JP2005076468A - 車両用内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 車両用内燃機関の制御装置に関し、運転フィーリングの悪化を招かずに燃料カットにより排気浄化用の触媒の熱劣化を招かないようにする。
【解決手段】 排気浄化用触媒を備えるとともに、予め設定された燃料カット条件が成立した場合に燃料供給を停止する燃料カットを実施する燃料カット制御手段を備えた車両用内燃機関の制御装置であって、該触媒の温度又は該温度に対応するパラメータの値を検出する触媒温度検出手段３ｂと、燃料カット条件が成立した場合であっても、該触媒温度検出手段により検出された該温度又は該パラメータの値が予め設定された触媒上限温度を超えたらば、該燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段２３と、燃料カット禁止手段２３による燃料カット禁止の制御中に、予め設定された燃料カット禁止解除条件が成立した場合に、燃料カット禁止を解除する燃料カット禁止解除手段２４とを備えるように構成する。
【選択図】 図１
【解決手段】 排気浄化用触媒を備えるとともに、予め設定された燃料カット条件が成立した場合に燃料供給を停止する燃料カットを実施する燃料カット制御手段を備えた車両用内燃機関の制御装置であって、該触媒の温度又は該温度に対応するパラメータの値を検出する触媒温度検出手段３ｂと、燃料カット条件が成立した場合であっても、該触媒温度検出手段により検出された該温度又は該パラメータの値が予め設定された触媒上限温度を超えたらば、該燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段２３と、燃料カット禁止手段２３による燃料カット禁止の制御中に、予め設定された燃料カット禁止解除条件が成立した場合に、燃料カット禁止を解除する燃料カット禁止解除手段２４とを備えるように構成する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、排気浄化用触媒を備えるとともに所定条件下で燃料供給をカットする機能を備えた車両用内燃機関の制御装置に関する。
内燃機関（以下、エンジンともいう）の排気を浄化するために、エンジンの排気系には排気浄化触媒（以下、単に触媒という）がそなえられている。
このような触媒の耐熱温度は、一般に、触媒が還元雰囲気（即ち、空燃比Ａ／Ｆリッチ）の時よりも酸化雰囲気（Ａ／Ｆリーン）の時の方が低い。したがって、触媒は、高温且つ酸化雰囲気（Ａ／Ｆリーン）の時ほど熱劣化しやすい。例えば、減速時に燃料供給の停止（いわゆる、燃料カット）を行なう減速時燃料カット制御を実施すると、空燃比Ａ／Ｆは大幅にリーンとなるので、触媒の熱劣化を招きやすい。
このような触媒の耐熱温度は、一般に、触媒が還元雰囲気（即ち、空燃比Ａ／Ｆリッチ）の時よりも酸化雰囲気（Ａ／Ｆリーン）の時の方が低い。したがって、触媒は、高温且つ酸化雰囲気（Ａ／Ｆリーン）の時ほど熱劣化しやすい。例えば、減速時に燃料供給の停止（いわゆる、燃料カット）を行なう減速時燃料カット制御を実施すると、空燃比Ａ／Ｆは大幅にリーンとなるので、触媒の熱劣化を招きやすい。
このため、触媒熱劣化を抑制するには、触媒が高温且つリーンとならないようにすることが必要になる。
そこで、触媒温度を触媒温度センサにより検出して、触媒温度が高いときには減速時燃料カットを禁止する技術（特許文献１）や、触媒温度を吸入空気流量により推定して、触媒温度が高いときには減速時燃料カットを禁止する技術が提案されている。
そこで、触媒温度を触媒温度センサにより検出して、触媒温度が高いときには減速時燃料カットを禁止する技術（特許文献１）や、触媒温度を吸入空気流量により推定して、触媒温度が高いときには減速時燃料カットを禁止する技術が提案されている。
あるいは、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて減速時燃料カットを禁止する技術（特許文献２）や、さらに、減速時燃料カットを禁止した時に空燃比を所定期間リッチ側に制御する技術（特許文献３）も提案されている。
特開昭５５−１３７３３９号公報
特開平８−１４４８１４号公報
特開平７−１０３０３１号公報
ところで、上述のように、触媒の熱劣化抑制制御を行なう運転域においては、空燃比Ａ／Ｆをストイキオにして運転した場合においても、排気中の残留酸素があり、触媒上で触媒に付着した未燃物質が酸化反応して触媒温度が上昇する。そこで、触媒を還元雰囲気（空燃比Ａ／Ｆリッチ）にする必要がある。
また、燃料カットの禁止を行なうと、燃料カット時に比べて燃焼によるエンジントルクが増加してしまうので、車両用エンジンの場合、減速感が不足するなど運転フィーリングが悪化する。
また、燃料カットの禁止を行なうと、燃料カット時に比べて燃焼によるエンジントルクが増加してしまうので、車両用エンジンの場合、減速感が不足するなど運転フィーリングが悪化する。
