JP2001164970A - 車両の燃料供給停止時の制御装置 - Google Patents

車両の燃料供給停止時の制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料カット中におけるエンジンのポンプ損失
を低減するともに排気系の触媒温度が低下するのを防止
する。 【解決手段】 燃料カット中における触媒温度Ｔｃａを
検出し、この触媒温度Ｔｃａが所定温度Ｔｃａ１より高
いときはスロットルバルブの開度ＴＡを全開に近い開度
ＴＡｏｐとし、吸入空気を増大させてポンプ損失を低減
する（ステップ２０６）。触媒温度Ｔｃａが所定温度Ｔ
ｃａ１以下のときはスロットルバルブの開度ＴＡを全閉
に近いＴＡｃｌとする。これによって触媒温度Ｔｃａが
過度に低下するのを防止しながらエンジンのポンプ損失
を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるハイブリ
ッド車両のような、車速が零でない走行状態であっても
エンジンの燃料供給を停止することがある車両における
燃料供給停止時の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両を駆動するための駆動源として、エ
ンジン及び回生機能を有するモータを備えたいわゆるハ
イブリッド車両が提案されている（例えば特開平５−２
２９３５１号公報）。このような車両にあっては、燃費
を向上させるために、車両が減速するときにエンジンの
燃料供給が停止（燃料カット）されるようになってい
る。
【０００３】減速状態では一般にスロットルバルブ（吸
入空気量を調整するバルブ）は全閉とされている。その
ためこの状態でエンジンの燃料供給が停止されると、エ
ンジンのピストンは、いわば閉じた空間内で往復動する
ことになるため、車両の走行抵抗要素となり、モータの
回生効率が低下し、燃費も悪化する。この問題は、特に
燃料をカットしても車両走行に伴ってエンジンの回転が
継続する構造の車両において顕著となるが、エンジンが
車両走行と独立して停止可能な構造の車両においても燃
料供給を停止してから実際にエンジンが停止制御される
までの間については、同様に発生する。
【０００４】この問題を解消する技術として、特開平９
−２８４９１６号公報においては、ハイブリッド車両に
おいて減速時（回生時）に燃料の供給停止が行われる場
合には、スロットルバルブを全開にして外気を導入可能
とし、これによりエンジンのポンプ損失を低減して燃費
を向上させる技術が提案されている。
【０００５】しかしながら、この技術は、スロットルバ
ルブが全開とされることから、大量の冷たい外気がエン
ジンを介して排気系に流入するため、該排気系に設けら
れている触媒の温度が低下し、排気エミッションの増大
を招くという問題があった。
【０００６】この点に鑑み、特開平１１−９３７２３号
公報では、スロットルバルブをほぼ全開とすると共に、
排気還流制御弁（ＥＧＲ弁）を全開とする技術等、いく
つかの技術を提案している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の技術では、排気還流制御（ＥＧＲ制御）システムを採
用している車両にしか適用することができなかったり、
或いは、ただ単に排気系に冷たい外気が入らないように
配慮したものに過ぎなかったため、例えば長時間燃料供
給運転してきた直後で排気系が十分暖まっているとき
や、夏期において導入されてくる外気自体の温度が高い
ようなときには、ポンプ損失との関係で必要以上に空気
の流れを抑制してしまうことがあり、必ずしも有効な対
策を提供するものではなかった。
【０００８】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、排気還流制御システムの採用の如何に
関わらず、全ての車両に適用することができ、エンジン
のポンプ損失を最小限に抑えながら、排気系の触媒温度
が低下して排気エミッションが増大するのを確実に防止
することのできる、車両の燃料供給停止時の制御装置を
