JP4497191B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

近年、内燃機関の燃費を向上させるとともに、排気に含まれる窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」ともいう）の量を低減する技術として、排気の一部を吸気系に再循環させる排気再循環（以下、「ＥＧＲ」ともいう。）装置が知られている。

ところで、排気再循環装置によって再循環される排気（ＥＧＲガス）の量については、ＥＧＲガスの量が少な過ぎると燃費の向上やＮＯx低減といった効果を充分に得ることが
出来なくなる一方、ＥＧＲガスの量が多過ぎると燃焼が不安定になり失火が生じるなど、機関性能に影響が及ぶおそれがある。

また、一般に、内燃機関の減速運転時においては、スロットル弁を全閉するとともに燃料噴射を停止するフューエルカット制御を行うことで、燃料の無駄を抑制するとともに排気系に備えられた触媒の温度の上昇を抑制することが行われている。

この減速運転時のフューエルカット制御を停止して通常運転に復帰する場合には、一般に排気系に設けられた空燃比センサの温度が下がり充分な活性が失われているため、空燃比のフィードバック制御を即時に再開することができない。従って、空燃比センサが有効になるまでは、別途定められた規定量の燃料噴射量で燃料噴射を再開する。なお、この規定量は、フューエルカット制御の停止時にエアフローメータで検出された吸入空気量の値に応じて定められることが多い。

ここで、フューエルカット制御を停止して通常運転に復帰する際のＥＧＲガスの影響について考える。すなわち、フューエルカット制御が開始される際に、上述のＥＧＲ装置によってＥＧＲが行なわれている場合には、フューエルカット制御の停止時にもＥＧＲガスが掃気されずに吸気系に残留している場合がある。そうすると、フューエルカット制御の停止時にエアフローメータで検出した空気量より、実際に筒内に導入される新気量が少なくなるので、結果的に空燃比が過度にリッチとなり、これにより失火など燃焼の不安定が生じるおそれがあった。

また、内燃機関の運転状態が高負荷高回転である方が、気筒に導入され得るＥＧＲガス量の限界値は大きくなる。すなわち、フューエルカット制御を停止して通常運転に復帰する際の低負荷低回転の運転状態においては、気筒に導入され得るＥＧＲガス量の限界値も小さくなっている。従って、フューエルカット制御が停止される際に吸気系に残留しているＥＧＲガスの量が限界値より多い場合には、このことによって燃焼が不安定化し失火が発生するおそれもあった。

このような吸気系に残留するＥＧＲガスに関連する技術としては、例えば、ＨＶ車輌において、減速フューエルカット時に、排気系内の残留ＥＧＲガスが触媒によって浄化されないことを課題とするものがある。この技術では、減速時にモータとエンジンの間のクラッチを締結してモータリングするとともに、スロットルを全開にすることにより、残留ＥＧＲガスを触媒に送ることで浄化する（特許文献１参照。）。

この技術によれば、残留ＥＧＲガスを効率よく掃気可能ではあるが、ＨＶ車輌以外の車輌には適用不可能である。また、減速時にスロットルを全開にするので減速感を損なうと
いう不都合がある。

この他、関連技術としては、内燃機関の運転領域がＥＧＲ導入領域からＥＧＲ非導入領域に移行したときには、インタークーラをバイパスして吸気することで、インタークーラに残存するＥＧＲガスによる吸気の充填量の低下を抑制する技術が提案されている（特許文献２参照。）。
特開２００２−２５６９１９号公報 特開平６−２５７５１８号公報

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の吸気系にＥＧＲガスが存在する状態でフューエルカット制御が開始された場合に充分な減速感を得ることができるとともに、当該フューエルカット制御が停止して通常運転へ復帰する際には、失火などの燃焼不安定を抑制できる技術を提供することである。

上記目的を達成するための本発明は、内燃機関がフューエルカット制御を停止して通常運転に復帰する際に、空燃比センサが活性するまでの所定期間に亘り規定量の燃料噴射を行う内燃機関を対象とする。そして、フューエルカット制御が停止された際に吸気系に存在するＥＧＲガスの量（以下、「残留ＥＧＲガス量」ともいう。）に応じて、規定量の値を変更することを最大の特徴とする。

より詳しくは、内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路及び、該ＥＧＲ通路を通過する排気の量を制御するＥＧＲ弁を有するとともに、前記排気通路を通過する排気の一部をＥＧＲガスとして前記吸気通路に再循環させるＥＧＲ手段と、
前記内燃機関が減速状態となった際に、前記内燃機関における燃料噴射を停止するフューエルカット制御を実施するフューエルカット手段と、
前記内燃機関の減速状態が解除されて前記フューエルカット制御が停止される際に、前記フューエルカット制御の停止後の所定期間に亘って規定量の燃料を噴射する減速解除時燃料噴射手段と、
を備え、
前記規定量は、前記フューエルカット制御が停止される際に、前記内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスがより多い場合の該規定量が、該ＥＧＲガスがより少ない場合の該規定量より少なくなるように設定されることを特徴とする。

ここで前述のように、前記内燃機関のフューエルカット制御が停止される際には、内燃機関の排気系に設けられた空燃比センサの活性が失われているため、燃料噴射量を空燃比に基づくフィードバック制御で決定するのが困難な場合がある。従って、空燃比センサが活性化するまでの間の期間は、減速解除時燃料噴射手段によって規定量の燃料が噴射される。

この規定量は、その際にエアフローメータで検出された吸入空気量に基づいて、適切な空燃比が得られるような燃料噴射量として設定される。しかし、フューエルカット制御が停止する際に、吸気系にＥＧＲガスが残留しており、減速状態から通常運転に復帰する段階でＥＧＲガスが掃気されていない場合には、上記の規定量の燃料が噴射されてしまうと、気筒に導入される吸気にＥＧＲガスが混入する分だけ新気の量が少なくなり、結果として過剰なリッチ状態をなることがあった。そうすると、減速状態から通常運転に復帰する際に燃焼が不安定になり失火が生じるおそれがあった。

そこで、本発明においては、フューエルカット制御が停止される際の残留ＥＧＲガス量がより多い場合の前記規定量が、残留ＥＧＲガス量がより少ない場合の前記規定量以下となるようにした。すなわち、例えばフューエルカット制御が停止される際における残留ＥＧＲガス量に応じ、残留ＥＧＲガス量が多いほど規定量の値は少なくするようにした。

この場合、残留ＥＧＲガス量と規定量との関係は、残留ＥＧＲガス量が増加するに従って、規定量が直線状あるいは所定の曲線状に減少するようにしてもよいし、残留ＥＧＲガス量が増加するに従って、２段階あるいはそれ以上の多段階若しくは階段状に減少するようにしてもよい。また、フューエルカット制御が停止された際に吸気系にＥＧＲガスが残留しているか否かで規定量を２段階で変更してもよい。この場合は、ＥＧＲガスが残留している場合には、ＥＧＲガスが残留していない場合より、規定量が小さくなるようにしてもよい。

そうすれば、フューエルカット制御が停止された後の所定期間において、気筒に導入される吸気の空燃比が過剰なリッチ状態となることを抑制でき、内燃機関の燃焼の不安定や失火の発生を抑制することができる。また、上記においては、前述した従来技術のように、減速時にスロットル弁を全開にし続けることはしないので、運転者にも充分な減速感を与えることができる。

また、本発明においては、前記フューエルカット制御が停止される際に前記内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスの量は、前記フューエルカット制御が実施される直前の前記内燃機関の運転状態および／または前記ＥＧＲ手段の状態に基づいて推定されるようにしてもよい。