また、熱劣化抑制制御のための燃料カット禁止の解除条件を、燃料カット解除条件のみとすると、即ち、燃料カット禁止を燃料カット解除条件が成立するまで続行するロジックとすると、燃料カット禁止（熱劣化抑制制御）では、燃焼によるエンジントルク増加の影響により、エンジン回転数が増加し、燃料カット解除（燃料供給復帰）回転数まで低下せず、燃料カット解除条件を満たさないため、熱劣化抑制制御（燃料カット禁止）を解除できない場合がある。そこで、熱劣化抑制制御ための燃料カット禁止を解除する別の対応が必要になる。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、燃料カットにより排気浄化用の触媒の熱劣化を招かないようにするとともに、この際に発生しやすい運転フィーリングの悪化を招かないようにした、車両用内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
このため、請求項１記載の本発明の車両用内燃機関の制御装置は、排気浄化用触媒を備えるとともに、予め設定された燃料カット条件が成立した場合に燃料供給を停止する燃料カットを実施する燃料カット制御手段を備えた車両用内燃機関の制御装置であって、該触媒の温度又は該温度に対応するパラメータの値を検出する触媒温度検出手段と、燃料カット条件が成立した場合であっても、該触媒温度検出手段により検出された該温度又は該パラメータの値が予め設定された触媒上限温度を超えたらば、該燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段と、該燃料カット禁止手段による該燃料カット禁止の制御中に、予め設定された燃料カット禁止解除条件が成立した場合に、該燃料カット禁止を解除する燃料カット禁止解除手段とを備えていることを特徴としている。
これにより、燃料カット条件が成立した場合であっても、排気浄化用触媒が高温になった場合には燃料カットを禁止するので、排気浄化用触媒の熱劣化が抑制される。また、予め設定された燃料カット禁止解除条件が成立した場合に、燃料カットの禁止が解除されるように構成しているので、燃料カット禁止を適切に解除することが可能になる。
また、該燃料カット禁止手段により該燃料カットを禁止している場合に、空燃比が理論空燃比よりもリッチになるように制御する空燃比制御手段を備えていることが好ましい。これにより、排気浄化用触媒の熱劣化を確実に抑制できる。
また、該燃料カット禁止手段により該燃料カットを禁止している場合に、空燃比が理論空燃比よりもリッチになるように制御する空燃比制御手段を備えていることが好ましい。これにより、排気浄化用触媒の熱劣化を確実に抑制できる。
該燃料カット禁止解除手段は、該内燃機関に接続された変速機がニュートラル状態のときに、実車速に基づいて該内燃機関の目標回転数を設定する目標回転数設定手段と、該内燃機関の実回転数と該目標回転数とを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定する判定手段とを備えていることが好ましい。さらに、該目標回転数を、変速段が２速の場合に換算して設定することが好ましい。
あるいは、該燃料カット禁止解除手段は、該内燃機関に接続された変速機が動力伝達状態のときに該目標回転数設定手段による該目標回転数の設定と該判定手段による該判定とを行なうように設定されているとともに、該目標回転数設定手段では、選択されている変速ギア段に応じて該目標回転数を設定することが好ましい。この際、目標回転数を、変速段が高速段ほど緩やかに変化するように設定することが好ましく、また、変速段が２速の場合に換算して設定することが好ましい。
あるいは、該燃料カット禁止解除手段は、該内燃機関に接続された変速機がニュートラル状態のときに、該変速機が所定の変速段に接続したものと仮定して内燃機関の実回転数に対応した車速を推定する機関回転数対応車速推定手段と、該車両の実車速と該機関回転数対応車速推定手段により推定した車速とを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定する判定手段とを備えていることが好ましい。
また、請求項６記載の本発明の車両用内燃機関の制御装置は、排気浄化用触媒を備えるとともに、予め設定された燃料カット条件が成立した場合に燃料供給を停止する燃料カットを実施する燃料カット制御手段を備えた車両用内燃機関の制御装置であって、該触媒の温度又は該温度に対応するパラメータの値を検出する触媒温度検出手段と、燃料カット条件が成立した場合であっても、該触媒温度検出手段により検出された該温度又は該パラメータの値が予め設定された触媒上限温度を超えたらば、該燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段と、該燃料カット禁止手段により該燃料カットを禁止している場合に、空燃比が理論空燃比よりもリッチになるように制御する空燃比制御手段とを備えていることを特徴としている。これにより、排気浄化用触媒の熱劣化を確実に抑制できる。
該燃料カット禁止手段により該燃料カットを禁止している場合には、該内燃機関の点火時期をリタードさせる点火時期制御手段を備えていることが好ましい。これにより、燃料カット禁止時に燃料カット時に比べて生じやすい過剰なエンジントルクの発生を抑制しうる。