提供することをその課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、車速が零でない走行状態であってもエンジンの燃料
供給を停止することがある車両の燃料供給停止時の制御
装置において、車両が前記走行状態での燃料供給停止中
であるか否かを検出する手段と、排気系の触媒温度を検
出する手段と、車両が前記燃料供給停止中であり、且つ
排気系の触媒温度が所定値以下であると検出されたとき
に、該排気系への外気の流入を規制し、所定値より大き
いと検出されたときに排気系へ外気を流入させる手段
と、を備えたことにより上記課題を解決したものであ
る。
【００１０】この発明によれば、排気系の触媒温度が低
いときには外気の流入を規制して排気エミッションの増
大を防止し、一方、高いときは外気を流入させることに
より、（排気エミッションについてはこれを悪化させる
ことなく）エンジンのポンプ損失を低減できる。
【００１１】なお、上記触媒の温度は、これを直接検出
するのが理想であるが、排気系の特定の箇所での温度を
検出することにより間接的に検出するものであってもよ
い。
【００１２】本発明の実施に当っては、具体的には、例
えば、車両が前記燃料供給停止中であり、且つ排気系の
触媒温度が所定値以上であると検出されたときに、エン
ジンの吸入空気量を増大させるという構成が考えられ
る。
【００１３】この構成によれば、燃料の供給停止時に、
（たとえアクセルペダルは全閉であっても）吸入空気量
が増大されるため、エンジンのピストン周りの空気の流
れが許容されてその分ポンプ損失を低減でき、燃費向
上、あるいは回生効率の向上を図ることができる。
【００１４】又、この際に触媒の温度が所定値以下とな
ったと検出されると、該吸入空気量の増大が中止される
ため、外気導入により触媒が冷やされたとしても、触媒
機能に支障が出るほどに温度が低下してしまうことはな
く、排気エミッションが増大するのを防止できる。即
ち、実際の触媒温度に基づき、触媒機能に支障がない範
囲で最大限吸入空気量を増大できるため、触媒機能の低
下防止とポンプ損失の増大防止とを合理的に両立させる
ことができる。
【００１５】あるいは、又、車両が前記燃料供給停止中
のときに、エンジンの吸入空気量を前記排気系の触媒温
度に応じて増大させるような構成としてもよい。
【００１６】この構成によれば、排気系の実際の触媒温
度に依存して吸入空気量が増大されるため、エンジンの
排気エミッションの低減とポンプ損失の低減とをよりき
め細かく両立させることができる。
【００１７】なお、実際の触媒温度に依存して具体的に
どのようにして吸入空気量を増大させるかについては、
特に限定されない。例えば、ａ）吸入空気量を調整する
スロットルバルブの開時間と閉時間の割合を、排気系の
触媒温度に依存して調整するようにしてもよいし、ｂ）
該スロットルバルブを触媒温度に依存して「所定の開度
に維持する」ものであってもよい。なお、上記ｂ）のス
ロットルバルブを所定の開度に維持する方法は、フリク
ションの急変がないため、ショック等が発生しなくなる
という利点が得られる。
【００１８】更には、車両が前記燃料供給停止中である
と検出されたときに、エンジンの吸入空気量を増大させ
ると共に、前記排気系の触媒温度に応じて排気バルブを
閉方向に駆動するような構成としてもよい。
【００１９】この構成では、エンジンの吸入空気量を増
大させることによってエンジンのポンプ損失を低減しな
がら、これによって冷たい外気が排気系にまで入り込む
ことがないように、排気系の触媒温度に応じてエンジン
の排気バルブを閉状態に維持するようにしている。その
ため、ポンプ損失を最低限に抑えることができると共に
排気系の触媒温度の低下も確実に防止することができ
る。
【００２０】請求項５に記載の発明は、車速が零でない
走行状態であってもエンジンの燃料供給を停止すること
がある車両の燃料供給停止時の制御装置において、車両
が前記走行状態での燃料供給停止中であるか否かを検出
する手段と、車両が前記燃料供給停止中であると検出さ
れたときに、エンジンの吸入空気量を増大させると共
に、エンジンの排気バルブの閉タイミングを、燃料供給
が停止されていないときよりも遅らせる手段と、を備え
たことにより、同じく上記課題を解決したものである。
