JP2004116657A - 触媒劣化抑制装置 - Google Patents
触媒劣化抑制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004116657A JP2004116657A JP2002281118A JP2002281118A JP2004116657A JP 2004116657 A JP2004116657 A JP 2004116657A JP 2002281118 A JP2002281118 A JP 2002281118A JP 2002281118 A JP2002281118 A JP 2002281118A JP 2004116657 A JP2004116657 A JP 2004116657A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- internal combustion
- combustion engine
- speed
- lock
- fuel cut
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Abstract
【課題】本発明は、ロックアップクラッチを具備する自動変速機が搭載された車両において、排気浄化触媒の劣化を抑制可能な技術を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、機関回転数が所定のロックアップ回転数以上となったときにロックアップクラッチを締結させる自動変速機と、内燃機関が減速運転状態にあり且つ機関回転数が所定のフューエルカット実行回転数以上であるときに燃料噴射弁の作動を停止する燃料噴射停止手段とを備えた車両において、内燃機関が減速運転状態にあり且つ排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、ロックアップ回転数又はフューエルカット実行回転数を所定量高くすることにより、フューエルカット実行期間を短縮することを特徴とする。
【選択図】 図2
【解決手段】本発明は、機関回転数が所定のロックアップ回転数以上となったときにロックアップクラッチを締結させる自動変速機と、内燃機関が減速運転状態にあり且つ機関回転数が所定のフューエルカット実行回転数以上であるときに燃料噴射弁の作動を停止する燃料噴射停止手段とを備えた車両において、内燃機関が減速運転状態にあり且つ排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、ロックアップ回転数又はフューエルカット実行回転数を所定量高くすることにより、フューエルカット実行期間を短縮することを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などに搭載される内燃機関に関し、特に内燃機関の排気系に設けられた排気浄化触媒の劣化を抑制する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動車等に用いられる自動変速機では、トルクコンバータの滑りに起因した動力損失を抑制するためにロックアップクラッチが採用されている。
【0003】
このようなロックアップクラッチを備えた自動変速機では、内燃機関が減速運転状態にあるときに、ロックアップクラッチを締結状態或いは所定のスリップ率で係合した状態に制御することにより、機関回転数の低下速度を穏やかにし、以てフューエルカットの実行期間を長くする技術が知られている(特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−94122号公報
【特許文献2】
特開2002−104026号公報
【特許文献3】
特開平8−144814号公報
【特許文献4】
特開平8−34265号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動車などに搭載された内燃機関の排気系には、白金(Pt)に代表される貴金属触媒を含有した排気浄化触媒が設けられている。このように貴金属触媒を含有した排気浄化触媒では、高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝されると、貴金属触媒がシンタリングを引き起こし易く、それによって排気浄化触媒の浄化能力が劣化し易いという特性を有している。
【0006】
このため、排気浄化触媒の温度が高い状況下で前述した従来技術のようにフューエルカット実行期間が延長されると、排気浄化触媒が長期にわたって高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝されることとなり、排気浄化触媒の浄化能力の劣化が促進される虞がある。
【0007】
本発明は、上記したような実情に鑑みてなされたものであり、ロックアップクラッチを具備する自動変速機を搭載した車両において、排気浄化触媒の劣化を抑制することができる技術を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記したような課題を解決するために以下のような手段を採用した。すなわち、本発明に係る触媒劣化抑制装置は、
燃料噴射弁を具備した内燃機関と、
ロックアップクラッチを具備した自動変速機と、
前記内燃機関の機関回転数が所定のロックアップ回転数以上となったときに前記ロックアップクラッチを締結させるロックアップクラッチ制御手段と、
前記内燃機関が減速運転状態にあり且つ機関回転数が所定のフューエルカット実行回転数以上であるときに、前記燃料噴射弁の作動を停止する燃料噴射停止手段と、
前記内燃機関の排気系に設けられた排気浄化触媒と、
前記内燃機関が減速運転状態にあり且つ前記排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、前記ロックアップ回転数を所定量高くする補正手段と、
を備えるようにした。
【0009】
この発明は、機関回転数が所定のロックアップ回転数以上となったときにロックアップクラッチを締結させる自動変速機と、内燃機関が減速運転状態にあり且つ機関回転数が所定のフューエルカット実行回転数以上であるときに燃料噴射弁の作動を停止する燃料噴射停止手段とを備えた車両において、内燃機関が減速運転状態にあり且つ排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、ロックアップ回転数を所定量高くすることにより、フューエルカット実行期間を短縮することを最大の特徴としている。
【0010】
内燃機関が減速運転状態にあり且つ機関回転数がフューエルカット実行回転数以上であるときは燃料噴射弁の作動が停止されるため、内燃機関の機関回転数が低下することになるが、その際にロックアップクラッチが締結状態にあると車両の駆動輪の回転トルクによって内燃機関が回転駆動されるため、機関回転数の低下速度が穏やかになる。
【0011】
この場合、機関回転数がフューエルカット実行回転数より低い回転数へ低下するまでの期間が長くなり、それに応じて燃料噴射弁の作動停止期間(フューエルカット実行期間)も長くなる。この結果、燃料消費率の向上や排気エミッションの向上を図ることが可能となる。
【0012】
但し、排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときにフューエルカット実行期間が長引くと、排気浄化触媒が長期にわたって高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝されることになるため、排気浄化触媒の浄化能力が低下する可能性がある。
【0013】
そこで、本発明に係る触媒劣化抑制装置では、内燃機関が減速運転状態にあり且つ排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、ロックアップ回転数が所定量高くされるようにした。
【0014】
この場合、内燃機関の減速運転時においてロックアップクラッチが早期に開放されるようになるため、機関回転数の低下速度が高くなる。このように機関回転数の低下速度が高くなると、機関回転数がフューエルカット実行回転数より低い回転数へ低下するまでの所要時間が短くなる。
【0015】
この結果、フューエルカット実行期間が短縮されることになるため、排気浄化触媒が高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝される期間が短縮され、以て排気浄化触媒の劣化が抑制される。
【0016】
尚、本発明に係る触媒劣化抑制装置において、補正手段は、排気浄化触媒の温度が高くなるほどロックアップ回転数を高くするようにしてもよい。これは、排気浄化触媒の温度が高くなるほど、排気浄化触媒が酸素過剰な雰囲気に曝されたときの劣化度合いが高くなるため、排気浄化触媒の温度が高くなるほどフューエルカット実行期間を短くする必要があるからである。
【0017】
次に、本発明に係る触媒劣化抑制装置は、上記したような課題を解決するために、以下のような手段を採用するようにしてもよい。すなわち、本発明に係る触媒劣化抑制装置は、
燃料噴射弁を具備した内燃機関と、
ロックアップクラッチを具備した自動変速機と、
前記内燃機関の機関回転数が所定のロックアップ回転数以上となったときに前記ロックアップクラッチを締結させるロックアップクラッチ制御手段と、
前記内燃機関が減速運転状態にあり且つ機関回転数が所定のフューエルカット実行回転数以上であるときに、前記燃料噴射弁の作動を停止する燃料噴射停止手段と、
前記内燃機関の排気系に設けられた排気浄化触媒と、
前記内燃機関が減速運転状態にあり且つ前記排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、前記フューエルカット実行回転数を所定量高くする補正手段と、
を備えるようにしてもよい。
【0018】