請求項１記載の本発明の車両用内燃機関の制御装置によれば、燃料カット条件が成立した場合であっても、排気浄化用触媒が高温になった場合には燃料カットを禁止するので、排気浄化用触媒の熱劣化が抑制され、排気浄化用触媒の耐久性を向上させることができ、排気の浄化及びメンテナンス費用の削減に寄与しうる。また、予め設定された燃料カット禁止解除条件が成立した場合に、燃料カットの禁止が解除されるように構成しているので、燃料カット禁止を適切に解除することが可能になり、燃料カット禁止状態が不要に続行されるといった不具合を解消することが可能になる。
また、燃料カット禁止手段により燃料カットを禁止している場合に、空燃比が理論空燃比よりもリッチになるように制御することにより、残留酸素により排気浄化用触媒の熱劣化を促進させるような不具合が回避され、排気浄化用触媒の熱劣化を確実に抑制することができる。
燃料カット禁止解除手段は、実車速に基づいて内燃機関の目標回転数を設定し、この目標回転数と内燃機関の実回転数とを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定することにより、燃料カット禁止の解除を適切に行なうことができる。また、内燃機関の実回転数が過剰であるか否かを判定し、過剰であれば燃料カット禁止を解除するようにロジックを構成することができ、これにより、燃料カット禁止解除を適切に実施することができる。さらに、この目標回転数を、変速段が２速の場合に換算して設定すれば、車両の減速時の変速段状態にほぼ対応させて燃料カット禁止解除を適切に判定することができる。
燃料カット禁止解除手段は、実車速に基づいて内燃機関の目標回転数を設定し、この目標回転数と内燃機関の実回転数とを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定することにより、燃料カット禁止の解除を適切に行なうことができる。また、内燃機関の実回転数が過剰であるか否かを判定し、過剰であれば燃料カット禁止を解除するようにロジックを構成することができ、これにより、燃料カット禁止解除を適切に実施することができる。さらに、この目標回転数を、変速段が２速の場合に換算して設定すれば、車両の減速時の変速段状態にほぼ対応させて燃料カット禁止解除を適切に判定することができる。
あるいは、燃料カット禁止解除手段は、内燃機関に接続された変速機が動力伝達状態のときに目標回転数の設定と禁止解除の判定とを行なうように設定し、目標回転数設定手段では、選択されている変速ギア段に応じて目標回転数を設定することにより、変速機が動力伝達状態のときにも、燃料カット禁止解除を確実に判定することが可能になる。この際、目標回転数を、変速段が高速段ほど緩やかに変化するように設定することにより、減速時に対応して適切に燃料カット禁止解除を判定することができ、さらに、変速段が２速の場合に換算して設定することにより、車両の減速時の変速段状態にほぼ対応させて燃料カット禁止解除を適切に判定することができる。
あるいは、燃料カット禁止解除手段は、内燃機関に接続された変速機がニュートラル状態のときに、該変速機が所定の変速段に接続したものと仮定して内燃機関の実回転数に対応した車速を推定し、車両の実車速とこの推定した車速とを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定することにより、燃料カット禁止の解除を適切に行なうことができる。
また、請求項６記載の本発明の車両用内燃機関の制御装置によれば、燃料カット禁止手段により燃料カットを禁止している場合に、空燃比が理論空燃比よりもリッチになるように制御することにより、残留酸素により排気浄化用触媒の熱劣化を促進させるような不具合が回避され、排気浄化用触媒の熱劣化を確実に抑制することができる。
燃料カット禁止手段により燃料カットを禁止している場合に、内燃機関の点火時期をリタードさせることにより、燃料カット禁止時に燃料カット時に比べて生じやすい過剰なエンジントルクの発生を抑制でき、運転フィーリングを良好にすることができる。
燃料カット禁止手段により燃料カットを禁止している場合に、内燃機関の点火時期をリタードさせることにより、燃料カット禁止時に燃料カット時に比べて生じやすい過剰なエンジントルクの発生を抑制でき、運転フィーリングを良好にすることができる。
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明すると、図１〜図３は本発明の第１実施形態としての車両用内燃機関の制御装置を示すもので、図１はその全体構成を示す模式図、図２はその制御内容を説明するフローチャート、図３（ａ）〜（ｃ）はその燃料カット禁止制御の解除判定を説明するための図（エンジン回転数を示すグラフ）である。
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明すると、図１〜図３は本発明の第１実施形態としての車両用内燃機関の制御装置を示すもので、図１はその全体構成を示す模式図、図２はその制御内容を説明するフローチャート、図３（ａ）〜（ｃ）はその燃料カット禁止制御の解除判定を説明するための図（エンジン回転数を示すグラフ）である。