【００２１】この発明によれば、燃焼室を含めた排気系
に冷たい外気が入りにくくなるため、触媒が過度に冷や
されることによって排気エミッションが増大するのを防
止できる。この発明では、導入する吸入空気量を触媒の
実際の温度に依存させるようにすると、一層良好であ
る。
【００２２】なお、エンジンの排気バルブの閉制御、あ
るいは閉タイミングの制御を行う場合、吸気バルブにつ
いては、特に制御しなくても、吸入空気量自体が増大さ
れているのであまり問題は生じない。ただし、吸気バル
ブについてもその開閉制御や開閉タイミングが制御でき
る機構が設けられている場合は（一般に排気バルブの制
御機構を有するシステムは、吸気バルブの制御機構も有
していることが多い）、当該吸気バルブを開状態（開方
向）に制御するようにすると、ポンプ損失を更に抑える
ことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態を詳細に説明する。
【００２４】図１は、本発明に係る燃料供給停止時の制
御装置が適用される車両の動力伝達系の概略を示すスケ
ルトン図である。この車両は、ガソリンを燃料として動
力を出力するエンジン１０、及び２つのモータジェネレ
ータＭＧ１、ＭＧ２を備える。
【００２５】吸気系からスロットルバルブ（吸入空気量
を増減調整可能なバルブ）１２を介して吸入された空気
は、燃料噴射弁１４から噴射されたガソリンと混合さ
れ、吸気バルブ１６を介して燃焼室１８に吸入される。
燃焼室１８に吸入された混合気は、点火プラグ２０の電
気火花によって爆発燃焼させられ、排気バルブ２２を介
して排気系に排出される。この混合気の爆発により押し
下げられるピストン２４の運動がクランクシャフト２６
の回転運動に変換される。この基本構造は従来と同様で
ある。
【００２６】前記吸入空気量を調整するスロットルバル
ブ１２はアクチュエータ２８により開閉駆動される。な
お、符号３０、３２は点火プラグ２０に高電圧の電気火
花を形成するためのイグナイタ及びディストリビュータ
である。
【００２７】エンジン１０の運転、或いは前記アクチュ
エータ２８の駆動制御等は、ＥＦＩＥＣＵ５０により制
御される。ＥＦＩＥＣＵ５０には、エンジン１０の運転
状態を示す種々のセンサが接続されている。例えば、ス
ロットルバルブ１２の開度（ポジション）を検出するス
ロットルバルブポジションセンサ５２、エンジン１０の
水温を検出する水温センサ５８、ディストリビュータ３
２に設けられクランクシャフト２６の回転数と回転角度
を検出する回転数センサ６０及び回転角度センサ６２、
イグニッションキーの状態を検出するスタータスイッチ
６４、排気系の触媒６６の温度を検出する触媒温度セン
サ６８などである。
【００２８】エンジン１０のクランクシャフト２６は、
プラネタリギヤ７０を介して第１モータジェネレータＭ
Ｇ１，第２モータジェネレータＭＧ２に結合されてい
る。プラネタリギア７０はサンギヤ７２と、キャリア７
４に保持されこのサンギヤ７２の周りで公転可能なプラ
ネタリピニオン７６と、プラネタリピニオン７６が内接
噛合するリングギヤ７８とから成る。
【００２９】クランクシャフト２６は前記キャリア７４
と連結され、第１モータジェネレータＭＧ１のロータ８
０は前記サンギヤ７２と連結され、第２モータジェネレ
ータＭＧ２のロータ８２は前記リングギヤ７８と連結さ
れている。
【００３０】プラネタリギヤ７０の出力であるリングギ
ヤ７８は、ギア８４と連結されると共に、チェーン８
６、ギア８８、９０を介してデファレンシャルギア９２
と連結され、更に左右の駆動軸９４Ｌ、９４Ｒを介して
車輪９６Ｌ、９６Ｒと連結されている。
【００３１】前記第１モータジェネレータＭＧ１および
第２モータジェネレータＭＧ２は、より、スイッチング
を行うトランジスタインバータ等を内蔵した第１、第２
駆動回路１０２、１０４を介してバッテリ１０６及び制
御ユニット１００に電気的に接続されている。制御ユニ
ット１００にはシフトレバー１１０に設けられたシフト
ポジションセンサ１１２、アクセルペダル１１４に設け
られたアクセルセンサ１１６，あるいはブレーキペダル
１１８に設けられたブレーキセンサ１２０などが接続さ