この発明は、機関回転数が所定のロックアップ回転数以上となったときにロックアップクラッチを締結させる自動変速機と、内燃機関が減速運転状態にあり且つ機関回転数が所定のフューエルカット実行回転数以上であるときに燃料噴射弁の作動を停止する燃料噴射停止手段とを備えた車両において、内燃機関が減速運転状態にあり且つ排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、フューエルカット実行回転数を所定量高くすることにより、フューエルカット実行期間を短縮することを最大の特徴としている。
【0019】
内燃機関が減速運転状態にあり且つ機関回転数がフューエルカット実行回転数以上であるときは燃料噴射弁の作動が停止されるため、内燃機関の機関回転数が低下することになるが、その際にロックアップクラッチが締結状態にあると車両の駆動輪の回転トルクによって内燃機関が回転駆動されるため、機関回転数の低下速度が穏やかになる。
【0020】
この場合、機関回転数がフューエルカット実行回転数より低い回転数へ低下するまでの期間が長くなり、それに応じてフューエルカット実行期間も長くなる。この結果、燃料消費率の向上や排気エミッションの向上を図ることが可能となる。
【0021】
但し、排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときにフューエルカット実行期間が長引くと、排気浄化触媒が長期にわたって高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝されることになるため、排気浄化触媒の浄化能力が低下する可能性がある。
【0022】
そこで、本発明に係る触媒劣化抑制装置では、内燃機関が減速運転状態にあり且つ排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、フューエルカット実行回転数が所定量高くされるようにした。
【0023】
この場合、内燃機関の減速運転時において機関回転数がフューエルカット実行回転数より低い回転数へ低下するまでの所要時間が短くなり、それに応じてフューエルカット実行期間が短縮されることになる。
【0024】
この結果、排気浄化触媒が高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝される期間が短縮され、以て排気浄化触媒の劣化が抑制される。
【0025】
尚、本発明に係る触媒劣化抑制装置において、補正手段は、排気浄化触媒の温度が高くなるほどフューエルカット実行回数を高くするようにしてもよい。これは、排気浄化触媒の温度が高くなるほど、排気浄化触媒が酸素過剰な雰囲気に曝されたときの劣化度合いが高くなるため、排気浄化触媒の温度が高くなるほどフューエルカット実行期間を短くする必要があるからである。
【0026】
一方、補正手段によりフューエルカット実行回転数が所定量高くされると、フューエルカット実行回転数がロックアップ回転数より高くなる場合が想定される。
【0027】
この場合、ロックアップクラッチが締結した状態で燃料噴射弁の作動が再開されて内燃機関がトルクを発生するようになるため、内燃機関のトルクが車両の駆動輪へ伝達されてしまい、車両の減速力が低下する可能性がある。
【0028】
そこで、本発明に係る触媒劣化抑制装置は、フューエルカット実行回転数がロックアップ回転数より高くなった場合に、機関回転数がフューエルカット実行回転数より低く且つロックアップ回転数以上となる期間において内燃機関のトルクを低下させるトルク低下手段を更に備えるようにしてもよい。
【0029】
この場合、ロックアップクラッチが締結した状態で燃料噴射弁の作動が再開されることになっても、内燃機関のトルクが低くなるため、車両の減速力の低下が抑制される。
【0030】
内燃機関のトルクを低下させる方法としては、(1)点火栓の作動時期を遅角させる方法、(2)吸気絞り弁の開度を絞ることにより内燃機関の吸入空気量を減少させる方法、(3)内燃機関が発生するトルクの一部を利用して運転される補機の仕事量を増加させる方法、等を例示することができる。
【0031】
尚、内燃機関が発生するトルクの一部を利用して運転される補機としては、例えば、オルタネータ等を例示することができる。
【0032】
【発明の実施の形態】
本発明に係る触媒劣化抑制装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【0033】
<実施の形態1>
本発明に係る触媒劣化抑制装置の第1の実施の形態について図1〜図4に基づいて説明する。
【0034】
図1は、本発明を適用する車両の駆動系の概略構成を示す図である。図1において、内燃機関1は、4つの気筒2を備えた火花点火式の内燃機関(ガソリンエンジン)である。
【0035】
内燃機関1には、該内燃機関1の出力軸(クランクシャフト)が一定角度回転する度にパルス信号を出力するクランクポジションセンサ3が取り付けられている。内燃機関1の各気筒2には、点火栓4及び燃料噴射弁5が設けられている。前記点火栓4には、該点火栓4に対して駆動電力を印加するイグナイタ6が取り付けられている。
【0036】
内燃機関1には吸気通路7が取り付けられ、吸気通路7はエアクリーナボックス8に接続されている。吸気通路7の途中にはスロットル弁9が取り付けられ、スロットル弁9には該スロットル弁9を開閉駆動するスロットル用アクチュエータ10が取り付けられている。吸気通路7におけるスロットル弁9より上流の部位にはエアフローメータ11が設けられている。
【0037】
また、内燃機関1には排気通路12が取り付けられ、排気通路12は下流にて図示しないマフラーと接続されている。排気通路12の途中には触媒ケーシング13が設けられている。排気通路12における触媒ケーシング13の直上流の部位には、排気温度センサ14が取り付けられている。更に、排気通路12における触媒ケーシング13より下流の部位には、排気中の酸素濃度に対応した電気信号を出力する酸素濃度センサ15が取り付けられている。
【0038】
前記した触媒ケーシング13は、例えば、コージェライトを主成分とするハニカム構造体を内蔵している。前記ハニカム構造体の表面にはアルミナ(Al2O3)やジルコニア(ZrO2)等のコート材からなる担体層が形成され、前記担体層には白金−ロジウム(Pt−Rh)系の貴金属触媒物質が担持されている。
【0039】
このように構成された触媒ケーシングに内燃機関1からの排気が流入すると、排気中の炭化水素(HC)及び一酸化炭素(CO)が水(H2O)や二酸化炭素(CO2)等に酸化されるとともに、排気中の窒素酸化物(NOX)が窒素(N2)に還元される。
【0040】
次に、内燃機関1には、クランクシャフトの回転速度を自動的に変速する自動変速機16が連結されている。自動変速機16は、トルクコンバータ17と変速機構18とを備えている。トルクコンバータ17には、ロックアップクラッチ19が内蔵されている。
【0041】
変速機構18の図示しない出力軸にはプロペラシャフト20が接続され、プロペラシャフト20はデファレンシャルギヤ21及びドライブシャフト22を介して駆動輪23に接続されている。
【0042】
このように構成された駆動系には、内燃機関1及び自動変速機16の運転状態や作動状態を制御するための電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)24が併設されている。このECU24は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAMなどからなる算術論理演算回路である。
【0043】
尚、本実施の形態では、単一のECU24が内燃機関1と自動変速機16の双方を制御する例について述べるが、内燃機関1を制御するECUと自動変速機16を制御するECUが独立して設けられるようにしてもよい。
【0044】
ECU24には、前述したクランクポジションセンサ3、エアフローメータ11、排気温度センサ14、酸素濃度センサ15に加え、車両の室内に設けられたアクセルペダル25の操作量(アクセル開度)を検出するアクセルポジションセンサ26とが電気的に接続され、それら各種センサの出力信号を入力することが可能となっている。
【0045】
更に、ECU24には前述した燃料噴射弁5、イグナイタ6、スロットル用アクチュエータ10、変速機構18、及びロックアップクラッチ19が電気的に接続され、ECU24が燃料噴射弁5、イグナイタ6、スロットル用アクチュエータ10、変速機構18、及びロックアップクラッチ19を制御することが可能となっている。
【0046】
例えば、ECU24は、一定時間毎に実行すべき基本ルーチンにおいて、各種センサの出力信号の入力、機関回転数の演算、燃料噴射量の演算、燃料噴射時期の演算、点火時期の演算、目標スロットル開度の演算などを実行する。基本ルーチンにおいてECU24が入力した各種信号やECU24が演算して得られた各種制御値は、該ECU24のRAMに一時的に記憶される。
【0047】
更に、ECU24は、各種のセンサやスイッチからの信号の入力、一定時間の経過、或いはクランクポジションセンサ3からのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理において、RAMから各種制御値を読み出し、それら制御値に従って燃料噴射弁5、イグナイタ6、スロットル用アクチュエータ10、変速機構18、ロックアップクラッチ19を制御する。
【0048】
その際、燃料噴射時期と点火時期は内燃機関1の回転(クランクシャフトの回転)に同期させる必要があるため、ECU24は、クランクポジションセンサ3の出力信号に基づく割り込み処理として、燃料噴射弁5及びイグナイタ6の制御を行う。
【0049】
尚、ECU24は、クランクポジションセンサ3の出力信号に基づく割り込み処理として燃料噴射弁5の制御を行う場合には、先ず燃料噴射停止条件(以下、フューエルカット実行条件と称する)が成立しているか否かを判別する。
【0050】
フューエルカット実行条件としては、内燃機関1が減速運転状態にあり且つ機関回転数が所定のフューエルカット実行回転数以上であること例示することができる。
【0051】
上記したようなフューエルカット実行条件が成立している場合には、ECU24は、RAMに記憶されている燃料噴射量に関わらず燃料噴射弁5の開弁を禁止する。
【0052】
このように燃料噴射弁5の開弁が禁止されると、燃料消費量を低減することが可能になるとともに、内燃機関1の排気エミッションを低減することが可能となる。
