１に点火信号を送るものである。
【００２６】
また、アイドル回転速度制御は、アイドルスイッチ８２からのスロットル全閉信号及び車速センサ８３からの車速信号によってアイドル状態を検出するとともに、水温センサ７４からのエンジン冷却水温度等によって決められる目標回転速度と実際のエンジン回転速度とを比較し、その差に応じて目標回転速度となるように制御量を決定し、駆動制御回路９７ｃを介してＩＳＣＶ３６を制御して空気量を調節することにより、最適なアイドル回転速度を維持するものである。
【００２７】
このアイドル回転速度制御においては、上述のフィードバック制御とともに、アイドル回転速度を一定値に維持するのを容易にするため、学習制御が行われている。すなわち、アイドル回転速度を一定値に維持するためのＩＳＣＶ開度は、部品の個体差や経時変化に応じて変化してくるため、その差を吸収するためのＩＳＣＶ開度学習値ＤＧが、フィードバック制御の過程において学習され更新されている。
【００２８】
燃料噴射制御は、基本的には、エンジン１回転当た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すなわちインジェクタ４０による噴射時間を演算し、所定のクランク角に達した時点で燃料を噴射すべく、駆動制御回路９７ａを介してインジェクタ４０を制御するものである。なお、エンジン１回転当たりの吸入空気量は、エアフローメータ７０により計測される吸入空気流量とクランク角センサ８１から得られるエンジン回転速度とから算出されるか、又は吸気圧センサ７１から得られる吸気管圧力とエンジン回転速度とによって推定される。そして、かかる燃料噴射量演算の際には、スロットル開度センサ７２、吸気温センサ７３、水温センサ７４等の各センサからの信号に基づく基本的な補正、Ｏ2 センサ７５からの信号に基づく空燃比フィードバック補正、そのフィードバック補正値の中央値が理論空燃比となるようにする空燃比学習補正等が加えられる。
【００２９】
また、燃料噴射制御には、減速時の燃料カット制御が含まれる。ところで、触媒の温度（触媒床温）が高いときに燃料カットを実行すると、それに伴い発生するリーンな排気ガスが触媒に流入するが、かかる高温リーン雰囲気の下では触媒が劣化することが知られている。そこで、触媒の温度に応じて減速時の燃料カットを禁止することが従来より提案されている。しかしながら、前述したように、燃料カットが禁止されて燃料噴射が継続される場合には、車両の減速感に違和感が生じてしまう。
【００３０】
本発明においては、減速感が損なわれ運転者に違和感を与えるような運転状態、すなわち車両の減速に内燃機関の減速力（エンジンブレーキ）が寄与する割合が高い運転状態では、触媒劣化防止の観点に基づく燃料カット禁止を行わないようにする。例えば、走行車速が小さい場合には、走行風による空気抵抗が小さく、車両の減速に内燃機関の減速力（エンジンブレーキ）が寄与する割合が高い運転状態にあるといえる。本発明の第１実施形態においては、車速が所定値よりも小さいときには触媒劣化防止の観点に基づく燃料カット禁止が中止され、減速感の悪化が防止される。以下、その具体的処理について詳細に説明する。
【００３１】
図３は、触媒床温を推定すべくＣＰＵ９１によって実行される触媒床温推定ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。このルーチンは、所定の周期で実行される。触媒床温は、吸入空気流量ＱＡにより推定することができる。ただし、触媒床温は、吸入空気流量の変化に対して一定の遅延時間を有して緩やかにその変化が現れる。そのため、吸入空気流量ＱＡの変化を一定時間遅延させて反映する遅延吸入空気流量ＤＱＡ（ディレーＱＡ）をもって触媒床温とする。
【００３２】
まず、ステップ１０１では、エアフローメータ７０の出力に基づき現在の吸入空気流量ＱＡを検出する。次に、ステップ１０２では、その現在の吸入空気流量ＱＡが前回算出された吸入空気流量ＱＡＯより大きいか否かを判定し、大きい場合には、ステップ１０３に進んで、所定量ＱＡＣだけ遅延吸入空気流量ＤＱＡを増大させ、そうでない場合には、ステップ１０４に進んで、所定量ＱＡＤだけ遅延吸入空気流量ＤＱＡを減少させる。最後に、ステップ１０５では、今回算出されたＱＡを次回の利用のためにＱＡＯとして記憶する。こうして求められる遅延吸入空気流量ＤＱＡは、吸入空気流量ＱＡを緩やかな速度で追従するものであり、触媒床温を反映する量として利用することが可能である。なお、触媒床温を検出する方法として、触媒に設けた温度センサにより直接検出してもよい。