ここで、内燃機関の運転状態と、その運転状態において再循環されるＥＧＲガスの量との間には高い相関関係がある。従って、フューエルカット制御が実施される直前の内燃機関の運転状態を知ることにより、フューエルカット制御が実施される直前に内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスの量を高い精度で推定することができる。また、フューエルカット制御が実施される直前に内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスの量が分かれば、フューエルカット制御が停止される際に内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスの量（残留ＥＧＲガス量）を高い精度で推定することができる。これによれば、より簡単な手法で残留ＥＧＲガス量を推定することができる。そうすると、より簡単に前記規定量の値を得ることが可能となる。

また、ＥＧＲ手段の状態と、ＥＧＲ手段によって再循環されるＥＧＲガスの量との間にも高い相関関係がある。このＥＧＲ手段の状態とは、例えば、ＥＧＲ弁開度、吸気管圧力、ＥＧＲガスの温度、排気圧力などを意味する。フューエルカット制御が実施される直前のＥＧＲ手段の状態を知ることにより、フューエルカット制御が実施される直前に内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスの量を高い精度で推定することができる。また、フューエルカット制御が実施される直前に内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスの量が分かれば、フューエルカット制御が停止される際に内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスの量（残留ＥＧＲガス量）を高い精度で推定することができる。

なお、フューエルカット制御が停止される際に内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスの量（残留ＥＧＲガス量）は、フューエルカット制御が実施される直前に内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスの量及び、フューエルカット制御中のスロットル開度、フューエルカット制御の継続時間などから公知の方法で推定することが可能である。

また、本発明においては、前記内燃機関の運転状態が所定の低負荷低回転数の領域である非ＥＧＲ領域に属する場合には前記ＥＧＲ手段による排気の再循環を停止するとともに
、前記運転状態が前記非ＥＧＲ領域より高負荷または高回転数の領域であるＥＧＲ領域に属する場合には該運転状態に応じた量のＥＧＲガスを前記ＥＧＲ手段によって再循環するＥＧＲガス量制御手段をさらに備え、
前記規定量は、前記フューエルカット制御が実施される直前の前記内燃機関の運転状態が前記ＥＧＲ領域に属したか前記非ＥＧＲ領域に属したかによって、前記ＥＧＲ領域に属した場合には前記非ＥＧＲ領域に属した場合より少なくなるように設定されるようにしてもよい。

ここで前述のように、フューエルカット制御が実施される直前の前記内燃機関の運転状態がＥＧＲ領域であった場合には、ＥＧＲ手段によってＥＧＲガスの再循環が行なわれる。その場合は、フューエルカット制御が開始された時点で内燃機関の吸気系に残留ＥＧＲガスが存在すると考えられる。一方、フューエルカット制御が実施される直前の前記内燃機関の運転状態が非ＥＧＲ領域であった場合には、ＥＧＲ手段によってＥＧＲガスの再循環が行なわれていない。その場合は、フューエルカット制御が開始された時点で内燃機関の吸気系に残留ＥＧＲガスが存在しないと考えられる。

そうすると、フューエルカット制御が実施される直前の前記内燃機関の運転状態がＥＧＲ領域であった場合には、該運転状態が非ＥＧＲ領域であった場合と比較して、フューエルカット制御が停止される際に残存しているＥＧＲガスの量が多くなる可能性が高い。よって本発明では、フューエルカット制御が実施される直前の前記内燃機関の運転状態がＥＧＲ領域であった場合には、該運転状態が非ＥＧＲ領域であった場合と比較して前記規定量が少なく設定されるようにする。

そうすれば、フューエルカット制御が実施される直前の前記内燃機関の運転状態によって、フューエルカット制御が停止される際に、残留ＥＧＲガスの存否あるいは多少を判断することが可能となり、より簡単な制御によって、フューエルカット制御が停止された後の所定期間において、気筒に導入される吸気の空燃比が過剰なリッチ状態となることを抑制でき、内燃機関の燃焼の不安定や失火の発生を抑制できる。

また、本発明においては、燃料噴射量に対する指令値と実際の噴射燃料量との対応関係が変化した際に、実際の燃料噴射量の指令値からのずれを推定し、そのずれを補正するための学習値を算出し、該学習値を変更させることによって常に最適な噴射燃料量が得られる
ようにする学習制御が行われ、
前記減速解除時燃料噴射手段により噴射される燃料の量は、前記学習制御によって取得される前記学習値に基づいて決定され、
前記学習値の値を調整することで、前記規定量の値が設定されるようにしてもよい。

ここで、前記減速解除時燃料噴射手段により噴射される燃料の量については、エアフローメータの出力値に対して学習制御が行なわれる場合がある。この場合には、例えば燃料噴射弁の経年変化などにより、燃料噴射量に対する指令値と実際の噴射燃料量との対応関係が変化した際にも、学習値を変更させることによって常に最適な噴射燃料量が得られるようにされている。

本発明においてはこの学習値を利用し、学習値を適宜調整することによって、前記規定量を設定することとした。これによれば、学習値の値を適宜調整するという簡単な処理によって減速解除時燃料噴射手段により噴射される燃料の量を前記規定量に制御可能となる。

また、本発明においては、前記内燃機関が減速状態となり前記フューエルカット制御が開始される際に、前記内燃機関の吸気通路に備えられたスロットル弁を一旦開弁した後に閉弁する減速時開閉制御を実施してもよい。

これによれば、フューエルカット制御を開始する際に前記内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスの掃気性を向上させることができ、前記内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガ
スの量を短期間で減少させることができる。そうすれば、より確実に、フューエルカット制御が停止される際に、燃焼の不安定や失火の発生を抑制できる。また、本発明によれば、スロットル弁を一旦開弁制御した後に再度閉弁するので、その後の減速状態においては運転者が充分な減速感を得ることが可能となる。

また、本発明においては、前記減速時開閉制御における前記スロットル弁の開弁時間は、前記フューエルカット制御が開始される際に、前記内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスの量に基づいて決定されるようにしてもよい。

減速時開閉制御におけるスロットル弁の開弁時間は、掃気性を向上させるためには、フューエルカット制御の開始時点において、内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスの量が多いほど長くする必要があり、少ない場合には短くてもよい。本発明においては、フューエルカット制御が開始される際に、前記内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスの量に基づいて、減速時開閉制御におけるスロットル弁の開弁時間を、内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスを掃気するために必要十分な値に決定することとした。

これによれば、スロットル弁の開弁時間が短いために内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスを充分に掃気できない不都合や、スロットル弁の開弁時間が無駄に長いために減速感が損なわれる不都合を抑制できる。

また、本発明においては、前記減速時開閉制御における前記スロットル弁の開弁時間は、運転者が減速感の遅れを感じない所定の減速感正常維持時間以下とし、且つ前記スロットル弁の閉弁時には、開弁時における速度と同等の速度で閉弁開始するとともに、徐々に速度を遅くするようにしてもよい。この場合、前記減速時開閉制御における前記スロットル弁の開弁時間は、前記スロットル弁を矩形状に全開及び全閉することを前提として決定された場合の、内燃機関の実際のＥＧＲ率が該減速時開閉制御による掃気によって充分に低下し燃焼不安定が生じなくなる時間である減速開始時スロットル開弁時間より短い時間とし、且つ前記スロットル弁の閉弁時には、開弁時における速度と同等の速度で閉弁開始するとともに、徐々に速度を遅くするようにしてもよい。

ここで、減速時開閉制御においてスロットル弁が開弁してから閉弁が開始されるまでの時間が長いと、運転者が減速感を感じるタイミングが遅くなり運転者に違和感を与えてしまうおそれがある。従って、本発明においては、スロットル弁を開弁してから閉弁が開始されるまでの時間を、運転者に減速感の遅れを感じさせない程度に短くするとともに閉弁の際は、可及的に高速で閉弁開始するとともに徐々に速度を遅くしていくようにした。