【0053】
但し、上記したようなフューエルカットが実行されたときに、ロックアップクラッチ19が開放状態にあると、機関回転数が比較的高い速度で低下するため、フューエルカットの実行期間が短くなり、燃料消費量や排気エミッションを効果的に低減させることが困難となる。
【0054】
そこで、ECU24は、内燃機関1が減速運転状態にあるときは、機関回転数が所定のロックアップ回転数以上であることを条件にロックアップクラッチ19を締結状態に制御する。
【0055】
この場合、駆動輪23の回転トルクがドライブシャフト22、デファレンシャルギヤ21、プロペラシャフト20、変速機構18、及びロックアップクラッチ19を介してクランクシャフトに伝達されるため、内燃機関1が駆動輪23の回転トルクによって逆に駆動されることになり、機関回転数の低下速度が穏やかになる。
【0056】
この結果、フューエルカット実行期間が長くなり、以て燃料消費量及び排気エミッションを効果的に低減させることが可能となる。
【0057】
尚、ロックアップ回転数は、前述したフューエルカット実行回転数以上の回転数とされることが好ましい。これは、ロックアップ回転数がフューエルカット実行回転数より低く設定されると、ロックアップクラッチ18が締結した状態でフューエルカットの実行が終了されて燃料噴射が再開されることになるため、燃料の燃焼によって発生したトルクが駆動輪23に伝達されてしまい、車両の減速力が低下する可能性があるからである。
【0058】
ところで、触媒ケーシング13内の貴金属触媒は高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝された時にシンタリングを発生し易くなるため、触媒ケーシング13内が高温であるときに上記したようなフューエルカットが実行されると、触媒ケーシング13内が長期にわたって高温且つ酸素過剰な雰囲気となるため、貴金属触媒がシンタリングを発生してしまい、触媒ケーシング13の浄化能力が劣化する虞がある。
【0059】
そこで、本実施の形態に係る触媒劣化抑制装置では、フューエルカット実行条件が成立した際に触媒ケーシング13内の温度が所定温度以上であると、ECU24は、ロックアップ回転数を通常時より高くするようにした。
【0060】
この場合、ロックアップクラッチ18が通常より早い時期に開放されるようになるため、機関回転数の低下速度が高くなる。このように機関回転数の低下速度が高くなると、機関回転数がフューエルカット実行回転数より低い回転数へ低下するまでの所要時間が短くなり、それに応じてフューエルカット実行期間が短縮される。
【0061】
この結果、触媒ケーシング13内の貴金属触媒が高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝される期間が短縮され、以て触媒ケーシング13内の貴金属触媒がシンタリングを発生し難くなる。
【0062】
尚、ECU24は、触媒ケーシング13内の温度が高くなるほどロックアップ回転数を高くすることが好ましい。これは、触媒ケーシング13内の温度が高くなるほど、貴金属触媒が酸素過剰な雰囲気に曝されたときにシンタリングが発生し易くなるからである。
【0063】
以下、本実施の形態におけるフューエルカット制御について図2に沿って説明する。
【0064】
図2は、フューエルカット制御ルーチンを示すフローチャート図である。フューエルカット制御ルーチンは、クランクポジションセンサ3の出力信号に基づく割り込み処理として実行されるルーチンである。
【0065】
フューエルカット制御ルーチンでは、ECU24は、先ずS201において内燃機関1が減速運転状態にあるか否かを判別する。
【0066】
前記S201において内燃機関1が減速運転状態にないと判定された場合は、ECU24は、S207へ進み、燃料噴射弁5の作動を許可して本ルーチンの実行を終了する。この場合、ECU24は、RAMに記憶されている燃料噴射量と燃料噴射時期とに従って燃料噴射弁5を開弁させる。
【0067】
一方、前記S201において内燃機関1が減速運転状態にあると判定された場合は、ECU24は、S202へ進み、触媒ケーシング13内の温度(触媒温度)が所定温度以上であるか否かを判別する。
【0068】
ここで、触媒ケーシング13内の温度は、内燃機関1の運転履歴(吸入空気量又は燃料噴射量の積算値)から推定されるようにしてもよく、或いは、触媒ケーシング13に流入する排気の温度や触媒ケーシング13から流出する排気の温度により代用されるようにしてもい。本実施の形態では排気温度センサ14の出力信号(触媒ケーシング13に流入する排気の温度)を触媒ケーシング13内の温度として用いることができる。
【0069】
前記S202において触媒ケーシング13内の温度が所定温度以上であると判定された場合は、ECU24は、S203へ進み、ROMやバックアップRAMなどに予め記憶されているロックアップ回転数:Nelockupを読み出し、そのロックアップ回転数:Nelockupを補正値:△dにより補正する。具体的には、ECU24は、前記ロックアップ回転数:Nelockupに補正値:△dを加算して新たなロックアップ回転数:Nelockup(=Nelockup+△d)を算出する。
【0070】
前記した補正値:△dは、触媒ケーシング13内の温度(本実施の形態では排気温度センサ14の出力信号値)をパラメータとして定められる値であり、例えば、図3に示されるように、触媒ケーシング13内の温度が高くなるほど大きくなるよう設定される。
【0071】
ここで図2のフューエルカット制御ルーチンに戻り、ECU24は、S204においてRAMから機関回転数:Neを読み込む。
【0072】
S205では、ECU24は、前記S204で読み出された機関回転数:Neがフューエルカット実行回転数:Nefc以上であるか否かを判別する。
【0073】
前記S205において機関回転数:Neがフューエルカット実行回転数:Nefc以上であると判定された場合は、ECU24は、S206へ進み、燃料噴射弁5の作動を停止することによりフューエルカットを実現する。
【0074】
一方、前記S205において機関回転数:Neがフューエルカット実行回転数:Nefc未満であると判定された場合は、ECU24は、S207へ進み、燃料噴射弁5の作動を許可して本ルーチンの実行を終了する。
【0075】
また、前述したS202において触媒ケーシング13内の温度が所定温度未満であると判定された場合は、ECU24は、S203をスキップしてS204〜S207の処理を実行することになる。
【0076】
このようにECU24がフューエルカット制御ルーチンを実行すると、触媒温度が所定温度以上となる状況下で内燃機関1が減速運転された場合には、図4に示されるように、ロックアップ回転数(図4中の「補正後ロックアップ回転数」)が通常時(触媒温度が所定温度未満となる状況下で内燃機関1が減速運転された時)のロックアップ回転数(図4中の「通常時ロックアップ回転数」)より高くなるため、機関回転数がロックアップ回転数未満の回転数へ低下するまでの所要時間(図4中の「補正後のロックアップ期間」)が通常時の所要時間(図4中の「通常時のロックアップ期間」)より短くなる。
【0077】
この場合、ロックアップクラッチ18が通常時より早期に開放されることになるため、機関回転数がフューエルカット実行回転数(図4中の「F/C実行回転数」)未満の回転数へ低下するまでの所要時間(図4中の「補正後F/C実行期間」)は、通常時の所要時間(図4中の「通常時F/C実行期間」)より短縮されることとなる。
【0078】
この結果、触媒ケーシング13内が高温且つ酸素過剰な雰囲気となる期間が短縮されることとなり、貴金属触媒のシンタリングが抑制されることになる。
【0079】
従って、本実施の形態に係る触媒劣化抑制装置によれば、ロックアップクラッチ18を具備する自動変速機16が搭載された車両において、触媒ケーシング13の浄化能力の低下を抑制することが可能となる。
【0080】
<実施の形態2>
次に、本発明に係る触媒劣化抑制装置の第2の実施態様について図5〜図8に基づいて説明する。ここでは、前述した第1の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略するものとする。
【0081】
本実施の形態と前述した第1の実施の形態との相違点は、前述した第1の実施の形態では触媒温度が所定温度以上となる状況下でフューエルカット実行条件が成立した場合にロックアップ回転数が通常時より高くされるのに対し、本実施の形態では触媒温度が所定温度以上となる状況下でフューエルカット実行条件が成立した場合にフューエルカット実行回転数が通常時より高くされる点にある。
【0082】
この場合、ECU24は、フューエルカット制御を実行する際に、図5に示すようなフューエルカット制御ルーチンを実行する。このフューエルカット制御ルーチンは、前述した第1の実施の形態におけるフューエルカット制御ルーチンと同様に、クランクポジションセンサ3の出力信号に基づく割り込み処理として実行されるルーチンである。
【0083】
フューエルカット制御ルーチンでは、ECU24は、先ずS501において内燃機関1が減速運転状態にあるか否かを判別する。
【0084】
前記S501において内燃機関1が減速運転状態にないと判定された場合は、ECU24は、S507へ進み、燃料噴射弁5の作動を許可して本ルーチンの実行を終了する。
【0085】
一方、前記S501において内燃機関1が減速運転状態にあると判定された場合は、ECU24は、S502へ進み、触媒ケーシング13内の温度(触媒温度)が所定温度以上であるか否かを判別する。
【0086】
前記S502において触媒ケーシング13内の温度が所定温度以上であると判定された場合は、ECU24は、S503へ進み、ROMやバックアップRAMなどに予め記憶されているフューエルカット実行回転数:Nefcを読み出し、そのフューエルカット実行回転数:Nefcを補正値:△eにより補正する。具体的には、ECU24は、前記フューエルカット実行回転数:Nefcに補正値:△eを加算して新たなフューエルカット実行回転数:Nefc(=Nefc+△e)を算出する。
【0087】