なお、本実施形態では、内燃機関の一例として、本制御装置を燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射内燃機関（筒内噴射エンジン、以下、単にエンジンともいう）に適用した例を示す。また、後述する第２〜第４実施形態においても、本制御装置を筒内噴射エンジンに適用した例を示すが、本制御装置を適用しうる内燃機関が筒内噴射エンジンに限定されないことはもちろんである。
この筒内エンジンは、図１に示すように、燃焼室１に吸気通路２および排気通路３が連通しうるように接続されており、吸気通路２と燃焼室１とは吸気弁４によって、排気通路３と燃焼室１とは排気弁５によって、それぞれ連通制御されるようになっている。
また、吸気通路２には、エアクリーナ２ａ，吸入空気量を検出するエアフローセンサ（ＡＦＳ）２ｂ，吸入空気量を制御するスロットル弁２ｃ，スロットル弁２ｃの開度を検出するスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）２ｄ，吸気圧を検出する吸気圧センサ２ｅが設けられている。なお、スロットル弁２ｃは、アクセルペダルの踏込量とは独立して作動可能な電子制御式スロットル弁（ＥＴＶ）により構成されている。
また、吸気通路２には、エアクリーナ２ａ，吸入空気量を検出するエアフローセンサ（ＡＦＳ）２ｂ，吸入空気量を制御するスロットル弁２ｃ，スロットル弁２ｃの開度を検出するスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）２ｄ，吸気圧を検出する吸気圧センサ２ｅが設けられている。なお、スロットル弁２ｃは、アクセルペダルの踏込量とは独立して作動可能な電子制御式スロットル弁（ＥＴＶ）により構成されている。
また、排気通路３には、排気中のＯ2濃度を検出するＯ2センサ３ａ，排気浄化用触媒としての三元触媒（以下、単に触媒とも言う）６の直ぐ上流の排気温度を触媒６の温度ＴCとして検出する触媒温度センサ（触媒温度検出手段）３ｂ，排気圧を検出する排気圧センサ３ｃ，図示しないマフラが設けられている。
さらに、燃焼室１には、インジェクタ８が燃焼室１へ燃料を直接噴射すべくその開口を燃焼室１に臨ませるように配置されている。
さらに、燃焼室１には、インジェクタ８が燃焼室１へ燃料を直接噴射すべくその開口を燃焼室１に臨ませるように配置されている。
このような構成により、スロットル弁２ｃの開度に応じエアクリーナ２ａを通じて吸入された空気が、吸気弁４の開放により燃焼室１内に吸入され、燃焼室１内のピストン上面に形成された半球状の凹部１ａにより縦渦（逆タンブル流）に生成されて、制御手段としてのＥＣＵ（電子制御ユニット）２０からの信号に基づいてインジェクタ８から噴射された燃料と混合されるようになっている。
そして、燃焼室１内で点火プラグ７を適宜のタイミングで点火させることにより、この混合気を燃焼させてエンジントルクを発生させたのち、排気が燃焼室１内から排気通路３へ排出され、触媒６で浄化されてから、マフラで消音されて排出されるようになっている。
なお、このエンジンには、上述したＡＦＳ２ｂ，ＴＰＳ２ｄ，Ｏ2センサ３ａ，触媒温度センサ３ｂの他に、例えば、クランクシャフト９に付設されたクランク角検出装置９ａやエンジンに接続された図示しない変速機（自動変速機又は手動変速機）の現変速段（何れのギア段が選択されているか或いはニュートラル状態であるか）を検出する変速段検出器（変速段検出手段）１０等の種々のセンサが設けられており、これらのセンサからの検出情報がＥＣＵ２０へ送られるようになっている。
なお、このエンジンには、上述したＡＦＳ２ｂ，ＴＰＳ２ｄ，Ｏ2センサ３ａ，触媒温度センサ３ｂの他に、例えば、クランクシャフト９に付設されたクランク角検出装置９ａやエンジンに接続された図示しない変速機（自動変速機又は手動変速機）の現変速段（何れのギア段が選択されているか或いはニュートラル状態であるか）を検出する変速段検出器（変速段検出手段）１０等の種々のセンサが設けられており、これらのセンサからの検出情報がＥＣＵ２０へ送られるようになっている。
筒内筒内噴射エンジンでは、このように燃焼室１内で吸入空気を逆タンブル流に生成することにより、点火プラグ７近傍に少量の燃料を集めて層状燃焼させ、混合気全体としては極めてリーンな空燃比での燃焼（希薄燃焼）が可能となっている。
そこで、本筒内噴射エンジンは、燃料噴射の態様として、このようにリーンな空燃比下で運転を行なうリーン運転と、空燃比が理論空燃比（ストイキオ）近傍となるようにＯ2センサ３ａからの検出情報等に基づいてフィードバック制御を行なうストイキオ運転と、リッチな空燃比で運転を行なうリッチ運転とを行なえるように構成されている。
そこで、本筒内噴射エンジンは、燃料噴射の態様として、このようにリーンな空燃比下で運転を行なうリーン運転と、空燃比が理論空燃比（ストイキオ）近傍となるようにＯ2センサ３ａからの検出情報等に基づいてフィードバック制御を行なうストイキオ運転と、リッチな空燃比で運転を行なうリッチ運転とを行なえるように構成されている。
そして、このような運転態様、即ち、空燃比の設定及び制御は、ＥＣＵ２０にそなえられた空燃比制御手段２１により運転状態に応じて行なわれるようになっている。