これによれば、運転者に与える減速感の遅れを抑制できるとともに、全体の掃気性を維持することができる。また、吸気系の負圧が急増してトルク変動が生じることを抑制することができる。なお、上記において減速感正常維持時間は、予め実験などによって求めても良い。また、上記において開弁時における速度は、掃気性を考慮してスロットル弁の最大開弁速度としてもよい。

なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。

本発明にあっては、内燃機関の吸気系にＥＧＲガスが存在する状態でフューエルカット制御が開始された場合に充分な減速感を得ることができるとともに、当該フューエルカット制御が停止して通常運転へ復帰する際には、失火などの燃焼不安定を抑制できる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。

図１は、本実施例における内燃機関１とその吸排気系及び制御系の概略構成を示す図である。なお、以下の全ての実施例において内燃機関とその吸排気系及び制御系の概略構成は共通である。図１に示すように、内燃機関１は、吸入行程、圧縮行程、爆発行程（膨張行程）及び排気行程の４サイクルを繰り返して出力を得る。内燃機関１は、その内部に気筒（燃焼室）２を形成する。気筒２で発生する燃料の爆発力は、ピストン３及びコンロッド４を介してクランクシャフト（図示略）の回転力に変換される。また、気筒２には、吸気通路５の最下流部をなす吸気ポート１１と、排気通路６の最上流部をなす排気ポート８とが設けられている。吸気ポート１１と気筒２との境界は吸気弁１２によって開閉される。また、排気ポート８と気筒２との境界は排気弁９によって開閉される。

また、内燃機関１は、燃料噴射弁１０を備えている。燃料噴射弁１０は、高圧ポンプ（図示略）等によって加圧された燃料を、吸気ポート１１内に適宜の量、適宜のタイミングで噴射供給する電磁駆動式開閉弁である。また、気筒２内には、燃料噴射弁１０から噴射された燃料と新気とが気筒２内に導入されて形成された混合気に点火するための点火プラグ１５が設けられている。

また、排気通路６には、活性状態で排気の空燃比を検出する空燃比センサ２３及び、排気中に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）、ＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）、微粒子（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）等を浄化する排気浄化装置７が設けら
れている。一方、吸気通路５には、吸気の量を制御可能なスロットル弁１４が設けられている。また、吸気通路５には、導入される吸気の量（吸入空気量）を検出するエアフローメータ１３及び、吸気の脈動を除去するタンクであるサージタンク１６が設けられている。

また、内燃機関１には、吸気通路５と排気通路６とを連通するＥＧＲ（排気再循環）通路３０が形成されている。このＥＧＲ通路３０は、排気の一部を適宜吸気通路５に再循環する機能を有する。ＥＧＲ通路３０には、同通路３０内を流れるガス（ＥＧＲガス）の流れ方向（図１中において矢印で示す）に沿って上流から下流にかけ、ＥＧＲクーラ３１、ＥＧＲ弁３２が、順次配設されている。

ＥＧＲクーラ３１は、ＥＧＲ通路３０の周囲を取り巻くように設けられ、ＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲ弁３２は、無段階に開閉される電子制御弁（開閉弁）であり、ＥＧＲガスの流量を自在に調整することができる。ここで、ＥＧＲ通路３０及びＥＧＲ弁３２は、本実施例においてＥＧＲ手段を構成する。

内燃機関１は、前述の空燃比センサ２３、エアフローメータ１３の他、内燃機関１の機関回転数を検出するクランクポジションセンサ２１及び、アクセルポジションセンサ２２を備えており、内燃機関１の運転状態が検出可能となっている。これら各種センサの信号は、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）２０に入力される。

ＥＣＵ２０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及びバックアップＲＡＭ等からなる論理演算回路を備え、各種センサの信号に基づいて内燃機関１の各種構成要素を統括制御する。

なお、ＥＧＲが行なわれるか否かは内燃機関１の運転状態で定められる。例えば、内燃機関１の運転状態が低負荷低回転数の領域に属する場合には、気筒２に導入される新気量及び燃料量も少ないので、ＥＧＲガスを導入することで失火など燃焼不安定が生じ易い。それに対し、内燃機関１の運転状態が高負荷または高回転数の領域に属する場合には、燃焼も安定しており、大量のＥＧＲガスを導入可能である。この理由により、内燃機関１の
運転状態は、ＥＧＲの実行が許可されるＥＧＲ領域と、ＥＧＲの実行が禁止される非ＥＧＲ領域に分けられている。図２には、このＥＧＲ領域と非ＥＧＲ領域の例について示す。なお、内燃機関１の運転状態がＥＧＲ領域に属するか非ＥＧＲ領域に属するかによって、また、ＥＧＲ領域に属する場合に運転状態に応じて、ＥＧＲガス量を制御するのはＥＣＵ２０の働きであり、この点でＥＣＵ２０はＥＧＲガス量制御手段を構成する。

ここで、上記の内燃機関１において、ＥＧＲを実施している際に減速状態となりフューエルカット制御が実施された場合について考える。なお、フューエルカット制御はフューエルカット手段を構成するＥＣＵ２０によって実施される。この場合、フューエルカット制御が開始される時点で、ＥＧＲ通路３０と吸気通路５との接続部の下流側及び吸気ポート１１、サージタンク１６には、ＥＧＲガスが存在する。そして、フューエルカット制御が実施されると、燃料噴射弁１０からの燃料の噴射が開始されるとともに、ＥＧＲ弁３２及びスロットル弁１４は閉弁される。この場合において、スロットル弁１４の下流側の吸気通路５及び、ＥＧＲ弁３２の下流側のＥＧＲ通路３０にもＥＧＲガスが存在し得る。（以下、これらのＥＧＲが存在し得る部分を合わせて「ＥＧＲガス残留部」という。）。なお、ＥＧＲガス残留部に存在するＥＧＲガスは、本実施例において吸気系に存在するＥＧＲガスと換言可能である。

そうすると、フューエルカット制御の実施中は、ＥＧＲガス残留部に存在するＥＧＲガスは徐々に掃気されるものの完全に掃気されずに残留することが多い。そして、内燃機関１の減速状態が解除されてフューエルカット制御が停止された際にも多量のＥＧＲガスが存在するおそれがある。すると再加速時に、ＥＧＲガスが運転状態で規定される限界値以上に気筒に導入され、失火の原因となる場合があった。

図３を用いて、このＥＧＲガスの限界値について説明する。図３において横軸はＥＧＲ率、縦軸は燃費及びトルク変動である。ある運転状態においてＥＧＲ率が増加していくと、ＥＧＲガス中の不活性ガスにより吸気の熱容量が増大し、燃焼温度が低下することにより、冷却損失が低下する。また、ＥＧＲガスの量が増加することでトルクが出なくなり、スロットル弁１４の開度が増加しポンプ損失が減少する。その結果、領域Ａにおいては、ＥＧＲ率が増加するとともに燃費は向上（燃料消費量が減少）する。

さらにＥＧＲ率が増加すると、不活性ガスの比率が高くなるため燃焼が悪化するので、領域Ｂにおいては燃費が悪化（燃料消費量が増加）し始めるとともに、失火が発生してトルク変動が急激に悪化する。本発明においては、ＥＧＲを実行することで燃焼が良好に維持でき燃費が最高となる点（領域ＡとＢの境界）をＥＧＲの限界値としている。

次に、図４を用いて、フューエルカット制御の前後における、気筒２に導入される吸気のＥＧＲ率、ＥＧＲの限界値の変化について説明する。図４のグラフの横軸は時間、縦軸はＥＧＲ率、限界ＥＧＲ率及び、ＥＧＲ弁３２及びスロットル弁１４の開度の変化である。なお、図４のグラフにおいては、上述の限界値を限界ＥＧＲ率として表す。