前記した補正値:△eは、触媒ケーシング13内の温度(本実施の形態では排気温度センサ14の出力信号値)をパラメータとして定められる値であり、例えば、図6に示されるように、触媒ケーシング13内の温度が高くなるほど大きくなるよう設定される。
【0088】
ここで図5のフューエルカット制御ルーチンに戻り、ECU24は、S504においてRAMから機関回転数:Neを読み込む。
【0089】
S505では、ECU24は、前記S504で読み出された機関回転数:Neがフューエルカット実行回転数:Nefc以上であるか否かを判別する。
【0090】
前記S505において機関回転数:Neがフューエルカット実行回転数:Nefc以上であると判定された場合は、ECU24は、S506へ進み、燃料噴射弁5の作動を停止することによりフューエルカットを実現する。
【0091】
一方、前記S505において機関回転数:Neがフューエルカット実行回転数:Nefc未満であると判定された場合は、ECU24は、S507へ進み、燃料噴射弁5の作動を許可して本ルーチンの実行を終了する。
【0092】
また、前述したS502において触媒ケーシング13内の温度が所定温度未満であると判定された場合は、ECU24は、S503をスキップしてS504〜S507の処理を実行することになる。
【0093】
このようにECU24がフューエルカット制御ルーチンを実行すると、触媒温度が所定温度以上となる状況下で内燃機関1が減速運転された場合には、図7に示されるように、フューエルカット実行回転数(図7中の「補正後F/C実行回転数」)が通常時(触媒温度が所定温度未満となる状況下で内燃機関1が減速運転された時)のフューエルカット実行回転数(図7中の「通常時F/C実行回転数」)より高くなるため、機関回転数がフューエルカット実行回転数未満の回転数へ低下するまでの所要時間(図7中の「補正後F/C実行期間」)は、通常時の所要時間(図7中の「通常時F/C実行期間」)より短縮されることとなる。
【0094】
この場合、触媒ケーシング13内の貴金属触媒が高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝される期間が短縮されることになり、その結果、貴金属触媒のシンタリングが抑制されることになる。
【0095】
従って、本実施の形態に係る触媒劣化抑制装置によれば、ロックアップクラッチ18を具備する自動変速機16が搭載された車両において、触媒ケーシング13の浄化能力の低下を抑制することが可能となる。
【0096】
尚、触媒温度が非常に高い場合には、補正値:△eの値が大きなり、それに応じて補正後のフューエルカット実行回転数も高くなるため、補正後のフューエルカット実行回転数がロックアップ回転数より高くなる可能性がある。
【0097】
このような場合には、フューエルカットの実行が終了した後、言い換えれば内燃機関1における燃料の燃焼が再開された後もロックアップクラッチ18が締結状態となる。ロックアップクラッチ18が締結状態にあるときに燃料噴射が再開されると、内燃機関1において燃料が燃焼した際に発生するトルクがロックアップクラッチ18を介して駆動輪23に伝達されてしまい、車両の減速力が低下することが想定される。
【0098】
これに対し、ECU24は、前述した図5の説明で述べたフューエルカット制御ルーチンの代わりに、図8に示すようなフューエルカット制御ルーチンを実行するようにしてもよい。
【0099】
図8に示すフューエルカット制御ルーチンにおいてS801〜S806の処理は、図5に示したフューエルカット制御ルーチンにおけるS501〜S506の処理と同様である。
【0100】
但し、S805において機関回転数:Neがフューエルカット実行回転数:Nefc未満であると判定された場合には、ECU24は、S807において燃料噴射弁5の作動を許可した後、S808において機関回転数:Neがロックアップ回転数:Nelockup以上であるか否かを判別することになる。
【0101】
前記S808において機関回転数:Neがロックアップ回転数:Nelockup以上であると判定された場合は、ECU24は、フューエルカットの実行が終了した後もロックアップクラッチ18が締結状態にあるとみなし、S809においてトルク低減処理を実行する。
【0102】
ここでいうトルク低減処理とは、内燃機関1からロックアップクラッチ18を介して駆動輪23へ伝達されるトルクを低減させる処理を意味する。内燃機関1からロックアップクラッチ18を介して駆動輪23へ伝達されるトルクを低減させる方法としては、内燃機関1が発生するトルクを低減させる方法と、内燃機関1からロックアップクラッチ18を介して駆動輪23へ伝達されるトルクを低減させる方法とが考えられる。
【0103】
内燃機関1が発生するトルクを低減させる方法としては、例えば、(1)スロットル弁9の開度を絞ることにより内燃機関1の吸入空気量を減少させる方法、(2)点火栓4の点火時期を通常時より遅角させる方法、等を例示することができる。
【0104】
一方、内燃機関1からロックアップクラッチ18を介して駆動輪23へ伝達されるトルクを低減させる方法としては、クランクシャフトの回転トルクを利用して作動する補機の仕事量を増加させる方法を例示することができ、前記したような補機としては、発電機(オルタネータ)を例示することができる。
【0105】
このようなトルク低減処理が実行されると、フューエルカット実行回転数がロックアップ回転数より高くなった場合に、内燃機関1からロックアップクラッチ18を介して駆動輪23へ伝達されるトルクが減少するため、車両の減速力の低下が抑制されるようになる。
【0106】
また、前述した第1〜第2の実施の形態では、本発明に係る内燃機関として、火花点火式の内燃機関(ガソリンエンジン)を例に挙げたが、圧縮着火式の内燃機関(ディーゼルエンジン)であってもよい。
【0107】
【発明の効果】
本発明によれば、ロックアップクラッチを具備する自動変速機が搭載された車両において、内燃機関が減速運転状態にあり且つ排気浄化触媒の温度が所定温度以上である場合に、フューエルカットの実行期間を短縮することが可能となるため、排気浄化触媒の浄化能力の劣化を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する車両の駆動系の概略構成を示す図
【図2】第1の実施の形態におけるフューエルカット制御ルーチンを示すフローチャート図
【図3】触媒ケーシング内の温度と補正値:△dとの関係を示す図
【図4】内燃機関が減速運転状態にあるときの機関回転数の挙動を示す図
【図5】第2の実施の形態におけるフューエルカット制御ルーチンを示すフローチャート図(1)
【図6】触媒ケーシング内の温度と補正値:△eとの関係を示す図
【図7】内燃機関が減速運転状態にあるときの機関回転数の挙動を示す図
【図8】第2の実施の形態におけるフューエルカット制御ルーチンを示すフローチャート図(2)
【符号の説明】
1・・・内燃機関
4・・・点火栓
5・・・燃料噴射弁
6・・・イグナイタ
13・・触媒ケーシング
14・・排気温度センサ
16・・自動変速機
17・・トルクコンバータ
18・・変速機構
19・・ロックアップクラッチ
24・・ECU
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などに搭載される内燃機関に関し、特に内燃機関の排気系に設けられた排気浄化触媒の劣化を抑制する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動車等に用いられる自動変速機では、トルクコンバータの滑りに起因した動力損失を抑制するためにロックアップクラッチが採用されている。
【0003】
このようなロックアップクラッチを備えた自動変速機では、内燃機関が減速運転状態にあるときに、ロックアップクラッチを締結状態或いは所定のスリップ率で係合した状態に制御することにより、機関回転数の低下速度を穏やかにし、以てフューエルカットの実行期間を長くする技術が知られている(特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−94122号公報
【特許文献2】
特開2002−104026号公報
【特許文献3】
特開平8−144814号公報
【特許文献4】
特開平8−34265号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動車などに搭載された内燃機関の排気系には、白金(Pt)に代表される貴金属触媒を含有した排気浄化触媒が設けられている。このように貴金属触媒を含有した排気浄化触媒では、高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝されると、貴金属触媒がシンタリングを引き起こし易く、それによって排気浄化触媒の浄化能力が劣化し易いという特性を有している。
【0006】
このため、排気浄化触媒の温度が高い状況下で前述した従来技術のようにフューエルカット実行期間が延長されると、排気浄化触媒が長期にわたって高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝されることとなり、排気浄化触媒の浄化能力の劣化が促進される虞がある。
【0007】
本発明は、上記したような実情に鑑みてなされたものであり、ロックアップクラッチを具備する自動変速機を搭載した車両において、排気浄化触媒の劣化を抑制することができる技術を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記したような課題を解決するために以下のような手段を採用した。すなわち、本発明に係る触媒劣化抑制装置は、
燃料噴射弁を具備した内燃機関と、
ロックアップクラッチを具備した自動変速機と、
前記内燃機関の機関回転数が所定のロックアップ回転数以上となったときに前記ロックアップクラッチを締結させるロックアップクラッチ制御手段と、
前記内燃機関が減速運転状態にあり且つ機関回転数が所定のフューエルカット実行回転数以上であるときに、前記燃料噴射弁の作動を停止する燃料噴射停止手段と、
前記内燃機関の排気系に設けられた排気浄化触媒と、