つまり、空燃比制御手段２１は、ＴＰＳ２ｄ及びクランク角検出手段９ａの検出情報に基づきエンジン負荷Ｐｅ及びエンジン回転数（単位時間当りの回転数＝エンジン回転速度）Ｎｅ（運転状態）を計算し、この運転状態に応じて空燃比を設定するようになっており、エンジン負荷Ｐｅ及びエンジン回転数Ｎｅが大きくなるほど、リーン運転，ストイキオ運転，リッチ運転の順に空燃比を設定するようになっている。
つまり、空燃比制御手段２１は、ＴＰＳ２ｄ及びクランク角検出手段９ａの検出情報に基づきエンジン負荷Ｐｅ及びエンジン回転数（単位時間当りの回転数＝エンジン回転速度）Ｎｅ（運転状態）を計算し、この運転状態に応じて空燃比を設定するようになっており、エンジン負荷Ｐｅ及びエンジン回転数Ｎｅが大きくなるほど、リーン運転，ストイキオ運転，リッチ運転の順に空燃比を設定するようになっている。
なお、上述したように、本実施形態の場合、触媒６の温度を、触媒温度センサ（触媒温度検知手段）３ｂにより検出するように構成しているが、この触媒温度は実測値に限らず、エンジンの運転状態等から推定した推定値を用いてもよい。例えば、排気流量と触媒温度との間には吸気管圧力（エンジン負荷）をパラメータとして線形の相関関係がある（吸気管圧力が高いほど排気流量に対する触媒温度は高くなる）ので、吸気管圧力（エンジン負荷状態）と排気流量とに基づき触媒の温度を推定することもできる。触媒温度センサ３ｂは、いわゆる高温センサであって高価であるが、かかる推定を用いればこの分のコストを削減できる。
そして、本実施形態の車両用内燃機関の制御装置は、ＥＣＵ２０内の機能要素として構成されており、上記空燃比制御手段２１と、予め設定された燃料カット条件が成立した場合に燃料供給をカットする燃料カット制御手段２２と、燃料カット条件が成立した場合であっても触媒温度検出手段３ｂで検出された触媒温度が触媒上限温度を超えたらば、燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段２３と、燃料カット禁止の制御中に、予め設定された燃料カット禁止解除条件が成立した場合には燃料カット禁止を解除する燃料カット禁止解除手段２４と、内燃機関の点火時期をリタードさせる点火時期制御手段２５と、上述した触媒温度センサ（触媒温度検出手段）３ｂとをそなえて構成されている。
さらに、燃料カット禁止解除手段２４は、実車速に基づいてエンジンの目標回転数を設定する目標回転数設定手段２６と、エンジンの実回転数と前記目標回転数とを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定する判定手段２７とをそなえて構成されている。
さらに、燃料カット禁止解除手段２４は、実車速に基づいてエンジンの目標回転数を設定する目標回転数設定手段２６と、エンジンの実回転数と前記目標回転数とを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定する判定手段２７とをそなえて構成されている。
次に、上述のごとく構成された本実施形態の車両用内燃機関の制御装置による、内燃機関の制御について、その作用及び制御手順を、図２に示すフローチャート（ステップＳ１〜Ｓ１４）を参照しながら説明する。なお、図２のフローチャートは所定の周期で実行される。
エンジンの運転時には、図２に示すように、まず、フラグＦが０か否かが判定される（ステップＳ１）。このフラグＦは、燃料カット（以下、Ｆ／Ｃともいう）条件が成立している場合には１とされ、燃料カット条件が成立していない場合には０とされる。燃料カット条件が成立していない場合にはフラグＦは０なので、ステップＳ２に進み、燃料カット制御手段２２において、予め設定された燃料カット条件が成立しているか否かが判定される。ここで、燃料カット条件としては、例えば、車両が減速走行中であること（減速中或いは減速要求中であること、例えば、アクセルが踏み込まれていないこととして検出できる）、且つ、エンジン回転数Ｎｅが予め設定された下限値Ｎｅ０以上であること（エンジン回転数Ｎｅがあまり低いと燃料カットによりエンジンストールを招く虞れがあるため、燃料供給復帰の回転数として所定回転数Ｎｅ０を設けている）に設定されている。
そして、燃料カット条件が成立していないと判定されれば、ステップＳ２からステップＳ３に進み、燃料カット制御手段２２による燃料カットを行なわないで、通常の燃料噴射制御を行なうように構成されている。一方、燃料カット制御手段２２において、燃料カット条件が成立していると判断されれば、ステップＳ２からステップＳ４に進みフラグＦを１にセットして、さらにステップＳ５に進み、触媒温度検出手段３ｂで検出された触媒温度が、予め設定された設定温度よりも高いか否かが判断される。この設定温度は、触媒の耐熱温度（使用限界温度）に基づいて例えばこの耐熱温度よりも所定温度だけ低い温度に設定される。
ここで、触媒温度が予め設定された設定温度よりも高くないと判断されると、ステップＳ５からステップＳ６に進み、燃料カット制御手段２２により通常どおりに燃料カット制御を実施するように構成されている。