図４において、フューエルカット制御の開始前は、限界ＥＧＲ率が実際のＥＧＲ率より高い状態が維持されており、失火などの燃焼の不安定は発生しない。そして、フューエルカット制御が開始された後には、スロットル弁１４の開度及びＥＧＲ弁３２の開度は減少する。それと同時に、限界ＥＧＲ率及び実際のＥＧＲ率の値も低下する。

ここにおいて限界ＥＧＲ率の低下は実際のＥＧＲ率の低下より急峻で、減速開始の後に限界ＥＧＲ率と実際のＥＧＲ率の値が逆転する。ここで、このまま内燃機関１が充分に減速した後に加速を再開した場合には、図４中一点鎖線で示すように、再び実際のＥＧＲ率が限界ＥＧＲ率より低くなるため、フューエルカット制御が停止して加速を再開したとし
ても失火などの燃焼の不安定は発生しない。

一方、充分に減速する前に加速が再開された場合には、図４中の太破線で示すように、実際のＥＧＲ率が限界ＥＧＲ率より高い状態でフューエルカット制御が停止するので、失火などの燃焼の不安定が生じるおそれがある。

また、内燃機関１の減速状態が解除されてフューエルカット制御が停止された際には、一般に空燃比センサ２３が冷却されてしまい活性を失っている場合が多い。そうすると、空燃比センサ２３の出力に基づく燃料噴射量のフィードバック制御を行うことが困難となる場合があった。これに対し従来より、フューエルカット制御が停止された後の所定期間に亘って、エアフローメータ１３の出力信号に基づいて見込みの噴射量（以下、「減速解除時燃料噴射量」という。）の燃料を燃料噴射弁１０から噴射するようにしている。なお、この減速解除時燃料噴射量は本実施例における規定量に相当する。また、この減速解除時燃料噴射量の燃料噴射は、ＥＣＵ２０の指令に基づいて実施される。この点でＥＣＵ２０は本実施例において減速解除時燃料噴射手段を構成する。

ここで、前述のようにＥＧＲガス残留部にはＥＧＲガスが存在しているため、フューエルカット制御が停止されてスロットル弁１４が開弁した際に、気筒２には新気と残留していたＥＧＲガスの混合した吸気が導入される。それに対し、エアフローメータ１３の出力信号に基づく減速解除時燃料噴射量は、気筒２に導入される吸気の全てが新気であることを前提として定められるので、混合気が過剰なリッチ状態となり、失火の原因となる場合があった。

図５には、この場合のフューエルカット制御の停止後の空燃比の変化について示す。図５において横軸は時間、縦軸は空燃比である。図５において実線で示すのは、フューエルカット制御が開始する前の運転状態が非ＥＧＲ領域であった場合であって、ＥＧＲガス残留部にＥＧＲガスが残留していない場合の曲線である。一方、破線で示すのは、フューエルカット制御が開始する前の運転状態がＥＧＲ領域であった場合であって、ＥＧＲガス残留部にＥＧＲガスが残留していた場合の曲線である。

グラフの左端の部分はフューエルカット制御が継続中の領域である。この領域においてはＥＧＲガス残留部にＥＧＲガスが残留する場合も、ＥＧＲガス残留部にＥＧＲガスが残留していない場合も、燃料噴射が行なわれないのでリーンとなっている。

そして、フューエルカット制御が停止すると、前述のように空燃比センサ２３が活性化して噴射燃料量のフィードバック制御が再開されるまでの間は、エアフローメータ１３の出力によって決定される減速解除時燃料噴射量の燃料が燃料噴射弁１０から噴射される。

その際、ＥＧＲガス残留部にＥＧＲガスが残留していない場合には下流側の触媒の昇温の目的で、量論空燃比よりリッチ側の空燃比が目標Ａ／Ｆとされる。これに対し、ＥＧＲガス残留部にＥＧＲガスが残留する場合は、ＥＧＲガスが残留していない場合と同じ減速解除時燃料噴射量の燃料を燃料噴射弁１０から噴射すると、残留しているＥＧＲガスの分だけ気筒２に導入される新気の量が少なくなるので、空燃比は目標Ａ／Ｆよりさらにリッチとなってしまう。この過剰リッチの状態では失火などの燃焼の不安定が生じるおそれがあった。

これに対し、本実施例においては、内燃機関１の運転状態が減速状態となりフューエルカット制御が開始される前にＥＧＲガスが気筒に導入される状態であったかどうか、換言すると運転状態がＥＧＲ領域に属したか非ＥＧＲ領域に属したかによって、減速解除時燃料噴射量を変更することとした。なお、図５においてフューエルカット制御が停止してか
ら、フィードバック制御が再開されるまでの期間は、本実施例における所定期間を示している。

図６は、本実施例における減速解除時燃料噴射量設定ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ２０内のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、内燃機関１の稼動中は所定時間毎に繰り返し実行されるルーチンである。

本ルーチンが実行されると、まず、Ｓ１０１において外部ＥＧＲ導入状態か否かが判定される。具体的には、クランクポジションセンサ２１及びアクセルポジションセンサ２２からの出力信号により内燃機関１の運転状態が取得され、この運転状態がＥＧＲ領域に属しているか非ＥＧＲ領域に属しているかによって判定される。ここで外部ＥＧＲ導入状態ではないと判定された場合には、減速状態の解除時にＥＧＲガスが気筒２に導入されることもないので、本ルーチンを一旦終了する。一方、外部ＥＧＲ導入状態であると判定された場合には、少なくともＥＧＲガス残留部にＥＧＲガスが残留している状態であるので、Ｓ１０２に進む。

Ｓ１０２においては、減速要求があったか否かが判定される。具体的には、アクセルポジションセンサ２２からの信号により運転者によるアクセルペダルの踏み込みが解除されたことが検出されたことをもって減速要求があったと判定してもよい。ここで減速要求がないと判定された場合には本ルーチンを一旦終了する。一方、減速要求があったと判定された場合にはＳ１０３に進む。

Ｓ１０３においては、フューエルカット制御が実行されているか否かが判定される。具体的には、ＥＣＵ２０から燃料噴射弁１０への駆動信号により判定してもよいし、フューエルカット制御の開始にＯＮするフューエルカットフラグを設けておき、このフラグの値を読み込むことで判定してもよい。ここでフューエルカット制御の実行中でないと判定された場合には、Ｓ１０１の処理の前に戻る。一方、フューエルカット制御の実行中であると判定された場合にはＳ１０４に進む。

Ｓ１０４においては、減速状態から通常運転状態への復帰に伴いフューエルカット制御が停止される際の、エアフローメータ１３の出力に応じて設定される減速解除時燃料噴射量を通常時（外部ＥＧＲ導入状態でないとき）より所定量少なく設定する。すなわち、通常フューエルカット制御が停止される際には、エアフローメータの出力に応じて、予め設定された減速解除時燃料噴射量の値がマップから読み出されるが、マップから読み出された減速解除時燃料噴射量より所定量少ない値を実際の燃料噴射量とする。Ｓ１０４の処理が終了するとＳ１０５に進む。

Ｓ１０５においては、空燃比フィードバック制御が再開したかどうかが判定される。空燃比フィードバック制御が再開した後は、減速解除時燃料噴射量で燃料噴射が行なわれなくなるので、ここで空燃比フィードバック制御が再開したと判定された場合には本ルーチンを一旦終了する。一方、空燃比フィードバック制御が再開していないと判定された場合にはＳ１０４の処理の前に戻る。そして、Ｓ１０４及びＳ１０５の処理が、Ｓ１０５で空燃比フィードバック制御が再開されたと判定されるまで繰り返し実行される。