【００３３】
図４は、ＣＰＵ９１によって実行される減速時燃料カット実行制御ルーチン（第１実施形態）の処理手順を示すフローチャートである。この減速時燃料カット実行制御ルーチンは、燃料噴射制御の１つとしてその中で最も優先的に処理されるものであり、次の燃料噴射時期において減速時燃料カットを実行すべきか否かを判断するものである。そして、本ルーチンは、触媒床温が高いときには減速時燃料カットを禁止するものであるが、さらに、車速が所定値よりも小さいときにはかかる燃料カット禁止を中止して減速感の悪化を防止しようというものである。
【００３４】
まず、減速時燃料カット条件として、アイドルオンＦ／Ｃ条件又は降坂Ｆ／Ｃ条件が成立するか否かを判定する（ステップ２０１）。ここで、アイドルオンＦ／Ｃ条件とは、アイドルスイッチ８２がオン、すなわちスロットルバルブ３２が全閉状態となっており、かつ、エンジン回転速度ＮＥが所定値以上であるという条件をいう。また、降坂Ｆ／Ｃ条件とは、吸入空気量や燃料噴射量が燃焼限界を下回り失火が発生しそうな条件をいう。ステップ２０１の判定結果がＮＯのとき、すなわち減速時Ｆ／Ｃ条件が不成立のときには、フラグＸＦＣを０として、Ｆ／Ｃ非実行状態とする（ステップ２０５）。
【００３５】
一方、ステップ２０１の判定結果がＹＥＳのとき、すなわち減速時Ｆ／Ｃ条件が成立するときには、触媒床温相当量ＤＱＡが所定の判定基準値ＤＱＡref より小さいか否かを判定する（ステップ２０２）。なお、この判定基準値ＤＱＡref は、例えば、触媒床温８００°Ｃに相当する値である。ＤＱＡ＜ＤＱＡref のとき、すなわち触媒床温が低いときには、高温リーン雰囲気に起因する触媒劣化のおそれがないため、フラグＸＦＣを１として、Ｆ／Ｃ実行状態とする（ステップ２０４）。
【００３６】
一方、ＤＱＡ≧ＤＱＡref のとき、すなわち触媒床温が高いときには、触媒劣化のおそれがあり、従来技術によればＦ／Ｃの実行を禁止する条件にある。しかし、本実施形態においては、車速センサ８３によって検出される車速ＳＰＤが所定の判定基準値ＳＰＤref より大きいか否かを判定する（ステップ２０３）。ＳＰＤ＞ＳＰＤref のとき、すなわち車速が高いときには、大きな空気抵抗により違和感のない減速が得られるため、触媒劣化防止の観点に立ってＦ／Ｃ禁止とすべく、フラグＸＦＣを０として、Ｆ／Ｃ非実行状態とする（ステップ２０５）。一方、ＳＰＤ≦ＳＰＤref のとき、すなわち車速が低いときには、空気抵抗による減速が得られないため、減速感確保の観点に立って触媒劣化防止のためのＦ／Ｃ禁止を中止にすべく、フラグＸＦＣを１として、Ｆ／Ｃ実行状態とする（ステップ２０４）。ステップ２０４又は２０５にて操作されるフラグＸＦＣは、別途実行される燃料噴射制御において参照され、ＸＦＣ＝１のときには燃料噴射が停止される。
【００３７】
さて、燃料カットが実行される運転状態においては、吸入空気量は、吸気管負圧によるオイル消化を低減するために比較的多い量に設定されているが、燃焼限界については考慮されていない。そのため、燃料カットが禁止されると、１行程当たりの吸入空気量が燃焼限界を下回る状況で燃料が噴射されることとなり、その結果、失火が発生し、触媒の温度を過度に上昇させるという問題が起こる。すなわち、触媒の劣化を防止すべく燃料カットを禁止したのにもかかわらず、却って悪影響を触媒に与えてしまう。したがって、高温リーン雰囲気に起因する触媒劣化を防止すべく減速時の燃料カットを禁止するに際し、かかる失火の発生を回避するためには、失火が発生しない程度の吸入空気量を確保する必要がある。そこで、本実施形態においては、減速時燃料カットの実行禁止がどの時点において行われようとも失火が発生することのないように、ＩＳＣＶ３６を利用して、燃焼に最小限必要な吸入空気量を確保する制御も同時に実行している。
【００３８】
すなわち、ステップ２０４又は２０５の次に実行されるステップ２０６では、図５に示される如きマップを参照することにより、現在のエンジン回転速度ＮＥに基づいて、失火が発生しない最小限の吸入空気量を確保するのに必要なＩＳＣＶ３６の開度ＤＯＰＭＩＮmap を求める。燃焼限界でのエンジン１行程当たりの空気量は一定値であるため、エンジン回転速度ＮＥが大きくなるほど、単位時間当たりの量である吸入空気流量を大きくする必要があり、従って、ＩＳＣＶ開度ＤＯＰＭＩＮmap も大きくする必要がある。なお、このマップは、予めＲＯＭ７３に格納されている。