一方、触媒温度が予め設定された設定温度よりも高いと判断されると、ステップＳ５からステップＳ７に進んで、燃料カット禁止手段２３によって、燃料カット制御手段２２による燃料カットを禁止して、燃料カット禁止制御を実施するように構成されている。
一方、触媒温度が予め設定された設定温度よりも高いと判断されると、ステップＳ５からステップＳ７に進んで、燃料カット禁止手段２３によって、燃料カット制御手段２２による燃料カットを禁止して、燃料カット禁止制御を実施するように構成されている。
この燃料カット禁止制御を実施する際には、所定の条件下では、空燃比をストイキオ（理論空燃比）よりもややリッチになるように制御するとともに、点火時期をリタードするように構成されている。
即ち、燃料カット禁止制御実施中に、吸気圧センサ２ｅで検出された内燃機関の吸気圧が予め設定された負圧所定値以上（即ち、内燃機関がハイブースト状態で、燃焼不安定）であるか、または、ＡＦＳ２ｂで検出された内燃機関の吸入空気量が予め設定された所定値以下（即ち、吸入空気量が低く燃焼不安定）であるか、または、Ｏ2センサ３ａで検出された排気酸素濃度が予め設定された所定値以上（例えば、酸素濃度が２〜３％以上）である場合には、空燃比制御手段２１によって、空燃比がストイキオ（理論空燃比）よりもリッチ（例えば、空燃比Ａ／Ｆ１３程度）になるように制御するように構成されている。
即ち、燃料カット禁止制御実施中に、吸気圧センサ２ｅで検出された内燃機関の吸気圧が予め設定された負圧所定値以上（即ち、内燃機関がハイブースト状態で、燃焼不安定）であるか、または、ＡＦＳ２ｂで検出された内燃機関の吸入空気量が予め設定された所定値以下（即ち、吸入空気量が低く燃焼不安定）であるか、または、Ｏ2センサ３ａで検出された排気酸素濃度が予め設定された所定値以上（例えば、酸素濃度が２〜３％以上）である場合には、空燃比制御手段２１によって、空燃比がストイキオ（理論空燃比）よりもリッチ（例えば、空燃比Ａ／Ｆ１３程度）になるように制御するように構成されている。
燃料カット禁止時に、空燃比がストイキオとしても、排気系内等の残留酸素によって触媒の酸化反応が発生し、触媒６の温度が上昇してしまうが、空燃比をストイキオよりもややリッチ（空燃比１３程度）とすることで残留酸素による触媒の酸化反応を抑制して、触媒６の昇温を抑えることができるのである。
さらに、燃料カット禁止制御実施中に、エンジン負荷Ｐｅ及びエンジン回転数Ｎｅにより求められたトルクが所定値以上発生する場合には、点火時期制御手段２５が、内燃機関の点火時期をリタード（例えば、点火時期ＴＤＣ〜ＡＴＤＣ１０）する。減速時に本来は燃料カットによりエンジンの出力トルクの発生を抑え減速性能を確保できるにもかかわらず、燃料カット禁止によりエンジンの出力トルクが多く発生して所望の減速性能を確保できず（ドライバは減速感が得られず）、運転フィーリングが悪化してしまうが、このように点火時期をリタードさせることにより、エンジンのトルクの発生を抑制して運転フィーリング（減速感）を向上することができる。
さらに、燃料カット禁止制御実施中に、エンジン負荷Ｐｅ及びエンジン回転数Ｎｅにより求められたトルクが所定値以上発生する場合には、点火時期制御手段２５が、内燃機関の点火時期をリタード（例えば、点火時期ＴＤＣ〜ＡＴＤＣ１０）する。減速時に本来は燃料カットによりエンジンの出力トルクの発生を抑え減速性能を確保できるにもかかわらず、燃料カット禁止によりエンジンの出力トルクが多く発生して所望の減速性能を確保できず（ドライバは減速感が得られず）、運転フィーリングが悪化してしまうが、このように点火時期をリタードさせることにより、エンジンのトルクの発生を抑制して運転フィーリング（減速感）を向上することができる。
そして、燃料カット禁止制御中に、燃料カット禁止解除手段２４により、変速段検出器１０により検出された変速段に基づいて、内燃機関に接続された変速機（図示せず）の変速段状態がニュートラル状態であるか否かが判定される（ステップＳ８）。
ここで、変速段状態がニュートラルでないと判定されるとリターンするが、変速段状態がニュートラルであると判定されると、ステップＳ９に進み、燃料カット禁止解除手段２４の目標回転数設定手段２５により、実車速に基づいてエンジンの目標回転数Ｎｅｔを設定するようになっている。つまり、目標回転数設定手段２５では、下式（１）に示すように、リアルタイムで検出される現在の車速を対応する速度比［最終減速比（ここでは２速選択時のものとする）を車両の車輪円周２πｒ（ｒ：車輪有効半径）で除算した値］で積算して目標回転数Ｎｅｔを算出する。
ここで、変速段状態がニュートラルでないと判定されるとリターンするが、変速段状態がニュートラルであると判定されると、ステップＳ９に進み、燃料カット禁止解除手段２４の目標回転数設定手段２５により、実車速に基づいてエンジンの目標回転数Ｎｅｔを設定するようになっている。つまり、目標回転数設定手段２５では、下式（１）に示すように、リアルタイムで検出される現在の車速を対応する速度比［最終減速比（ここでは２速選択時のものとする）を車両の車輪円周２πｒ（ｒ：車輪有効半径）で除算した値］で積算して目標回転数Ｎｅｔを算出する。
目標回転数Ｎｅｔ＝現在の車速×（最終減速比÷２πｒ）・・・（１）