すなわち、Ｓ１０４及びＳ１０５の処理を繰り返し実行している間は、減速解除時燃料噴射量として、エアフローメータからの出力に応じた通常の減速解除時燃料噴射量から所定量少ない値が設定される。そして、この期間中にフューエルカット制御が停止された場合には、通常の減速解除時燃料噴射量から所定量少ない量の燃料が燃料噴射弁１０から噴射されることになる。なお、Ｓ１０４が繰り返し実行される場合においては、Ｓ１０４の各実行時におけるエアフローメータからの出力に応じた通常の減速解除時燃料噴射量に対
し、所定量少ない値が減速解除時燃料噴射量として設定されるのであり、Ｓ１０４が実行される度に、減速解除時燃料噴射量の値が累積的に減量されるわけではない。

以上のように、本実施例では、減速状態になりフューエルカット制御が開始される前の内燃機関１が外部ＥＧＲ導入状態である場合には、フューエルカット制御が停止されてから空燃比フィードバック制御が再開するまでの期間に噴射される減速解除時燃料噴射量を、外部ＥＧＲ導入状態でない場合と比較して所定量少ない値に設定した。これによれば、内燃機関１が減速状態となりフューエルカット制御が開始される際に、内燃機関１のＥＧＲガス残留部にＥＧＲガスが残留していることに起因して空燃比が過剰にリッチとなり、失火などの燃焼の不安定が発生することを抑制できる。なお、ここで所定量は予め実験などで求められた一定値としてもよい。

また本実施例では、内燃機関１が外部ＥＧＲ導入状態か否かを、フューエルカット制御が開始される前の内燃機関１の運転状態がＥＧＲ領域に属するか非ＥＧＲ領域に属するかによって判定した。これによれば、より簡単且つ確実に、内燃機関１が外部ＥＧＲ導入状態か否かを判定することができる。

次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例においては、燃料噴射量を学習制御によって設定し、減速解除時燃料噴射量を設定する際にもこの学習制御における学習値を利用する例について説明する。

図７には、本実施例における減速解除時燃料噴射量設定ルーチン２についてのフローチャートを示す。本ルーチンは、ＥＣＵ２０内のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、内燃機関１の稼動中は所定時間毎に繰り返し実行されるルーチンである。本ルーチンと、実施例１における減速解除時燃料噴射量設定ルーチンとの相違点は、本ルーチンにおいては、Ｓ１０１の処理の前にＳ２０１の処理が実行される点と、Ｓ１０４の処理の代わりにＳ２０２の処理が実行される点である。以下、減速解除時燃料噴射量設定ルーチン２の減速解除時燃料噴射量設定ルーチンに対する相違点についてのみ説明する。

本ルーチンが実行されるとまず、Ｓ２０１において燃料噴射弁の流量学習が実施される。ここで、燃料噴射弁１０へＥＣＵ２０によって与えられる燃料噴射指令値と、実際の燃料噴射量との関係が、燃料噴射弁１０の経年変化や汚れなどによって変化する場合がある。この場合には、実際に指令値どおり燃料噴射量が噴射されているとした場合の排気空燃比と実際の排気空燃比との関係から、実際の燃料噴射量の指令値からのずれを推定し、そのずれを補正するための学習値を算出する。この学習値は、減量解除時燃料噴射量に乗算される係数であってもよい。Ｓ２０１の処理が終了するとＳ１０１に進む。

Ｓ１０１〜Ｓ１０３の処理については、実施例１で説明した減速解除時燃料噴射量設定ルーチンと同等であるのでここでは説明を省略する。Ｓ１０３の処理が終了するとＳ２０２に進む。

Ｓ２０２においては、フューエルカット制御停止時の燃料噴射弁流量学習値にα（α＜１）を乗じて学習値自体を補正し、結果として減速解除時燃料噴射量を所定量減量する。Ｓ２０２の処理が終了するとＳ１０５に進む。Ｓ１０５の処理は、減速解除時燃料噴射量設定ルーチンと同等なのでここでは説明を省略する。

以上、説明したように、本実施例では、フューエルカット制御が開始される前の内燃機関が外部ＥＧＲ導入状態である場合には、燃料噴射弁流量学習値を補正することによって減速解除時燃料噴射量を所定量減量することとした。これによれば、学習制御における学
習値を補正するという簡単な制御によって、フューエルカット制御の開始時にＥＧＲガス残留部にＥＧＲガスが残留していることによって、フューエルカット制御の停止後の空燃比が過剰にリッチとなることを抑制できる。その結果、失火などの燃焼の不安定を抑制できる。

また、本実施例における制御は、以下のようなフローにしてもよい。図８には、本実施例における本実施例における第２の態様である減速解除時燃料噴射量設定ルーチン３についてのフローチャートを示す。本ルーチンと上述の減速解除時燃料噴射量設定ルーチン２とは、Ｓ２０１の次にＳ３０１の処理が挿入された点と、Ｓ２０２の処理がＳ３０２の処理と入れ替わった点である。以下に、本ルーチンと減速解除時燃料噴射量設定ルーチン２との相違点についてのみ説明する。

本ルーチンのＳ３０１の処理においては、従前の燃料噴射弁流量学習値の他に、外部ＥＧＲ導入状態用燃料噴射弁流量学習値が新たに設定される。具体的にはＳ２０１の燃料噴射弁流量学習において得られた学習値から所定量を減算するか、あるいは、α（α＜１）を乗算することで作成してもよい。Ｓ３０１の処理が終了するとＳ１０１に進む。

また、本ルーチンのＳ３０２においては、減速解除時燃料噴射量を設定する上で使用する学習値を従前の燃料噴射弁流量学習値から、Ｓ３０１で設定された外部ＥＧＲ導入状態用燃料噴射弁流量学習値に切換える。Ｓ３０２の処理が終了するとＳ１０５に進む。

以上、説明したように、本実施例の第２の態様においては、燃料噴射弁１０の流量について学習制御する点は、減速解除時燃料噴射量設定ルーチン２と同様であるが、燃料噴射弁流量学習値を補正して利用するのではなく、外部ＥＧＲ導入状態用の学習値を常に準備しておき、Ｓ１０１で外部ＥＧＲ導入状態であると判定された場合には、減速解除時燃料噴射量を設定する上で使用する学習値を外部ＥＧＲ導入状態用燃料噴射弁流量学習値に切換えることとした。

これによれば、学習制御における学習値を２種類準備しておき、使用する学習値を切換えるという簡単な制御によって、フューエルカット制御の開始時にＥＧＲガス残留部にＥＧＲガスが残留していることによって、フューエルカット制御の停止後の空燃比が過剰にリッチとなることを抑制できる。その結果、失火などの燃焼の不安定を抑制できる。

次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例においては、フューエルカット制御が開始される前の内燃機関１が外部ＥＧＲ導入状態である場合には、ＥＧＲガス残留部に残留しているＥＧＲガスの量を推定し、その推定値に応じて減速解除時燃料噴射量を設定する例について説明する。

図９には、本実施例における減速解除時燃料噴射量設定ルーチン４についてのフローチャートを示す。本ルーチンと、実施例１で説明した減速解除時燃料噴射量設定ルーチンとの相違点は、Ｓ１０４の処理の代わりに、Ｓ４０１〜Ｓ４０３の処理が実行される点である。以下において、本ルーチンと減速解除時燃料噴射量設定ルーチンとの相違点についてのみ説明する。

本ルーチンにおけるＳ４０１では、ＥＧＲガス残留部に残留しているＥＧＲガスの量（以下、「残留ＥＧＲガス量」ともいう。）を、ＥＧＲ弁３２の開度、吸気通路５の圧力、排気圧力、ＥＧＲガス温度、減速状態の継続時間などのデータから推定する。具体的には、前記各データの値と、残留ＥＧＲガス量との関係を予め実験的に求めてマップ化しておき、当該マップから、実際の各データの値に対応する残留ＥＧＲガス量を読み出してもよ
い。また、各データの値を用いて公知のモデルに従って演算することによって残留ＥＧＲガス量を算出してもよい。Ｓ４０１の処理が終了するとＳ４０２に進む。