れている。また、制御ユニット１００は、上述したＥＦ
ＩＥＣＵ５０とリンクされ、種々の情報をやり取りして
いる。
【００３２】次に、この動力伝達系統の作用について説
明する。
【００３３】プラネタリギア７０の各要素における回転
速度及びトルクの関係は、図２に示すような（公知の）
共線図を用いて把握することができる。図２において、
縦軸は各要素の回転速度、横軸はリングギヤの歯数Ｚｒ
に対するサンギヤの歯数Ｚｓの比ρ（ρ＝Ｚｓ／Ｚｒ）
に基づいて定められる座標軸である。この共線図を用い
ると、各要素に掛かるトルクをその作用する方向及び大
きさに基づくベクトルとしての力で表すことにより、動
作共線に作用する力或いは回転速度を把握できることが
知られている。
【００３４】前述したように、エンジン１０のクランク
シャフト２６はプラネタリギヤ７０のキャリア７４と連
結され、第１モータジェネレータＭＧ１のロータ８０は
前記サンギヤ７２と連結され、第２モータジェネレータ
ＭＧ２のロータ８２は前記リングギヤ７８に連結されて
いる。従って、共線図のキャリア７４に相当する座標Ｃ
の回転速度Ｎｃがエンジン回転速度Ｎｅに対応し（Ｎｃ
＝Ｎｅ）、サンギヤ７２に相当する座標Ｓの回転速度Ｎ
ｓが第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度Ｎｍｇ１
に対応し、リングギヤ７８に相当する座標Ｒの回転速度
Ｎｒが第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎｍｇ
２にそれぞれ対応すると見なすことができる。又、この
実施形態では、リングギヤ７８から出力を取り出してい
るため、該リングギヤ７８の回転速度Ｎｒ（＝Ｎｍｇ
２）は車速に対応しているとみなすことができる。
【００３５】回転速度に着目するならば、プラネタリギ
ア７０のいずれか２つの要素の回転速度が決まれば、こ
の２つの回転速度によって決定される動作共線により残
る1つの要素の回転速度は一義的に決定される。
【００３６】図２（Ａ）においては、回転速度Ｎｅ、ト
ルクＴｅのエンジン出力がキャリア７４に入力されてい
る状態が示されている。このトルクＴｅはサンギヤ７２
及びリングギヤ７８においてトルクＴｅｓ、Ｔｅｒに按
分され、それぞれサンギヤ７２、リングギヤ７８の回転
速度を押し上げるように作用する。今、例えば第２モー
タジェネレータＭＧ２においてトルクＴｍ２が発生され
ていた場合には、リングギヤ７８からは該当位置のトル
クの総和Ｔｒ（＝Ｔｍ２＋Ｔｍｒ）が出力されることに
なる。
【００３７】このとき、もし系が平衡状態にあるとすれ
ば、サンギヤ７２においてバランス上トルクＴｅｓに等
しいトルクＴｍ１が回生制動負荷としてかかり、該トル
クＴｍ１と回転速度Ｎｓとの積で表される回生エネルギ
がモータジェネレータＭＧ１を介して回収されることに
なる。
【００３８】このように、もし系が平衡状態にあるとす
れば、動作共線の上側から掛かる該当要素の回転速度を
下げようとするトルクの総和と、下側から掛かる該当要
素の回転速度を上げようとするトルクの総和は等しくな
る。
【００３９】プラネタリギア７０のいずれかの要素に入
力あるいは出力されるトルクが増加または減少すると、
系のトルクバランスが崩れ、動作共線の図の上下方向位
置や傾きが変化し、各要素の回転速度が変化する。
【００４０】今、例えば図２（Ｂ）に示されるように、
アクセルペダル１１４（図１）が全閉とされ、第２モー
タジェネレータＭＧ２での発生トルクＴｍ２が零とされ
ると共に、エンジン１０の燃料供給が停止され（キャリ
アでのエンジントルクＴｅの入力が零）、リングギヤ７
８側から車両の惰行トルクＴｒｄが入力されて来る状態
を考えた場合、エンジン１０が停止しない限り（あるい
は停止するまでの間は）、エンジン１０によるポンプ損
失トルクＴｌｏｓに見合う反力Ｔｃｌが、この入力され
て来る惰行トルクＴｒｄの一部を消費してしまうトルク
として作用することになる。そのため、サンギヤ７２が
同じ惰行トルクＴｒｄ及び同じ回転速度Ｎｒで回転して
いたとしても、エンジン回転速度Ｎｅ（＝Ｎｃ）とポン