【００３９】
次いで、ステップ２０７では、エンジン回転速度ＮＥが所定の判定基準値ＮＥref より大きいか否かを判定する。この判定基準値ＮＥref は、例えば、１０００ｒｐｍである。ＮＥ≦ＮＥref のときには、本ルーチンを終了する。一方、ＮＥ＞ＮＥref のときには、ＤＯＰＭＩＮmap と前述のようにアイドル回転速度制御において個体差や経時変化を吸収すべく学習されているＩＳＣＶ開度学習値ＤＧとに基づいて、
ＤＯＰＭＩＮ←ＤＯＰＭＩＮmap ＋ＤＧ
なる演算を実行することにより、ＩＳＣＶ開度の下限ガード値ＤＯＰＭＩＮを算出する（ステップ２０８）。そして、別途実行される処理において、ＩＳＣＶ開度ＤＯＰがこのＤＯＰＭＩＮを下回ることのないようにＩＳＣＶ３６が制御される。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。内燃機関に接続される変速機にて小さい変速段が選択されている場合にも、車両の減速に内燃機関の減速力（エンジンブレーキ）が寄与する割合が高い運転状態にあるといえる。第２実施形態においては、内燃機関に接続される変速機にて所定変速段（ここでは３速）より小さい変速段が選択されているときには触媒劣化防止の観点に基づく燃料カット禁止が中止され、減速感の悪化が防止される。
【００４１】
図６は、第２実施形態に係る減速時燃料カット実行制御ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。本ルーチンにおけるステップ３０１、３０２、及び３０４から３０８までは、第１実施形態におけるステップ２０１、２０２、及び２０４から２０８までと同一であり、第１実施形態と第２実施形態とでは、ステップ２０３の内容とステップ３０３の内容とが異なるだけである。すなわち、ステップ３０３では、変速機のシフト位置が例えば３速以上か否かを判定する。シフト位置が３速以上のときには、減速感に違和感はないとして、触媒劣化防止の観点に基づくＦ／Ｃ禁止制御を実行する（ステップ３０５）。一方、シフト位置が３速未満のときには、減速感確保の観点に立って触媒劣化防止のためのＦ／Ｃ禁止制御を中止する（ステップ３０４）。上記の実施例では、例えば、３速のときとしたが、これに限定されない。また、無段変速機を備えた車両においては、ステップ３０３において、変速機の変速比が減速感に影響を与える所定変速比以上か否かを判定する構成に変更することも可能である。
【００４２】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。内燃機関に接続される変速機がニュートラル状態にある場合には、内燃機関の回転速度の早期低下を運転者が期待する運転状態にあるといえる。第３実施形態においては、内燃機関に接続される変速機がニュートラル状態にあるときには触媒劣化防止の観点に基づく燃料カット禁止が中止され、運転者に違和感を与えないようにされる。
【００４３】
図７は、第３実施形態に係る減速時燃料カット実行制御ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。本ルーチンにおけるステップ４０１、４０２、及び４０４から４０８までは、第１実施形態におけるステップ２０１、２０２、及び２０４から２０８までと同一であり、第１実施形態と第３実施形態とでは、ステップ２０３の内容とステップ４０３の内容とが異なるだけである。すなわち、ステップ４０３では、変速機のシフト位置がニュートラルか否かを判定する。シフト位置がニュートラルでないときには、触媒劣化防止の観点に基づくＦ／Ｃ禁止制御を実行する（ステップ４０５）。一方、シフト位置がニュートラルのときには、違和感防止の観点に立って触媒劣化防止のためのＦ／Ｃ禁止制御を中止する（ステップ４０４）。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、減速感が損なわれ運転者に違和感を与えるような運転状態、すなわち、車両の減速に内燃機関の減速力が寄与する割合が高い運転状態においては、高温リーン雰囲気の下での触媒劣化を防止する観点に基づく燃料カット禁止が中止され、燃料カットが実行されるため、内燃機関の減速力が大きくなり、車両の減速感の悪化が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料カット制御装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概要図である。