Ｓ４０２においては、Ｓ４０１において推定された残留ＥＧＲガス量に応じて、燃料噴射量軽減率を算出する。具体的には、残留ＥＧＲガス量と、失火などの燃焼の不安定を抑制する上で望ましい減速解除時燃料噴射量との関係を予め実験的に求め、残留ＥＧＲガス量と、望ましい減速解除時燃料噴射量とするための軽減率との組合せをマップ化しておき、Ｓ４０１において推定された残留ＥＧＲガス量の値に応じた軽減率を当該マップから読み出すようにしてもよい。Ｓ４０２の処理が終了するとＳ４０３に進む。

Ｓ４０３においては、フューエルカット制御が停止される際の、エアフローメータの出力に対し算出される減速解除時燃料噴射量に対して、Ｓ４０２で算出された軽減率を乗じて燃料噴射量を減量する。Ｓ４０３の処理が終了するとＳ１０５に進む。Ｓ１０５の処理内容は減速解除時燃料噴射量設定ルーチンと同等であるので、ここでは説明を省略する。

以上、説明したように、本実施例においては、ＥＧＲガス残留部に残留するＥＧＲガスの量を導出し、残留ＥＧＲガス量に基づいて燃料噴射量の軽減率を算出する。そして、フューエルカット制御の停止時において減速解除時燃料噴射量に上述の軽減率を乗じて減量することとしている。

これによれば、減速解除時燃料噴射量の値をより精度よく、最適値に制御することができる。従って、フューエルカット制御が停止された後において、より確実に失火などの燃焼の不安定を抑制することができる。

なお、本実施例のＳ４０２及びＳ４０３においては、燃料噴射量の軽減率を算出して、これを従前の減速解除時燃料噴射量に乗じることとしたが、Ｓ４０２において燃料噴射量の軽減量を算出して、Ｓ４０３において従前の減速解除時燃料噴射量から軽減量を減算するようにしてもよいことは当然である。

また、本実施例のＳ４０１においては、フューエルカット制御が実施される前の内燃機関１の運転状態によって、あるいは、この運転状態をさらに加えて、残留ＥＧＲガス量を推定してもよい。先述したように、ＥＧＲガスの量は内燃機関１の運転状態に応じて定められるからである。

次に、本発明における実施例４について説明する。本実施例においては、実施例１から３のいずれかに示した制御と併せて、減速状態においてフューエルカット制御を開始する際に、スロットル開度を開閉する制御について説明する。

ここで、図４にも示したように、内燃機関１の運転状態が減速状態に移行してフューエルカット制御が開始された際には、失火などの燃焼の不安定の生じない閾値としての限界ＥＧＲ率の値と、実際のＥＧＲ率の値の両方が減少する。そして、ＥＧＲ率が低下し切る前に限界ＥＧＲ率が実際のＥＧＲ率より低くなってしまう事態が生じ、その時点で加速が再開してフューエルカット制御が停止されると、実際のＥＧＲガスの量が限界ＥＧＲ率より多い状態での燃焼が行われるため、失火などの燃焼の不安定が生じる。従って、この失火や燃焼の不安定は、フューエルカット制御の開始時点における掃気性を向上させれば、より確実に抑制できることになる。

そこで、本実施例においては、実施例１から３のいずれかに示した制御と併せて、減速状態においてフューエルカット制御を開始する際に、スロットル弁１４を一旦全開とし、
内燃機関１の吸気系の掃気性を向上させ、実際のＥＧＲ率が充分に低下した時点でスロットル弁１４を閉弁することとした。

図１０には、本実施例における制御を実行した際のスロットル開度と吸入空気量、限界ＥＧＲ率及び実際のＥＧＲ率の変化を説明するための図を示す。図１０の横軸は時間、縦軸は限界ＥＧＲ率及び実際のＥＧＲ率、スロットル弁開度、吸入空気量である。本実施例においては内燃機関の運転状態が減速状態に移行してフューエルカット制御が実行された際にはスロットル弁１４を全開する。そして、減速開始時スロットル開弁時間ｔ１の間全開の状態を維持した後に全閉する。

ここで減速開始時スロットル開弁時間ｔ１は、内燃機関１のＥＧＲガス残留部における実際のＥＧＲ率が掃気によって充分に低下し、限界ＥＧＲ率を超えることがなくなることで失火など燃焼不安定が生じなくなる時間であり、予め実験などによって求められても良い。

図１０において、フューエルカット制御の開始とともにスロットル弁１４の開閉を行うと、図中の下段に示すように、吸入空気量が一旦急激に増加し、減速開始時スロットル開弁時間ｔ１後に急激に減少する。これに伴って、図１０の上段に示すように、フューエルカット制御の開始とともに実際のＥＧＲ率も急激に低下するので、限界ＥＧＲ率を超えることがなくなる。そうすると、気筒２に導入されるＥＧＲガスの量が過大になることによって失火など燃焼の不安定が生じることを抑制できる。

図１１には、本実施例における減速開始時スロットル制御ルーチンについてのフローチャートを示す。本ルーチンは、ＥＣＵ２０内のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、内燃機関１の稼動中は所定時間毎に繰り返し実行されるルーチンである。

本ルーチンが実行されるとまずＳ１０１において、外部ＥＧＲの導入状態かどうかが判定される。ここで外部ＥＧＲ導入状態でないと判定された場合には本ルーチンを一旦終了する。一方、外部ＥＧＲ導入状態と判定された場合には、一方、外部ＥＧＲ導入状態であると判定された場合にはＳ５０１に進む。

Ｓ５０１においては、フューエルカット制御が開始されたか否かが判定される。具体的には、ＥＣＵ２０から燃料噴射弁１０への駆動信号により判定してもよいし、フューエルカット制御の開始にＯＮするフューエルカットフラグを設けておき、このフラグの値を読み込むことで判定してもよい。すなわち、前回のＳ５０１の実行時においてはフューエルカット制御が実行されておらず、今回のＳ５０１の実行時においてフューエルカット制御が実行されていた場合には、フューエルカット制御が開始されたと判定する。

ここでフューエルカット制御が開始されていないと判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。一方、フューエルカット制御が開始されたと判定された場合にはＳ５０２に進む。

Ｓ５０２においては、スロットル弁１４を全開する。これによって吸入空気量が急増し、吸気系の掃気効率が上昇する。Ｓ５０２の処理が終了するとＳ５０３に進む。

Ｓ５０３においては、スロットル弁１４の開弁から減速開始時スロットル開弁時間ｔ１が経過したか否かが判定される。ここで減速開始時スロットル開弁時間ｔ１が経過していないと判定される場合にはＳ５０２の前に戻る。減速開始時スロットル開弁時間ｔ１が経過したと判定される場合にはＳ５０４に進む。

Ｓ５０４においては、スロットル弁１４を全閉させる。Ｓ５０４の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。

以上、説明したように、本実施例によれば、内燃機関１が減速状態に移行してフューエルカット制御が開始した場合に、スロットル弁１４を減速開始時スロットル開弁時間ｔ１に亘って全開し、内燃機関１の吸気系（ＥＧＲガス残留部）に存在するＥＧＲガスが充分に掃気されてからスロットル弁１４を全閉することとした。