プ損失トルクＴｌｏｓの積で表される分だけ、第２モー
タジェネレータＭＧ２から取り出し得る回生エネルギは
小さくなる。
【００４１】そこで、この燃料供給が停止されたとき
（燃料カット時）に、エンジン１０のポンプ損失を（排
気エミッションの増大を防止しながら）できるだけ低減
させるべく、例えば以下のような実施形態が採用され
る。
【００４２】第１の実施形態は、燃料カット中におい
て、触媒温度センサ６８（図１）によって触媒６６の温
度Ｔｃａが所定値Ｔｃａ１を上回っていると検出された
ときには、アクチュエータ２８によってスロットルバル
ブ１２を開けて吸入空気量の増大を図るようにする。そ
の一方で、触媒６６の温度Ｔｃａが所定値Ｔｃａ１以下
になったら、そこでスロットルバルブ１２を閉じる。
【００４３】図３はこの制御を実現するために、ＥＦＩ
ＥＣＵ５０によって実行される制御フローを示してい
る。
【００４４】ステップ２０２では燃料カット中か否かが
判断される。燃料カット中でなかった場合には、（ポン
プ損失の問題は発生しないため）そのままこの制御フロ
ーを抜ける。
【００４５】一方、燃料カット中であると判断されたと
きには、ステップ２０４に進んで触媒温度Ｔｃａが所定
値Ｔｃａ１を上回っているか否かが判断される。もし所
定値Ｔｃａ１を上回っていた場合には、触媒６６は十分
その機能を発揮できる状態にあるためステップ２０６に
進んでスロットルバルブ１２の開度ＴＡはほぼ全開に近
い指示値ＴＡｏｐとされる。その結果、外気が自由に行
き来できるようになることからポンプ損失の低減が図ら
れる。また、触媒温度Ｔｃａが所定値Ｔｃａ１以下であ
ると検出されたときには、ステップ２０８に進んでスロ
ットルバルブ１２はほぼ全閉に近い指示値ＴＡｃｌとさ
れ、外気の導入が抑制される。
【００４６】これにより触媒温度Ｔｃａがその機能に支
障が生じるほどに低くなるのを確実に防止しながらエン
ジン１０のポンプ損失を低減することができるようにな
る。
【００４７】なお、この実施形態では、単一の設定温度
Ｔｃａ１を境にスロットルバルブ１２の全開及び全閉を
切り換えるようにしていたが、スロットルバルブ１２を
全開にするときの設定温度と全閉するときの設定温度と
をそれぞれ設定し、スロットルバルブ１２の開閉にヒス
テリシスを設けるようにすると、該スロットルバルブ１
２が頻繁に開閉されることによってショックが発生する
のをより防止できるようになる。
【００４８】第２の実施形態は、燃料カット中におい
て、スロットルバルブ１２の開度ＴＡを排気系の触媒温
度Ｔｃａに応じて増大・設定させるようにする。
【００４９】図４はこの制御を実現するために、ＥＦＩ
ＥＣＵ５０内において記憶されている触媒温度Ｔｃａ
と、その触媒温度Ｔｃａに対応して設定されるスロット
ルバルブ１２の開度ＴＡのマップの例を示している。
【００５０】図４から明らかなように、触媒温度Ｔｃａ
が所定温度Ｔｃａ２よりも低いときはスロットルバルブ
１２の開度ＴＡは全閉状態に維持される。この所定温度
Ｔｃａ２は触媒温度Ｔｃａがこれ以上低くなるとその本
来の機能を発揮するのに支障が生じる恐れのある温度で
あり、より具体的には前記第１実施形態における所定値
Ｔｃａ１よりも若干低い値である。触媒温度Ｔｃａがこ
の所定温度Ｔｃａ２よりも高くなるにつれ、スロットル
バルブ１２はより大きく開かれた状態で維持されるよう
になっている。
【００５１】この第２の実施形態では、触媒温度Ｔｃａ
に応じてスロットルバルブ１２が特定の開度状態に維持
されるため、フリクションの急変がなくなり、ショック
等が発生しにくいという利点が得られる。
【００５２】なお、この第２の実施形態に係る構成を、
触媒温度Ｔｃａをベースとしてスロットルバルブ１２の
開度ＴＡをフィードバック制御する構成に発展させるの
はむろん可能である。
【００５３】第３の実施形態は、燃料カット中におい
て、スロットルバルブ１２の開度ＴＡを増大させるとと
もに、排気系の触媒温度Ｔｃａに応じてエンジンの排気
バルブを閉方向に駆動するようにする。また、ポンプ損
失を一層低減するために、この間、吸気バルブを開状態
に維持するようにする。
【００５４】この制御を実現するために、この第３実施