前記内燃機関が減速運転状態にあり且つ前記排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、前記ロックアップ回転数を所定量高くする補正手段と、
を備えるようにした。
【0009】
この発明は、機関回転数が所定のロックアップ回転数以上となったときにロックアップクラッチを締結させる自動変速機と、内燃機関が減速運転状態にあり且つ機関回転数が所定のフューエルカット実行回転数以上であるときに燃料噴射弁の作動を停止する燃料噴射停止手段とを備えた車両において、内燃機関が減速運転状態にあり且つ排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、ロックアップ回転数を所定量高くすることにより、フューエルカット実行期間を短縮することを最大の特徴としている。
【0010】
内燃機関が減速運転状態にあり且つ機関回転数がフューエルカット実行回転数以上であるときは燃料噴射弁の作動が停止されるため、内燃機関の機関回転数が低下することになるが、その際にロックアップクラッチが締結状態にあると車両の駆動輪の回転トルクによって内燃機関が回転駆動されるため、機関回転数の低下速度が穏やかになる。
【0011】
この場合、機関回転数がフューエルカット実行回転数より低い回転数へ低下するまでの期間が長くなり、それに応じて燃料噴射弁の作動停止期間(フューエルカット実行期間)も長くなる。この結果、燃料消費率の向上や排気エミッションの向上を図ることが可能となる。
【0012】
但し、排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときにフューエルカット実行期間が長引くと、排気浄化触媒が長期にわたって高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝されることになるため、排気浄化触媒の浄化能力が低下する可能性がある。
【0013】
そこで、本発明に係る触媒劣化抑制装置では、内燃機関が減速運転状態にあり且つ排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、ロックアップ回転数が所定量高くされるようにした。
【0014】
この場合、内燃機関の減速運転時においてロックアップクラッチが早期に開放されるようになるため、機関回転数の低下速度が高くなる。このように機関回転数の低下速度が高くなると、機関回転数がフューエルカット実行回転数より低い回転数へ低下するまでの所要時間が短くなる。
【0015】
この結果、フューエルカット実行期間が短縮されることになるため、排気浄化触媒が高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝される期間が短縮され、以て排気浄化触媒の劣化が抑制される。
【0016】
尚、本発明に係る触媒劣化抑制装置において、補正手段は、排気浄化触媒の温度が高くなるほどロックアップ回転数を高くするようにしてもよい。これは、排気浄化触媒の温度が高くなるほど、排気浄化触媒が酸素過剰な雰囲気に曝されたときの劣化度合いが高くなるため、排気浄化触媒の温度が高くなるほどフューエルカット実行期間を短くする必要があるからである。
【0017】
次に、本発明に係る触媒劣化抑制装置は、上記したような課題を解決するために、以下のような手段を採用するようにしてもよい。すなわち、本発明に係る触媒劣化抑制装置は、
燃料噴射弁を具備した内燃機関と、
ロックアップクラッチを具備した自動変速機と、
前記内燃機関の機関回転数が所定のロックアップ回転数以上となったときに前記ロックアップクラッチを締結させるロックアップクラッチ制御手段と、
前記内燃機関が減速運転状態にあり且つ機関回転数が所定のフューエルカット実行回転数以上であるときに、前記燃料噴射弁の作動を停止する燃料噴射停止手段と、
前記内燃機関の排気系に設けられた排気浄化触媒と、
前記内燃機関が減速運転状態にあり且つ前記排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、前記フューエルカット実行回転数を所定量高くする補正手段と、
を備えるようにしてもよい。
【0018】
この発明は、機関回転数が所定のロックアップ回転数以上となったときにロックアップクラッチを締結させる自動変速機と、内燃機関が減速運転状態にあり且つ機関回転数が所定のフューエルカット実行回転数以上であるときに燃料噴射弁の作動を停止する燃料噴射停止手段とを備えた車両において、内燃機関が減速運転状態にあり且つ排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、フューエルカット実行回転数を所定量高くすることにより、フューエルカット実行期間を短縮することを最大の特徴としている。
【0019】
内燃機関が減速運転状態にあり且つ機関回転数がフューエルカット実行回転数以上であるときは燃料噴射弁の作動が停止されるため、内燃機関の機関回転数が低下することになるが、その際にロックアップクラッチが締結状態にあると車両の駆動輪の回転トルクによって内燃機関が回転駆動されるため、機関回転数の低下速度が穏やかになる。
【0020】
この場合、機関回転数がフューエルカット実行回転数より低い回転数へ低下するまでの期間が長くなり、それに応じてフューエルカット実行期間も長くなる。この結果、燃料消費率の向上や排気エミッションの向上を図ることが可能となる。
【0021】
但し、排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときにフューエルカット実行期間が長引くと、排気浄化触媒が長期にわたって高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝されることになるため、排気浄化触媒の浄化能力が低下する可能性がある。
【0022】
そこで、本発明に係る触媒劣化抑制装置では、内燃機関が減速運転状態にあり且つ排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、フューエルカット実行回転数が所定量高くされるようにした。
【0023】
この場合、内燃機関の減速運転時において機関回転数がフューエルカット実行回転数より低い回転数へ低下するまでの所要時間が短くなり、それに応じてフューエルカット実行期間が短縮されることになる。
【0024】
この結果、排気浄化触媒が高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝される期間が短縮され、以て排気浄化触媒の劣化が抑制される。
【0025】
尚、本発明に係る触媒劣化抑制装置において、補正手段は、排気浄化触媒の温度が高くなるほどフューエルカット実行回数を高くするようにしてもよい。これは、排気浄化触媒の温度が高くなるほど、排気浄化触媒が酸素過剰な雰囲気に曝されたときの劣化度合いが高くなるため、排気浄化触媒の温度が高くなるほどフューエルカット実行期間を短くする必要があるからである。
【0026】
一方、補正手段によりフューエルカット実行回転数が所定量高くされると、フューエルカット実行回転数がロックアップ回転数より高くなる場合が想定される。
【0027】
この場合、ロックアップクラッチが締結した状態で燃料噴射弁の作動が再開されて内燃機関がトルクを発生するようになるため、内燃機関のトルクが車両の駆動輪へ伝達されてしまい、車両の減速力が低下する可能性がある。
【0028】
そこで、本発明に係る触媒劣化抑制装置は、フューエルカット実行回転数がロックアップ回転数より高くなった場合に、機関回転数がフューエルカット実行回転数より低く且つロックアップ回転数以上となる期間において内燃機関のトルクを低下させるトルク低下手段を更に備えるようにしてもよい。
【0029】
この場合、ロックアップクラッチが締結した状態で燃料噴射弁の作動が再開されることになっても、内燃機関のトルクが低くなるため、車両の減速力の低下が抑制される。
【0030】
内燃機関のトルクを低下させる方法としては、(1)点火栓の作動時期を遅角させる方法、(2)吸気絞り弁の開度を絞ることにより内燃機関の吸入空気量を減少させる方法、(3)内燃機関が発生するトルクの一部を利用して運転される補機の仕事量を増加させる方法、等を例示することができる。
【0031】
尚、内燃機関が発生するトルクの一部を利用して運転される補機としては、例えば、オルタネータ等を例示することができる。
【0032】
【発明の実施の形態】
本発明に係る触媒劣化抑制装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【0033】
<実施の形態1>
本発明に係る触媒劣化抑制装置の第1の実施の形態について図1〜図4に基づいて説明する。
【0034】
図1は、本発明を適用する車両の駆動系の概略構成を示す図である。図1において、内燃機関1は、4つの気筒2を備えた火花点火式の内燃機関(ガソリンエンジン)である。
【0035】
内燃機関1には、該内燃機関1の出力軸(クランクシャフト)が一定角度回転する度にパルス信号を出力するクランクポジションセンサ3が取り付けられている。内燃機関1の各気筒2には、点火栓4及び燃料噴射弁5が設けられている。前記点火栓4には、該点火栓4に対して駆動電力を印加するイグナイタ6が取り付けられている。
【0036】
内燃機関1には吸気通路7が取り付けられ、吸気通路7はエアクリーナボックス8に接続されている。吸気通路7の途中にはスロットル弁9が取り付けられ、スロットル弁9には該スロットル弁9を開閉駆動するスロットル用アクチュエータ10が取り付けられている。吸気通路7におけるスロットル弁9より上流の部位にはエアフローメータ11が設けられている。
【0037】
また、内燃機関1には排気通路12が取り付けられ、排気通路12は下流にて図示しないマフラーと接続されている。排気通路12の途中には触媒ケーシング13が設けられている。排気通路12における触媒ケーシング13の直上流の部位には、排気温度センサ14が取り付けられている。更に、排気通路12における触媒ケーシング13より下流の部位には、排気中の酸素濃度に対応した電気信号を出力する酸素濃度センサ15が取り付けられている。
【0038】