そうすれば、内燃機関１の吸気系の掃気性を向上させることができ、実際のＥＧＲ率が限界ＥＧＲ率より高くなることで失火など燃焼の不安定が発生することを抑制できるとともに、減速開始時スロットル開弁時間ｔ１の経過後にはスロットル弁１４を直ぐに全閉させるので、充分な減速感を得ることが可能となる。なお、減速開始時スロットル制御ルーチンにおけるＳ５０１〜Ｓ５０４の処理は減速時開閉制御に相当する。

次に、本発明の実施例５について説明する。本実施例では、実施例１から３のいずれかに示した制御と併せて、フューエルカット制御を開始する際にスロットル弁１４を制御する例であって、フューエルカット制御の開始時における実際のＥＧＲ率に応じて、スロットル弁１４を開弁する時間を変更する例について説明する。

ここで、フューエルカット制御が開始された時点での、内燃機関１の吸気系（ＥＧＲガス残留部）に存在している残留ＥＧＲガス量が多いほど、これを掃気するためのスロットル弁１４の開弁時間は長くする必要がある。従って、本実施例においては、フューエルカット制御が開始された時点での、内燃機関１の吸気系（ＥＧＲガス残留部）に存在している残留ＥＧＲガス量に基づいて、スロットル弁１４の開弁時間を変更することとした。

そうすれば、ＥＧＲガス残留部に残留するＥＧＲガスを掃気するために、スロットル弁１４を過不足なく全開状態とすることができ、スロットル弁１４を閉じた後に、なおＥＧＲガスがＥＧＲガス残留部内に多量に存在して燃焼が不安定となる不都合や、無駄に長くスロットル弁１４を開弁することで減速感が得られない期間が不用意に長引くことを抑制できる。

図１２は、スロットル弁１４の開弁時間とＥＧＲガス残留部に存在するＥＧＲガス量との関係について説明するための図である。図１２（ａ）には、フューエルカット制御の開始と同時にスロットル弁を全開した後のＣＯ_２濃度の変化が、フューエルカット制御の開始時におけるＥＧＲ率によってどのように違うかについてのグラフを示す。

図１２（ａ）に示すように、フューエルカット制御開始時におけるＥＧＲ率が高くなるほど、ＣＯ_２濃度を充分低い濃度となるまで掃気するのに必要な時間が長くなる。また、図１２（ｂ）には、フューエルカット制御開始とともにスロットル弁１４を開弁する制御を行なった場合に、充分な開弁時間を確保した場合と、そうでない場合の、実際のＥＧＲ率の変化を示すグラフである。図１２（ｂ）において実線は開弁時間を充分に長くした場合、破線で示すのは開弁時間が短く不充分であった場合を示している。

図１２（ｂ）からも分かるように、スロットル弁１４の開弁時間が短いと、スロットル弁１４が閉弁した後に実際のＥＧＲ率の低下勾配が小さくなるために、これが限界ＥＧＲ率を超えてしまい、失火など燃焼の不安定を生じるおそれがあった。

そこで、本実施例では、フューエルカット制御の開始時におけるＥＧＲ率またはＥＧＲガス量、スロットル弁１４の開弁制御中の開度から適切な開弁時間である減速開始時スロ
ットル開弁最適時間ｔ２を決定した。これにより、より確実に失火など燃焼の不安定を抑制できる。なお、減速開始時スロットル開弁最適時間ｔ２は、フューエルカット制御の開始時におけるＥＧＲ率またはＥＧＲガス量、スロットル弁１４の開弁制御中の開度との関係で定まるスロットル弁１４の開弁時間であり、失火など燃焼の不安定を抑制できる値として予め実験的に求められる。

図１３には、本実施例における減速開始時スロットル制御ルーチン２についてのフローチャートを示す。本ルーチンが実行されるとＳ１０１及びＳ５０１の処理が実行されるが、これらの処理については、前述の減速開始時スロットル制御ルーチンと同等であるので説明は省略する。本ルーチンでは、Ｓ５０１においてフューエルカット制御が開始されていると判定された場合には、Ｓ６０１に進む。

Ｓ６０１においては、フューエルカット制御の開始時におけるＥＧＲ率またはＥＧＲ量及び、スロットル弁開度を取得する。ＥＧＲ率またはＥＧＲ量については、ＥＧＲ弁開度、吸気管圧力、排気圧力、ＥＧＲガス温度などから公知のモデルを用いて推定してもよい。また、本ルーチンにおいては、スロットル弁１４の開弁制御中の開度は全開とする。Ｓ６０１の処理が終了するとＳ６０２に進む。

Ｓ６０２においては、Ｓ６０１において取得したＥＧＲ率またはＥＧＲ量及びスロットル開度から減速開始時スロットル開弁最適時間ｔ２を導出する。具体的にはＥＧＲ率またはＥＧＲ量、スロットル開度と減速開始時スロットル開弁最適時間ｔ２との関係が格納されたマップから、Ｓ６０１において取得したＥＧＲ率またはＥＧＲ量及び、スロットル開度に対応したｔ２の値を読み出すことによって導出する。ＥＧＲＳ６０２の処理が終了するとＳ５０２に進む。

Ｓ５０２においては、スロットル弁１４を全開する。これによって吸入空気量が急増し、吸気系の掃気効率が上昇する。Ｓ５０２の処理が終了するとＳ６０３に進む。

Ｓ６０３においては、スロットル弁１４の開弁から減速開始時スロットル開弁最適時間ｔ２が経過したか否かが判定される。ここで減速開始時スロットル開弁最適時間ｔ２が経過していないと判定される場合にはＳ５０２の前に戻る。減速開始時スロットル開弁最適時間ｔ２が経過したと判定される場合にはＳ５０４に進む。

Ｓ５０４においては、スロットル弁１４を全閉させる。Ｓ５０４の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。

以上、説明したとおり、本実施例においては、フューエルカット制御が開始した時点におけるＥＧＲ率またはＥＧＲ量、スロットル開度を取得し、これらの値に応じて、ＥＧＲ率を充分に低下させて掃気を完了させるのに最適な減速開始時スロットル開弁最適時間ｔ２を導出した。そして、フューエルカット制御の開始後、この導出された減速開始時スロットル開弁最適時間ｔ２に亘りスロットル開度を全開とすることとした。

これによれば、フューエルカット制御の開始時におけるＥＧＲガスの状態に応じて、フューエルカット制御の開始後のスロットル弁１４の開弁時間を最適化できるので、より精度よく、気筒２に導入される実際のＥＧＲ率を限界ＥＧＲ率より低い値に維持することが可能となる。その結果、より確実に失火など燃焼の不安定が生じることを抑制できる。

次に、本発明の実施例６について説明する。本実施例では、実施例１から３のいずれかに示した制御と併せて、フューエルカット制御を開始する際にスロットル弁１４を制御す
る例であって、フューエルカット制御の開始時にスロットル弁１４を一旦全開とし、その直後から徐々に閉弁する例について説明する。

ここで、上記の実施例４または５のような制御を行なった場合は、フューエルカット制御の開始時にスロットル開度を一旦全開とし、その後所定の時間に亘り全開状態を維持した後に全閉としている。そうすると運転者が減速感を得るまでに時間がかかり運転者に違和感を与えてしまうことが考えられる。

そこで、本実施例においては、フューエルカット制御の開始時にスロットル弁１４の開度を一旦全開とし、その直後から徐々に閉弁してゆくこととした。図１４は、本実施例におけるスロットル弁１４の開度の変化及び、それに伴うＥＧＲ率の変化を示すグラフである。

図１４に示すように、本実施例では、フューエルカット制御の開始とともにスロットル弁１４を全開し、直後からスロットル弁１４を徐々に閉弁する。その際、図１４中の斜線部分の面積が同等すなわち、実施例４に示した開閉弁制御をした場合と、本実施例における開閉弁制御を行なった場合とで、合計の吸入空気量が同等になるようにしている。これにより、実施例４と同様に、ＥＧＲガス残留部に残留しているＥＧＲガスの掃気をより確実に行い、失火など燃焼の不安定をより確実に抑えられるとともに、運転者に対して充分に早い減速感を与えることが可能となる。