形態では、吸排気バルブを閉状態に維持・制御可能な機
構を備える。吸排気バルブの開閉をピストンの位置と無
関係に（ピストン位置に依存することなく）自由に制御
することを可能とする構成自体は公知であり、例えば特
開平９−３０３１２２号公報に開示されている。本発明
にかかる第３実施形態を実施するに当たっては、実際に
どのような具体的構成によって排気バルブを閉状態に維
持するかについては特に限定されないため、ここでは一
例ということで、当該構成を説明する。
【００５５】図５は、排気バルブ３２２として使用され
る電磁弁を示す縦断面図である。なお、吸気バルブ（図
示略）の構成も全く同様である。
【００５６】図５に示される弁体３２４は、バルブヘッ
ド３２６及びバルブシャフト３２８からなり、バルブガ
イド３２９と、アッパスプリング３３０及びロアスプリ
ング３３２とにより、軸方向に摺動可能な状態で弾性支
持されている。バルブヘッド３２６のフェース３２６ａ
が、エンジン３１０の排気用（吸気用）ポート３４０に
設けられたバルブシート３４２に着座し又はバルブシー
ト３４２から離座することにより、排気用（吸気用）ポ
ート３４０を開閉する。
【００５７】バルブシャフト３２８には、軟磁性材料で
構成された円板状のプランジャ３４４が固定されてい
る。プランジャ３４４の付近には、軸方向に所定距離だ
け離隔してアッパコア３４６及びロアコア３４８がそれ
ぞれ配設されている。このアッパコア３４６及びロアコ
ア３４８は、軟磁性材料で構成されており、非磁性材料
で構成されるケース３４９により所定の位置関係に保持
されている。また、アッパコア３４６にはアッパコイル
３５０が把持され、ロアコア３４８にはロアコイル３５
２が把持されている。
【００５８】前記アッパスプリング３３０とロアスプリ
ング３３２は、アッパコイル３５０及びロアコイル３５
２に通電がなされない場合におけるプランジャ３４４の
位置（中立位置）が、アッパコア３４６とロアコア３４
８との中間位置となるように、その釣り合いが設定され
ている。なお、プランジャ３４４が中立位置にあるとき
には、弁体３２４は、全開側変位端と全閉側変位端との
中間位置をとるようになっている。
【００５９】この構成において、アッパコイル３５０に
電流が流されると、該アッパコイル３５０の周囲には、
アッパコア３４６とプランジャ３４４とそれらの間に形
成されるエアギャップとからなる磁気回路が形成され、
プランジャ３４４を上方へ変位させる方向の電磁力が発
生する。同様に、ロアコイル３５２に電流が流される
と、該ロアコイル３５２の周囲には、ロアコア３４８と
プランジャ３４４とそれらの間に形成されるエアギャッ
プとからなる磁気回路が形成され、プランジャ３４４を
下方へ変位させる方向の電磁力が発生する。
【００６０】この結果、アッパコイル３５０あるいはロ
アコイル３５２に電流を流すことにより、プランジャ３
４４を軸方向に往復動させることができ、該プランジャ
３４４と一体化している弁体３２４を任意のタイミング
で開閉方向に駆動することが可能となる。ＥＦＩＥＣＵ
３８０は、各種センサからの信号に基づいてこの開閉タ
イミングを決定し、駆動制御回路３８２により、アッパ
コイル３５０及びロアコイル３５２への通電（電力供
給）を制御する。
【００６１】この第３実施形態では、燃料カット中にお
いて、前述した実施形態と同様にスロットルバルブ１２
の開度ＴＡを増大させるとともに、排気系の触媒温度Ｔ
ｃａに応じてアッパコイル３５０に通電し、排気バルブ
３２２の弁体３２４を図の上方向に移動させ、該排気バ
ルブ３２２を閉方向に駆動する。また、（同様の構成
の）吸気バルブの側については、ロアコイルに通電し、
該吸気バルブを開方向に駆動する。吸気バルブを開方向
に駆動するのは、増大した吸入空気を抵抗なく十分に燃
焼室内に導入可能とするためである。
【００６２】この結果、外気が燃焼室内に自由に行き来
できるようになるため、エンジン３１０のポンプ損失を
低減できるようになり、且つ、触媒温度Ｔｃａに依存し
て排気バルブ３２２が適宜に閉じられるため、冷たい外
気が大量に排気系に進入して触媒温度Ｔｃａが過度に低
下するのが防止される。
【００６３】具体的には、排気バルブ３２２のアッパコ