【図２】エンジンＥＣＵのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】ＣＰＵによって実行される触媒床温推定ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】ＣＰＵによって実行される減速時燃料カット実行制御ルーチン（第１実施形態）の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】失火が発生しない下限吸入空気量を確保するのに必要なＩＳＣＶ開度ＤＯＰＭＩＮmap をエンジン回転速度ＮＥに応じて定めたマップを示す図である。
【図６】ＣＰＵによって実行される減速時燃料カット実行制御ルーチン（第２実施形態）の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】ＣＰＵによって実行される減速時燃料カット実行制御ルーチン（第３実施形態）の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…直列４気筒４サイクルレシプロガソリンエンジン
２…シリンダブロック
３…シリンダヘッド
４…シリンダ
５…ピストン
６…コネクティングロッド
７…クランクシャフト
８…燃焼室
９…吸気ポート
１０…排気ポート
１１…吸気バルブ
１２…排気バルブ
１３…吸気側カムシャフト
１４…排気側カムシャフト
１５…吸気側カム
１６…排気側カム
１７，１８，１９…タイミングプーリ
２０…タイミングベルト
３０…吸気通路
３１…エアクリーナ
３２…スロットルバルブ
３２ａ…スロットルバルブの軸
３３…サージタンク
３４…吸気マニホルド
３５…アイドルアジャスト通路
３６…アイドル回転速度制御弁（ＩＳＣＶ）
４０…インジェクタ
４１…燃料タンク
４２…燃料ポンプ
４３…燃料配管
５０…点火プラグ
５１…イグナイタ
５２…点火コイル
５３…点火ディストリビュータ
６０…排気通路
６１…排気マニホルド
６２…触媒コンバータ
７０…エアフローメータ
７１…吸気圧センサ
７２…スロットル開度センサ
７３…吸気温センサ
７４…水温センサ
７５…Ｏ2 センサ
８０…クランク基準位置センサ
８１…クランク角センサ
８２…アイドルスイッチ
８３…車速センサ
９０…エンジンＥＣＵ
９１…ＣＰＵ
９２…システムバス
９３…ＲＯＭ
９４…ＲＡＭ
９５…Ａ／Ｄ変換回路
９６…入力インタフェース回路
９７ａ，９７ｂ，９７ｃ…駆動制御回路
９９…バックアップＲＡＭ
Claims (1)
- 内燃機関の減速時に燃料カットを実行する燃料カット実行手段と、燃料カットが実行される運転状態では燃焼に最小限必要な吸入空気量を確保する制御を実行する手段と、該内燃機関の排気系に設けられた触媒の温度が高いときに前記燃料カット実行手段による燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段と、を備えた内燃機関の燃料カット制御装置において、車両の減速に該内燃機関の減速力が寄与する割合が高い運転状態にあるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により該運転状態にあると判定されたときには前記燃料カット禁止手段による燃料カット禁止を中止する中止手段と、を設け、前記判定手段は、該内燃機関に接続される変速機にて所定変速段より小さい変速段が選択されているときに該運転状態にあると判定することを特徴とする、内燃機関の燃料カット制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06316797A JP4223580B2 (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 内燃機関の燃料カット制御装置 |
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