図１５には、本実施例における減速開始時スロットル制御ルーチン３についてのフローチャートを示す。本ルーチンと図１１で示した減速開始時スロットル制御ルーチンとの相違点は、Ｓ５０３及びＳ５０４の処理の代わりにＳ７０１及びＳ７０２の処理が実行される点である。以下、本ルーチンと減速開始時スロットル制御ルーチンとの相違点についてのみ説明する。

本ルーチンにおいては、Ｓ５０２でスロットル弁１４を全開した後に、Ｓ７０１に進む。Ｓ７０１においては、スロットル弁１４の開弁から減速開始時スロットル開弁時間ｔ３が経過したか否かが判定される。ここで減速開始時スロットル開弁時間ｔ３は、実施例４で説明した減速開始時スロットル開弁時間ｔ１よりは短い時間であり、この時間に亘ってスロットル弁１４が全開状態を継続しても、運転者が減速感の遅い違和感を感じない範囲の時間である。ここで、減速開始時スロットル開弁時間ｔ３が経過していないと判定される場合にはＳ５０２の前に戻る。減速開始時スロットル開弁時間ｔ３が経過したと判定される場合にはＳ７０２に進む。

Ｓ７０２においては、スロットル弁１４を図１４に示したような曲線に沿って徐々に閉弁させる。Ｓ７０２の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。

以上説明したように、本実施例によれば、フューエルカット制御が開始された際に、スロットル弁１４を一旦全開し、運転者に違和感を与えない程度の短時間だけ全開状態を継続した後、スロットル弁１４を徐々に閉弁することとした。

そうすれば、内燃機関１の吸気系の掃気性を向上させることができ、失火など燃焼の不安定を抑制できるとともに、運転者に充分な減速感を与えることができ、違和感を与えることを抑制できる。なお上記において、本実施例において減速開始時スロットル開弁時間ｔ３は減速感正常維持時間に相当する。

また、上記の実施例４〜６において、フューエルカット制御の開始時においてスロットル１４を全開することとしているが、その際のスロットル開度は全開に限られないことは
当然である。

本発明の実施例における内燃機関と、その吸排気系及び制御系の概略構成を示す図である。 本発明の実施例におけるＥＧＲ領域と非ＥＧＲ領域について説明するための図である。 本発明の実施例におけるＥＧＲガスの限界値について説明するための図である。 本発明の実施例におけるフューエルカット制御の前後における、気筒に導入される吸気のＥＧＲ率、限界ＥＧＲ率の変化について示した図である。 本発明の実施例におけるフューエルカット制御の停止後の空燃比の変化について示す図である。 本発明の実施例１における減速解除時燃料噴射量設定ルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施例２における減速解除時燃料噴射量設定ルーチン２を示すフローチャートである。 本発明の実施例２における減速解除時燃料噴射量設定ルーチン３を示すフローチャートである。 本発明の実施例３における減速解除時燃料噴射量設定ルーチン４を示すフローチャートである。 本発明の実施例４におけるスロットル開度と吸入空気量、限界ＥＧＲ率及び実際のＥＧＲ率の変化を説明するための図である。 本発明の実施例４における減速開始時スロットル制御ルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施例５におけるスロットル弁の開弁時間とＥＧＲガス残留部に存在するＥＧＲガス量との関係について説明するための図である。 本発明の実施例５における減速開始時スロットル制御ルーチン２を示すフローチャートである。 本発明の実施例６におけるスロットル弁の開度の変化及び、それに伴うＥＧＲ率の変化を示す図である。 本発明の実施例６における減速開始時スロットル制御ルーチン３を示すフローチャートである。

符号の説明

１・・・内燃機関
２・・・気筒
３・・・ピストン
４・・・コンロッド
５・・・吸気通路
６・・・排気通路
７・・・排気浄化装置
８・・・排気ポート
９・・・排気弁
１０・・・燃料噴射弁
１１・・・吸気ポート
１２・・・吸気弁
１３・・・エアフローメータ
１４・・・スロットル弁
１５・・・点火プラグ
１６・・・サージタンク
２０・・・ＥＣＵ
２１・・・クランクポジションセンサ
２２・・・アクセルポジションセンサ
２３・・・空燃比センサ
３０・・・ＥＧＲ通路
３１・・・ＥＧＲクーラ
３２・・・ＥＧＲ弁

Claims (7)

1. 内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路及び、該ＥＧＲ通路を通過する排気の量を制御するＥＧＲ弁を有するとともに、前記排気通路を通過する排気の一部をＥＧＲガスとして前記吸気通路に再循環させるＥＧＲ手段と、
   前記内燃機関が減速状態となった際に、前記内燃機関における燃料噴射を停止するフューエルカット制御を実施するフューエルカット手段と、
   前記内燃機関の減速状態が解除されて前記フューエルカット制御が停止される際に、前記フューエルカット制御の停止後の所定期間に亘って規定量の燃料を噴射する減速解除時燃料噴射手段と、
   を備え、
   前記規定量は、前記フューエルカット制御が停止される際に、前記内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスがより多い場合の該規定量が、該ＥＧＲガスがより少ない場合の該規定量より少なくなるように設定されることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記フューエルカット制御が停止される際に前記内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスの量は、前記フューエルカット制御が実施される直前の前記内燃機関の運転状態および／または前記ＥＧＲ手段の状態に基づいて推定され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。
3. 前記内燃機関の運転状態が所定の低負荷低回転数の領域である非ＥＧＲ領域に属する場合には前記ＥＧＲ手段による排気の再循環を停止するとともに、前記運転状態が前記非ＥＧＲ領域より高負荷または高回転数の領域である所定のＥＧＲ領域に属する場合には該運転状態に応じた量のＥＧＲガスを前記ＥＧＲ手段によって再循環するＥＧＲガス量制御手段をさらに備え、
   前記規定量は、前記フューエルカット制御が実施される直前の前記内燃機関の運転状態が前記ＥＧＲ領域に属したか前記非ＥＧＲ領域に属したかによって、前記ＥＧＲ領域に属した場合には前記非ＥＧＲ領域に属した場合より少なくなるように設定され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。
4. 燃料噴射量に対する指令値と実際の噴射燃料量との対応関係が変化した際に、実際の燃料噴射量の指令値からのずれを推定し、そのずれを補正するための学習値を算出し、該学習
   値を変更させることによって常に最適な噴射燃料量が得られるようにする学習制御が行われ、
   前記減速解除時燃料噴射手段により噴射される燃料の量は、前記学習制御によって取得される前記学習値に基づいて決定され、
   前記学習値の値を調整することで、前記規定量の値が設定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記内燃機関が減速状態となり前記フューエルカット制御が開始される際に、前記内燃機関の吸気通路に備えられたスロットル弁を一旦開弁した後に閉弁する減速時開閉制御を実施することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記減速時開閉制御における前記スロットル弁の開弁時間は、前記フューエルカット制御が開始される際に、前記内燃機関の吸気系に存在するＥＧＲガスの量に基づいて決定されることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記減速時開閉制御における前記スロットル弁の開弁時間は、
   前記スロットル弁を矩形状に全開及び全閉することを前提として決定された場合の、内燃機関の実際のＥＧＲ率が該減速時開閉制御による掃気によって充分に低下し燃焼不安定が生じなくなる時間である減速開始時スロットル開弁時間より短い時間とし、且つ前記スロットル弁の閉弁時には、開弁時における速度と同等の速度で閉弁開始するとともに、徐々に速度を遅くすることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の制御装置。

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