前記した触媒ケーシング13は、例えば、コージェライトを主成分とするハニカム構造体を内蔵している。前記ハニカム構造体の表面にはアルミナ(Al2O3)やジルコニア(ZrO2)等のコート材からなる担体層が形成され、前記担体層には白金−ロジウム(Pt−Rh)系の貴金属触媒物質が担持されている。
【0039】
このように構成された触媒ケーシングに内燃機関1からの排気が流入すると、排気中の炭化水素(HC)及び一酸化炭素(CO)が水(H2O)や二酸化炭素(CO2)等に酸化されるとともに、排気中の窒素酸化物(NOX)が窒素(N2)に還元される。
【0040】
次に、内燃機関1には、クランクシャフトの回転速度を自動的に変速する自動変速機16が連結されている。自動変速機16は、トルクコンバータ17と変速機構18とを備えている。トルクコンバータ17には、ロックアップクラッチ19が内蔵されている。
【0041】
変速機構18の図示しない出力軸にはプロペラシャフト20が接続され、プロペラシャフト20はデファレンシャルギヤ21及びドライブシャフト22を介して駆動輪23に接続されている。
【0042】
このように構成された駆動系には、内燃機関1及び自動変速機16の運転状態や作動状態を制御するための電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)24が併設されている。このECU24は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAMなどからなる算術論理演算回路である。
【0043】
尚、本実施の形態では、単一のECU24が内燃機関1と自動変速機16の双方を制御する例について述べるが、内燃機関1を制御するECUと自動変速機16を制御するECUが独立して設けられるようにしてもよい。
【0044】
ECU24には、前述したクランクポジションセンサ3、エアフローメータ11、排気温度センサ14、酸素濃度センサ15に加え、車両の室内に設けられたアクセルペダル25の操作量(アクセル開度)を検出するアクセルポジションセンサ26とが電気的に接続され、それら各種センサの出力信号を入力することが可能となっている。
【0045】
更に、ECU24には前述した燃料噴射弁5、イグナイタ6、スロットル用アクチュエータ10、変速機構18、及びロックアップクラッチ19が電気的に接続され、ECU24が燃料噴射弁5、イグナイタ6、スロットル用アクチュエータ10、変速機構18、及びロックアップクラッチ19を制御することが可能となっている。
【0046】
例えば、ECU24は、一定時間毎に実行すべき基本ルーチンにおいて、各種センサの出力信号の入力、機関回転数の演算、燃料噴射量の演算、燃料噴射時期の演算、点火時期の演算、目標スロットル開度の演算などを実行する。基本ルーチンにおいてECU24が入力した各種信号やECU24が演算して得られた各種制御値は、該ECU24のRAMに一時的に記憶される。
【0047】
更に、ECU24は、各種のセンサやスイッチからの信号の入力、一定時間の経過、或いはクランクポジションセンサ3からのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理において、RAMから各種制御値を読み出し、それら制御値に従って燃料噴射弁5、イグナイタ6、スロットル用アクチュエータ10、変速機構18、ロックアップクラッチ19を制御する。
【0048】
その際、燃料噴射時期と点火時期は内燃機関1の回転(クランクシャフトの回転)に同期させる必要があるため、ECU24は、クランクポジションセンサ3の出力信号に基づく割り込み処理として、燃料噴射弁5及びイグナイタ6の制御を行う。
【0049】
尚、ECU24は、クランクポジションセンサ3の出力信号に基づく割り込み処理として燃料噴射弁5の制御を行う場合には、先ず燃料噴射停止条件(以下、フューエルカット実行条件と称する)が成立しているか否かを判別する。
【0050】
フューエルカット実行条件としては、内燃機関1が減速運転状態にあり且つ機関回転数が所定のフューエルカット実行回転数以上であること例示することができる。
【0051】
上記したようなフューエルカット実行条件が成立している場合には、ECU24は、RAMに記憶されている燃料噴射量に関わらず燃料噴射弁5の開弁を禁止する。
【0052】
このように燃料噴射弁5の開弁が禁止されると、燃料消費量を低減することが可能になるとともに、内燃機関1の排気エミッションを低減することが可能となる。
【0053】
但し、上記したようなフューエルカットが実行されたときに、ロックアップクラッチ19が開放状態にあると、機関回転数が比較的高い速度で低下するため、フューエルカットの実行期間が短くなり、燃料消費量や排気エミッションを効果的に低減させることが困難となる。
【0054】
そこで、ECU24は、内燃機関1が減速運転状態にあるときは、機関回転数が所定のロックアップ回転数以上であることを条件にロックアップクラッチ19を締結状態に制御する。
【0055】
この場合、駆動輪23の回転トルクがドライブシャフト22、デファレンシャルギヤ21、プロペラシャフト20、変速機構18、及びロックアップクラッチ19を介してクランクシャフトに伝達されるため、内燃機関1が駆動輪23の回転トルクによって逆に駆動されることになり、機関回転数の低下速度が穏やかになる。
【0056】
この結果、フューエルカット実行期間が長くなり、以て燃料消費量及び排気エミッションを効果的に低減させることが可能となる。
【0057】
尚、ロックアップ回転数は、前述したフューエルカット実行回転数以上の回転数とされることが好ましい。これは、ロックアップ回転数がフューエルカット実行回転数より低く設定されると、ロックアップクラッチ18が締結した状態でフューエルカットの実行が終了されて燃料噴射が再開されることになるため、燃料の燃焼によって発生したトルクが駆動輪23に伝達されてしまい、車両の減速力が低下する可能性があるからである。
【0058】
ところで、触媒ケーシング13内の貴金属触媒は高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝された時にシンタリングを発生し易くなるため、触媒ケーシング13内が高温であるときに上記したようなフューエルカットが実行されると、触媒ケーシング13内が長期にわたって高温且つ酸素過剰な雰囲気となるため、貴金属触媒がシンタリングを発生してしまい、触媒ケーシング13の浄化能力が劣化する虞がある。
【0059】
そこで、本実施の形態に係る触媒劣化抑制装置では、フューエルカット実行条件が成立した際に触媒ケーシング13内の温度が所定温度以上であると、ECU24は、ロックアップ回転数を通常時より高くするようにした。
【0060】
この場合、ロックアップクラッチ18が通常より早い時期に開放されるようになるため、機関回転数の低下速度が高くなる。このように機関回転数の低下速度が高くなると、機関回転数がフューエルカット実行回転数より低い回転数へ低下するまでの所要時間が短くなり、それに応じてフューエルカット実行期間が短縮される。
【0061】
この結果、触媒ケーシング13内の貴金属触媒が高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝される期間が短縮され、以て触媒ケーシング13内の貴金属触媒がシンタリングを発生し難くなる。
【0062】
尚、ECU24は、触媒ケーシング13内の温度が高くなるほどロックアップ回転数を高くすることが好ましい。これは、触媒ケーシング13内の温度が高くなるほど、貴金属触媒が酸素過剰な雰囲気に曝されたときにシンタリングが発生し易くなるからである。
【0063】
以下、本実施の形態におけるフューエルカット制御について図2に沿って説明する。
【0064】
図2は、フューエルカット制御ルーチンを示すフローチャート図である。フューエルカット制御ルーチンは、クランクポジションセンサ3の出力信号に基づく割り込み処理として実行されるルーチンである。
【0065】
フューエルカット制御ルーチンでは、ECU24は、先ずS201において内燃機関1が減速運転状態にあるか否かを判別する。
【0066】
前記S201において内燃機関1が減速運転状態にないと判定された場合は、ECU24は、S207へ進み、燃料噴射弁5の作動を許可して本ルーチンの実行を終了する。この場合、ECU24は、RAMに記憶されている燃料噴射量と燃料噴射時期とに従って燃料噴射弁5を開弁させる。
【0067】
一方、前記S201において内燃機関1が減速運転状態にあると判定された場合は、ECU24は、S202へ進み、触媒ケーシング13内の温度(触媒温度)が所定温度以上であるか否かを判別する。
【0068】
ここで、触媒ケーシング13内の温度は、内燃機関1の運転履歴(吸入空気量又は燃料噴射量の積算値)から推定されるようにしてもよく、或いは、触媒ケーシング13に流入する排気の温度や触媒ケーシング13から流出する排気の温度により代用されるようにしてもい。本実施の形態では排気温度センサ14の出力信号(触媒ケーシング13に流入する排気の温度)を触媒ケーシング13内の温度として用いることができる。
【0069】
前記S202において触媒ケーシング13内の温度が所定温度以上であると判定された場合は、ECU24は、S203へ進み、ROMやバックアップRAMなどに予め記憶されているロックアップ回転数:Nelockupを読み出し、そのロックアップ回転数:Nelockupを補正値:△dにより補正する。具体的には、ECU24は、前記ロックアップ回転数:Nelockupに補正値:△dを加算して新たなロックアップ回転数:Nelockup(=Nelockup+△d)を算出する。
【0070】
前記した補正値:△dは、触媒ケーシング13内の温度(本実施の形態では排気温度センサ14の出力信号値)をパラメータとして定められる値であり、例えば、図3に示されるように、触媒ケーシング13内の温度が高くなるほど大きくなるよう設定される。
【0071】
ここで図2のフューエルカット制御ルーチンに戻り、ECU24は、S204においてRAMから機関回転数:Neを読み込む。
【0072】
S205では、ECU24は、前記S204で読み出された機関回転数:Neがフューエルカット実行回転数:Nefc以上であるか否かを判別する。