そして、燃料カット禁止解除手段２４の判定手段２６により、目標回転数Ｎｅｔと現在のエンジン回転数Ｎｅとを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定するようになっている。つまり、目標回転数Ｎｅｔと現在のエンジン回転数Ｎｅとが比較され、クランク角検出装置９ａからの検出信号に基づいて得られる現在のエンジン回転数Ｎｅがこの目標回転数Ｎｅｔよりも大きいか否かが判定される（ステップＳ１０）。
そして、燃料カット禁止解除手段２４の判定手段２６により、目標回転数Ｎｅｔと現在のエンジン回転数Ｎｅとを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定するようになっている。つまり、目標回転数Ｎｅｔと現在のエンジン回転数Ｎｅとが比較され、クランク角検出装置９ａからの検出信号に基づいて得られる現在のエンジン回転数Ｎｅがこの目標回転数Ｎｅｔよりも大きいか否かが判定される（ステップＳ１０）。
なお、ステップＳ１０において、エンジン回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅｔに微小量αを加算した値Ｎｅｔ＋αと比較して判定を行なうことで、エンジン回転数Ｎｅが確実に高過ぎるようになったときに燃料カット禁止の解除を行なうように設定してもよい。
ここで、現在のエンジン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅｔよりも大きくないと判断されるとリターンするが、ここで、現在のエンジン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅｔこのよりも大きい場合には、判定手段２６は燃料カット禁止の解除を判定し、ステップＳ１１に進んで、燃料カット禁止を解除するようになっている。
ここで、現在のエンジン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅｔよりも大きくないと判断されるとリターンするが、ここで、現在のエンジン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅｔこのよりも大きい場合には、判定手段２６は燃料カット禁止の解除を判定し、ステップＳ１１に進んで、燃料カット禁止を解除するようになっている。
つまり、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、ニュートラル検出（クラッチ接続解除）の時点から、車速に応じたエンジンの目標回転数Ｎｅｔを設定すると、正常な場合であれば、実線で示すように、エンジン回転数Ｎｅがこの車速に対応した目標回転数Ｎｅｔに沿うかこれよりも大きく低下していき、その後必然的に燃料カット解除条件が確実に成立し、燃料カット解除とともに燃料カット禁止を解除することができる。しかし、エンジンに異常な（過剰な）トルクが発生すると、一点鎖線で示すように、エンジン回転数Ｎｅがこの目標回転数Ｎｅｔに沿うようには低下しなくなって、エンジン回転数Ｎｅの低下による燃料カット解除条件の成立が実現しない場合がある。このようにエンジン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅｔよりも大きい場合には、判定手段２６は燃料カット禁止を解除する旨を判定するので、これによって、燃料カット禁止を確実に解除するようになっているのである（ステップＳ１１）。
なお、目標回転数Ｎｅｔを設定する際に、何れの変速段が選択されていても、変速段が２速の場合を想定して目標回転数Ｎｅｔを設定するが、これは、減速時の燃料カットを実施する際には、少なくとも変速段は２速以上であるため、変速段が２速の場合を想定して目標回転数Ｎｅｔを設定し、実回転数Ｎｅがこれよりも大きくなった場合にエンジントルクが過剰であると判定するロジックを採用すれば、変速段が３速や４速であった場合にも、２速の場合と同等に判定できるためである。
一方、ステップＳ４でフラグＦが１とされた後の制御周期では、ステップＳ１において、フラグＦが１と判定され、ステップＳ１２に進んで、燃料カット解除条件が成立しているか否かが判定される。ここで、燃料カット解除条件としては、例えば、車両が減速走行中でなくなったこと（例えば、アクセルが踏み込まれたこととして検出できる）、又は、エンジン回転数Ｎｅが予め設定された下限値Ｎｅ１以下であること（この下限値Ｎｅ１は燃料カット条件の下限値Ｎｅ０よりも低回転である）に設定されている。
燃料カット解除条件が成立していなければ、ステップＳ５に進んで上述のような処理が行なわれ、燃料カット解除条件のいずれか一つが成立していれば、ステップＳ１３に進んでフラグＦを０にセットし、ステップＳ１４に進んで、燃料カット解除を実施し、ステップＳ１１に進んで、燃料カット禁止を解除するようになっている。
燃料カット解除条件が成立していなければ、ステップＳ５に進んで上述のような処理が行なわれ、燃料カット解除条件のいずれか一つが成立していれば、ステップＳ１３に進んでフラグＦを０にセットし、ステップＳ１４に進んで、燃料カット解除を実施し、ステップＳ１１に進んで、燃料カット禁止を解除するようになっている。