イル３５０への通電は触媒温度Ｔｃａが所定温度Ｔｃａ
３よりも低いときは全閉状態を維持するべく継続的に実
施される。また、触媒温度Ｔｃａがこの所定温度Ｔｃａ
３よりも高くなるにつれて、（単位時間当たり或いは所
定期間当たりの）通電時間が短くなり、閉時間が開時間
に対して相対的に短くなるように設定される。
【００６４】なお、この第３実施形態においては、吸気
バルブについても任意のタイミング調整が可能な構成を
採用し、燃料カット中においては（エンジン３１０のポ
ンプ損失を一層低減するべく）該吸気バルブを開状態に
維持するようにしていたが、この吸気バルブの開閉に関
しては、（吸入空気量自体が増大されていることから）
必ずしも開状態に制御する必要はない。
【００６５】この第３実施形態の構成によっても、エン
ジンのポンプ損失を最小限に抑えながら、触媒温度Ｔｃ
ａが過度に低下するのを防止できる。
【００６６】第４の実施形態は、燃料カット中におい
て、エンジンの吸入空気量を増大させるとともに、排気
バルブの閉タイミングを燃料供給が停止されていないと
きよりも遅らせるようにしている。また、吸気バルブに
ついては前記実施形態と同様の理由により開状態を維持
するようにしている。
【００６７】この第４実施形態も第３実施形態と同様の
電磁弁タイプの（吸）排気バルブ３２２を用いることに
より実施することができる。
【００６８】排気バルブ３２２の閉タイミングを通常よ
り遅らせるようにすると、吸気工程において吸気系の外
気とともに一度排出された排気系の空気を一緒に取り組
むことができるようになり、その結果、次の工程でこの
取り込んだ比較的温度の高い空気が排出されるため、排
気系の温度低下を防止できるようになる。
【００６９】なお、この第４実施形態における排気バル
ブ３２２の閉タイミングの遅延は、必ずしも触媒温度Ｔ
ｃａに依存して実行する必要はない。それは、排気バル
ブ３２２の閉タイミングを遅延させることは、触媒温度
の低下を防止できるだけでなく、同時にエンジンのポン
プ損失を低減することにも寄与するため、大きく遅らせ
ても構わないからである。但し、いわゆるカムシャフト
を利用して吸排気バルブを開閉するするタイプのような
場合、一般には開閉タイミングをセットでしか遅延でき
ないため（例えば特開平１１−１１７７８２号公報参
照）、あまり閉タイミングを遅くすると連動する開タイ
ミングの遅れによってポンプ損失が増大する恐れが出て
くるため、遅延は適当なレベルに抑え、この遅延と平行
して前述と同様に触媒温度Ｔｃａに依存してして吸入空
気量の増大量を設定するようにすると一層良い。
【００７０】
【発明の効果】本発明によれば、排気還流制御システム
の採用の如何に拘わらず、全ての車両に適用することが
でき、エンジンのポンプ損失を最小限に抑えながら、排
気系の触媒温度が過度に低下して排気エミッションが増
大するのを確実に防止することができるという効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される車両の動力伝達系統の概略
構成を示す構成図、
【図２】前記動力伝達系統におけるプラネタリギアに関
するトルクの入出力及び各要素の回転速度の関係を示す
共線図
【図３】本発明の第1実施形態を実施するための制御フ
ローを示す流れ図
【図４】本発明の第２実施形態における触媒温度とスロ
ットルバルブの開度との関係を示す線図
【図５】本発明の第３実施形態に係る排気バルブの構成
を示す断面図
【符号の説明】
１０…エンジン １２…スロットルバルブ １６…吸気バルブ ２２、３２２…排気バルブ ７０…プラネタリギヤ ＭＧ１、ＭＧ２…第１、第２モータジェネレータ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 29/02 Ｆ０２Ｄ 29/02 Ｄ 41/04 ３１０ 41/04 ３１０Ｚ ３２０ ３２０ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｋ ３０１Ｚ ３０１Ｈ 45/00 ３１２ 45/00 ３１２Ｒ ３１２Ｇ (72)発明者 高岡 俊文 