【0073】
前記S205において機関回転数:Neがフューエルカット実行回転数:Nefc以上であると判定された場合は、ECU24は、S206へ進み、燃料噴射弁5の作動を停止することによりフューエルカットを実現する。
【0074】
一方、前記S205において機関回転数:Neがフューエルカット実行回転数:Nefc未満であると判定された場合は、ECU24は、S207へ進み、燃料噴射弁5の作動を許可して本ルーチンの実行を終了する。
【0075】
また、前述したS202において触媒ケーシング13内の温度が所定温度未満であると判定された場合は、ECU24は、S203をスキップしてS204〜S207の処理を実行することになる。
【0076】
このようにECU24がフューエルカット制御ルーチンを実行すると、触媒温度が所定温度以上となる状況下で内燃機関1が減速運転された場合には、図4に示されるように、ロックアップ回転数(図4中の「補正後ロックアップ回転数」)が通常時(触媒温度が所定温度未満となる状況下で内燃機関1が減速運転された時)のロックアップ回転数(図4中の「通常時ロックアップ回転数」)より高くなるため、機関回転数がロックアップ回転数未満の回転数へ低下するまでの所要時間(図4中の「補正後のロックアップ期間」)が通常時の所要時間(図4中の「通常時のロックアップ期間」)より短くなる。
【0077】
この場合、ロックアップクラッチ18が通常時より早期に開放されることになるため、機関回転数がフューエルカット実行回転数(図4中の「F/C実行回転数」)未満の回転数へ低下するまでの所要時間(図4中の「補正後F/C実行期間」)は、通常時の所要時間(図4中の「通常時F/C実行期間」)より短縮されることとなる。
【0078】
この結果、触媒ケーシング13内が高温且つ酸素過剰な雰囲気となる期間が短縮されることとなり、貴金属触媒のシンタリングが抑制されることになる。
【0079】
従って、本実施の形態に係る触媒劣化抑制装置によれば、ロックアップクラッチ18を具備する自動変速機16が搭載された車両において、触媒ケーシング13の浄化能力の低下を抑制することが可能となる。
【0080】
<実施の形態2>
次に、本発明に係る触媒劣化抑制装置の第2の実施態様について図5〜図8に基づいて説明する。ここでは、前述した第1の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略するものとする。
【0081】
本実施の形態と前述した第1の実施の形態との相違点は、前述した第1の実施の形態では触媒温度が所定温度以上となる状況下でフューエルカット実行条件が成立した場合にロックアップ回転数が通常時より高くされるのに対し、本実施の形態では触媒温度が所定温度以上となる状況下でフューエルカット実行条件が成立した場合にフューエルカット実行回転数が通常時より高くされる点にある。
【0082】
この場合、ECU24は、フューエルカット制御を実行する際に、図5に示すようなフューエルカット制御ルーチンを実行する。このフューエルカット制御ルーチンは、前述した第1の実施の形態におけるフューエルカット制御ルーチンと同様に、クランクポジションセンサ3の出力信号に基づく割り込み処理として実行されるルーチンである。
【0083】
フューエルカット制御ルーチンでは、ECU24は、先ずS501において内燃機関1が減速運転状態にあるか否かを判別する。
【0084】
前記S501において内燃機関1が減速運転状態にないと判定された場合は、ECU24は、S507へ進み、燃料噴射弁5の作動を許可して本ルーチンの実行を終了する。
【0085】
一方、前記S501において内燃機関1が減速運転状態にあると判定された場合は、ECU24は、S502へ進み、触媒ケーシング13内の温度(触媒温度)が所定温度以上であるか否かを判別する。
【0086】
前記S502において触媒ケーシング13内の温度が所定温度以上であると判定された場合は、ECU24は、S503へ進み、ROMやバックアップRAMなどに予め記憶されているフューエルカット実行回転数:Nefcを読み出し、そのフューエルカット実行回転数:Nefcを補正値:△eにより補正する。具体的には、ECU24は、前記フューエルカット実行回転数:Nefcに補正値:△eを加算して新たなフューエルカット実行回転数:Nefc(=Nefc+△e)を算出する。
【0087】
前記した補正値:△eは、触媒ケーシング13内の温度(本実施の形態では排気温度センサ14の出力信号値)をパラメータとして定められる値であり、例えば、図6に示されるように、触媒ケーシング13内の温度が高くなるほど大きくなるよう設定される。
【0088】
ここで図5のフューエルカット制御ルーチンに戻り、ECU24は、S504においてRAMから機関回転数:Neを読み込む。
【0089】
S505では、ECU24は、前記S504で読み出された機関回転数:Neがフューエルカット実行回転数:Nefc以上であるか否かを判別する。
【0090】
前記S505において機関回転数:Neがフューエルカット実行回転数:Nefc以上であると判定された場合は、ECU24は、S506へ進み、燃料噴射弁5の作動を停止することによりフューエルカットを実現する。
【0091】
一方、前記S505において機関回転数:Neがフューエルカット実行回転数:Nefc未満であると判定された場合は、ECU24は、S507へ進み、燃料噴射弁5の作動を許可して本ルーチンの実行を終了する。
【0092】
また、前述したS502において触媒ケーシング13内の温度が所定温度未満であると判定された場合は、ECU24は、S503をスキップしてS504〜S507の処理を実行することになる。
【0093】
このようにECU24がフューエルカット制御ルーチンを実行すると、触媒温度が所定温度以上となる状況下で内燃機関1が減速運転された場合には、図7に示されるように、フューエルカット実行回転数(図7中の「補正後F/C実行回転数」)が通常時(触媒温度が所定温度未満となる状況下で内燃機関1が減速運転された時)のフューエルカット実行回転数(図7中の「通常時F/C実行回転数」)より高くなるため、機関回転数がフューエルカット実行回転数未満の回転数へ低下するまでの所要時間(図7中の「補正後F/C実行期間」)は、通常時の所要時間(図7中の「通常時F/C実行期間」)より短縮されることとなる。
【0094】
この場合、触媒ケーシング13内の貴金属触媒が高温且つ酸素過剰な雰囲気に曝される期間が短縮されることになり、その結果、貴金属触媒のシンタリングが抑制されることになる。
【0095】
従って、本実施の形態に係る触媒劣化抑制装置によれば、ロックアップクラッチ18を具備する自動変速機16が搭載された車両において、触媒ケーシング13の浄化能力の低下を抑制することが可能となる。
【0096】
尚、触媒温度が非常に高い場合には、補正値:△eの値が大きなり、それに応じて補正後のフューエルカット実行回転数も高くなるため、補正後のフューエルカット実行回転数がロックアップ回転数より高くなる可能性がある。
【0097】
このような場合には、フューエルカットの実行が終了した後、言い換えれば内燃機関1における燃料の燃焼が再開された後もロックアップクラッチ18が締結状態となる。ロックアップクラッチ18が締結状態にあるときに燃料噴射が再開されると、内燃機関1において燃料が燃焼した際に発生するトルクがロックアップクラッチ18を介して駆動輪23に伝達されてしまい、車両の減速力が低下することが想定される。
【0098】
これに対し、ECU24は、前述した図5の説明で述べたフューエルカット制御ルーチンの代わりに、図8に示すようなフューエルカット制御ルーチンを実行するようにしてもよい。
【0099】
図8に示すフューエルカット制御ルーチンにおいてS801〜S806の処理は、図5に示したフューエルカット制御ルーチンにおけるS501〜S506の処理と同様である。
【0100】
但し、S805において機関回転数:Neがフューエルカット実行回転数:Nefc未満であると判定された場合には、ECU24は、S807において燃料噴射弁5の作動を許可した後、S808において機関回転数:Neがロックアップ回転数:Nelockup以上であるか否かを判別することになる。
【0101】
前記S808において機関回転数:Neがロックアップ回転数:Nelockup以上であると判定された場合は、ECU24は、フューエルカットの実行が終了した後もロックアップクラッチ18が締結状態にあるとみなし、S809においてトルク低減処理を実行する。
【0102】
ここでいうトルク低減処理とは、内燃機関1からロックアップクラッチ18を介して駆動輪23へ伝達されるトルクを低減させる処理を意味する。内燃機関1からロックアップクラッチ18を介して駆動輪23へ伝達されるトルクを低減させる方法としては、内燃機関1が発生するトルクを低減させる方法と、内燃機関1からロックアップクラッチ18を介して駆動輪23へ伝達されるトルクを低減させる方法とが考えられる。
【0103】
内燃機関1が発生するトルクを低減させる方法としては、例えば、(1)スロットル弁9の開度を絞ることにより内燃機関1の吸入空気量を減少させる方法、(2)点火栓4の点火時期を通常時より遅角させる方法、等を例示することができる。
【0104】
一方、内燃機関1からロックアップクラッチ18を介して駆動輪23へ伝達されるトルクを低減させる方法としては、クランクシャフトの回転トルクを利用して作動する補機の仕事量を増加させる方法を例示することができ、前記したような補機としては、発電機(オルタネータ)を例示することができる。
【0105】
このようなトルク低減処理が実行されると、フューエルカット実行回転数がロックアップ回転数より高くなった場合に、内燃機関1からロックアップクラッチ18を介して駆動輪23へ伝達されるトルクが減少するため、車両の減速力の低下が抑制されるようになる。
【0106】
また、前述した第1〜第2の実施の形態では、本発明に係る内燃機関として、火花点火式の内燃機関(ガソリンエンジン)を例に挙げたが、圧縮着火式の内燃機関(ディーゼルエンジン)であってもよい。
【0107】
【発明の効果】
本発明によれば、ロックアップクラッチを具備する自動変速機が搭載された車両において、内燃機関が減速運転状態にあり且つ排気浄化触媒の温度が所定温度以上である場合に、フューエルカットの実行期間を短縮することが可能となるため、排気浄化触媒の浄化能力の劣化を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する車両の駆動系の概略構成を示す図
【図2】第1の実施の形態におけるフューエルカット制御ルーチンを示すフローチャート図
【図3】触媒ケーシング内の温度と補正値:△dとの関係を示す図
【図4】内燃機関が減速運転状態にあるときの機関回転数の挙動を示す図
【図5】第2の実施の形態におけるフューエルカット制御ルーチンを示すフローチャート図(1)
【図6】触媒ケーシング内の温度と補正値:△eとの関係を示す図
【図7】内燃機関が減速運転状態にあるときの機関回転数の挙動を示す図
【図8】第2の実施の形態におけるフューエルカット制御ルーチンを示すフローチャート図(2)
【符号の説明】
1・・・内燃機関
4・・・点火栓
5・・・燃料噴射弁
6・・・イグナイタ
13・・触媒ケーシング
14・・排気温度センサ
16・・自動変速機
17・・トルクコンバータ
18・・変速機構
19・・ロックアップクラッチ
24・・ECU
Claims (8)
- 燃料噴射弁を具備した内燃機関と、
ロックアップクラッチを具備した自動変速機と、
前記内燃機関の機関回転数が所定のロックアップ回転数以上となったときに前記ロックアップクラッチを締結させるロックアップクラッチ制御手段と、
前記内燃機関が減速運転状態にあり且つ機関回転数が所定のフューエルカット実行回転数以上であるときに、前記燃料噴射弁の作動を停止する燃料噴射停止手段と、
前記内燃機関の排気系に設けられた排気浄化触媒と、
前記内燃機関が減速運転状態にあり且つ前記排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、前記ロックアップ回転数を所定量高くする補正手段と、
を備えることを特徴とする触媒劣化抑制装置。 - 前記補正手段は、前記排気浄化触媒の温度が高くなるほど前記ロックアップ回転数を高くすることを特徴とする請求項1に記載の触媒劣化抑制装置。
- 燃料噴射弁を具備した内燃機関と、
ロックアップクラッチを具備した自動変速機と、
前記内燃機関の機関回転数が所定のロックアップ回転数以上となったときに前記ロックアップクラッチを締結させるロックアップクラッチ制御手段と、
前記内燃機関が減速運転状態にあり且つ機関回転数が所定のフューエルカット実行回転数以上であるときに、前記燃料噴射弁の作動を停止する燃料噴射停止手段と、
前記内燃機関の排気系に設けられた排気浄化触媒と、
前記内燃機関が減速運転状態にあり且つ前記排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、前記フューエルカット実行回転数を所定量高くする補正手段と、
を備えることを特徴とする触媒劣化抑制装置。 - 前記補正手段は、前記排気浄化触媒の温度が高くなるほど前記フューエルカット実行回転数を高くすることを特徴とする請求項3に記載の触媒劣化抑制装置。
- 前記フューエルカット実行回転数が前記ロックアップ回転数より高い場合は、機関回転数が前記フューエルカット実行回転数より低く且つ前記ロックアップ回転数以上となる期間において前記内燃機関のトルクを低下させるトルク低下手段を更に備えることを特徴とする請求項4に記載の触媒劣化抑制装置。
- 前記内燃機関へ供給された燃料に着火する点火栓を更に備え、
前記トルク低下手段は、前記点火栓の作動時期を遅角させることを特徴とする請求項5に記載の触媒劣化抑制装置。 - 前記内燃機関の吸入空気量を調節する吸気絞り弁を更に備え、
前記トルク低下手段は、前記吸気絞り弁の開度を絞ることを特徴とする請求項5に記載の触媒劣化抑制装置。 - 前記内燃機関が発生するトルクの一部を利用して運転される補機を更に備え、
前記トルク低下手段は、前記補機の仕事量を増加させることを特徴とする請求項5に記載の触媒劣化抑制装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002281118A JP2004116657A (ja) | 2002-09-26 | 2002-09-26 | 触媒劣化抑制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002281118A JP2004116657A (ja) | 2002-09-26 | 2002-09-26 | 触媒劣化抑制装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004116657A true JP2004116657A (ja) | 2004-04-15 |
Family
ID=32275655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002281118A Pending JP2004116657A (ja) | 2002-09-26 | 2002-09-26 | 触媒劣化抑制装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004116657A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015090110A (ja) * | 2013-11-06 | 2015-05-11 | 株式会社デンソー | エンジン制御装置 |
US20160144318A1 (en) * | 2014-11-26 | 2016-05-26 | Hyundai Motor Company | System and method for controlling conditions for entry into fuel cut mode |
-
2002
- 2002-09-26 JP JP2002281118A patent/JP2004116657A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015090110A (ja) * | 2013-11-06 | 2015-05-11 | 株式会社デンソー | エンジン制御装置 |
US20160144318A1 (en) * | 2014-11-26 | 2016-05-26 | Hyundai Motor Company | System and method for controlling conditions for entry into fuel cut mode |
KR20160063461A (ko) * | 2014-11-26 | 2016-06-07 | 현대자동차주식회사 | 연료 컷 진입 조건 이원화 시스템 및 그 방법 |
CN106194459A (zh) * | 2014-11-26 | 2016-12-07 | 现代自动车株式会社 | 用于控制进入燃油切断模式的条件的系统及方法 |
KR101684006B1 (ko) * | 2014-11-26 | 2016-12-08 | 현대자동차주식회사 | 연료 컷 진입 조건 이원화 시스템 및 그 방법 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100565033B1 (ko) | 내연기관의 배기 정화 장치 및 그 제어방법 | |
EP2036793B1 (en) | Control method and device for hybrid motor | |
JP4597156B2 (ja) | トルクディマンド型の内燃機関の制御装置 | |
JP6551426B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP4253294B2 (ja) | エンジンの自己診断装置 | |
JP4453536B2 (ja) | 駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置の制御方法 | |
JP4420024B2 (ja) | 内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法 | |
JP4232579B2 (ja) | 車両用内燃機関の制御装置 | |
JP5185247B2 (ja) | 車載用内燃機関の制御装置 | |
JP2004116657A (ja) | 触媒劣化抑制装置 | |
JP5218289B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2009292246A (ja) | ハイブリッド車両の停止制御装置 | |
JP4221992B2 (ja) | 内燃機関の燃料カット制御装置 | |
JP4888368B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2970341B2 (ja) | 希薄燃焼式内燃機関の排ガス浄化装置 | |
JPH11247684A (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
JP2008202524A (ja) | 内燃機関 | |
JP2973795B2 (ja) | 希薄燃焼式内燃機関の排ガス浄化装置 | |
JP2004360569A (ja) | 内燃機関の排気浄化制御装置 | |
JP4914875B2 (ja) | 内燃機関の排ガス浄化装置 | |
JP4285086B2 (ja) | 内燃機関の2次空気供給制御装置 | |
JP2007162625A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2021173207A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2004116400A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2005140120A (ja) | 希薄燃焼式内燃機関の排ガス浄化装置 |