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 鈴木 孝 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 岡田 大文 大阪府池田市ダイハツ町１番１号 ダイハ ツ工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G084 AA00 BA05 BA13 BA23 DA02 DA10 EA11 FA00 FA05 FA10 FA13 FA33 FA38 3G092 AA01 AA11 AC02 BA01 BB10 CB05 DA01 DA02 DA07 DA12 DC03 DC15 DG02 DG09 EA01 EA04 EA13 FA15 FA24 GA00 HA01X HA01Z HA06X HA06Z HA13X HA13Z HB01Z HD02Z HE01Z HE03Z HE08Z HF19Z HF21Z 3G093 AA07 AA16 BA19 BA20 CA09 CB07 DA01 DA05 DA06 DA07 DA09 DB05 EA06 EA09 EA15 EC01 FB01 FB02 3G301 HA00 HA01 HA19 JA02 JA21 KA26 LA03 LA07 LC01 NC02 NE01 NE12 NE16 PA01Z PA11A PA11Z PB03Z PD12Z PE01Z PE03Z PE08Z PE10Z PF01Z PF16Z

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車速が零でない走行状態であってもエンジ
    ンの燃料供給を停止することがある車両の燃料供給停止
    時の制御装置において、 車両が前記走行状態での燃料供給停止中であるか否かを
    検出する手段と、 排気系の触媒温度を検出する手段と、 車両が前記燃料供給停止中であり、且つ排気系の触媒温
    度が所定値以下であると検出されたときに、該排気系へ
    の外気の流入を規制し、所定値より大きいと検出ときに
    排気系へ外気を流入させる手段と、 を備えたことを特徴とする車両の燃料供給停止時の制御
    装置。
  2. 【請求項２】請求項１において、 車両が前記燃料供給停止中であり、排気系の触媒温度が
    所定値より大きいと検出されたときにエンジンの吸入空
    気量を増大させることを特徴とする車両の燃料供給停止
    時の制御装置。
  3. 【請求項３】請求項１又は２において、 車両が前記燃料供給停止中であり、排気系の触媒温度が
    所定値より大きいと検出されたときに、エンジンの吸入
    空気量を該排気系の触媒温度に応じて増大させる手段
    と、 を備えたことを特徴とする車両の燃料供給停止時の制御
    装置。
  4. 【請求項４】請求項１において、 車両が前記燃料供給停止中のときに、エンジンの吸入空
    気量を増大させると共に、前記排気系の触媒温度が所定
    値より大きいと検出されたときに、該排気系の触媒温度
    に応じて排気バルブを閉方向に駆動する手段と、 を備えたことを特徴とする車両の燃料供給停止時の制御
    装置。
  5. 【請求項５】車速が零でない走行状態であってもエンジ
    ンの燃料供給を停止することがある車両の燃料供給停止
    時の制御装置において、 車両が前記走行状態での燃料供給停止中であるか否かを
    検出する手段と、 車両が前記燃料供給停止中であると検出されたときに、
    エンジンの吸入空気量を増大させると共に、エンジンの
    排気バルブの閉タイミングを、燃料供給が停止されてい
    ないときよりも遅らせる手段と、 を備えたことを特徴とする車両の燃料供給停止時の制御
    装置。
  6. 【請求項６】請求項４又は５において、 車両が前記燃料供給停止中であると検出されたときに、
    エンジンの吸気バルブを開状態に維持することを特徴と
    する車両の燃料供給停止時の制御装置。
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