本発明の第１実施形態としての車両用内燃機関の制御装置は、上述のように構成されているので、燃料カット条件が成立して燃料カット制御が行なわれても、触媒温度が所定温度以上であれば、空燃比制御手段２１によってリッチ運転が行なわれるため、触媒が高温且つ触媒上で酸化反応を発生しやすい空燃比状態（ストイキオ近傍を含むリーン空燃比状態）となることを防ぐことができ、触媒の熱劣化を抑制することができる。
特に、空燃比をストイキオよりもややリッチにすることで、排気系の残留酸素が触媒上で酸化反応を起こす事態を抑制することができ、確実に触媒の熱劣化を抑制することができる。
また、このとき、内燃機関のトルクが所定値以上であれば、点火時期制御手段２５により、点火時期がリタードされるので、内燃機関のトルクを抑制することができ、ドライバが減速感を損なうことのないようにでき、運転フィーリングを向上させることができる。
また、このとき、内燃機関のトルクが所定値以上であれば、点火時期制御手段２５により、点火時期がリタードされるので、内燃機関のトルクを抑制することができ、ドライバが減速感を損なうことのないようにでき、運転フィーリングを向上させることができる。
さらに、減速時には、変速機が一時的にニュートラル状態とされる場合がしばしばあるので、変速機がニュートラル状態の時に、燃料カット禁止の解除を判定することで、燃料カット禁止の解除を実施しやすくなり、円滑な制御を実施することができ、燃料カット制御の本来の目的である燃費向上と、触媒の熱劣化防止制御とを両立した高精度の制御を行なうことができる。
また、燃料カット禁止制御の解除が、エンジン回転数に基づいて行なわれるため、燃料カット禁止制御解除時の内燃機関のトルク変動の悪影響を回避しやすく、運転フィーリングの悪化を抑制することができる。
また、燃料カット禁止制御の解除が、エンジン回転数に基づいて行なわれるため、燃料カット禁止制御解除時の内燃機関のトルク変動の悪影響を回避しやすく、運転フィーリングの悪化を抑制することができる。
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明すると、図４〜図６は本発明の第２実施形態としての車両用内燃機関の制御装置を示すもので、図４はその全体構成を示す模式図、図５はその制御内容を説明するフローチャート、図６（ａ）〜（ｃ）はその燃料カット禁止制御の解除判定を説明するための図（車速を示すグラフ）である。なお、図４において図１と同様な符号は同様なものを示しており、図５において図２と同様な符号は同様なものを示しており、これらについては説明を省略する。
次に、本発明の第２実施形態について説明すると、図４〜図６は本発明の第２実施形態としての車両用内燃機関の制御装置を示すもので、図４はその全体構成を示す模式図、図５はその制御内容を説明するフローチャート、図６（ａ）〜（ｃ）はその燃料カット禁止制御の解除判定を説明するための図（車速を示すグラフ）である。なお、図４において図１と同様な符号は同様なものを示しており、図５において図２と同様な符号は同様なものを示しており、これらについては説明を省略する。
本実施形態では、燃料カット禁止解除手段２４ａの燃料カット禁止解除の判定手法が第１実施形態と異なっている。つまり、第１実施形態がエンジン回転数に着目して燃料カット禁止解除の判定を行なっているのに対して、本実施形態では車速に着目して燃料カット禁止解除の判定を行なうようになっている。
すなわち、図４に示すように、本実施形態の燃料カット禁止解除手段２４ａでは、エンジンに接続された変速機がニュートラル状態のときに、変速機が所定の変速段（ここでは、第２速）に接続したものと仮定して内燃機関の実回転数Ｎｅに対応した車速ＶｓＴを推定するＮｅ対応車速推定手段（機関回転数対応車速推定手段）２６ａと、車両の実車速（現在車速）ＶｓとＮｅ対応車速推定手段２６ａにより推定した車速ＶｓＴとを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定する判定手段２７ａとを備えている。
すなわち、図４に示すように、本実施形態の燃料カット禁止解除手段２４ａでは、エンジンに接続された変速機がニュートラル状態のときに、変速機が所定の変速段（ここでは、第２速）に接続したものと仮定して内燃機関の実回転数Ｎｅに対応した車速ＶｓＴを推定するＮｅ対応車速推定手段（機関回転数対応車速推定手段）２６ａと、車両の実車速（現在車速）ＶｓとＮｅ対応車速推定手段２６ａにより推定した車速ＶｓＴとを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定する判定手段２７ａとを備えている。
したがって、本実施形態では、図５に示すように、燃料カット禁止制御時には、燃料カット禁止解除手段２４ａにより、変速段検出器１０により検出された変速段に基づいて、変速機の変速段状態がニュートラル状態であるか否かが判定される（ステップＳ８）。
ここで、変速段状態がニュートラルであると判定されると、ステップＳ１９に進み、燃料カット禁止解除手段２４ａのＮｅ対応車速推定手段２６ａにより、所定の変速段（ここでは、第２速）における実エンジン回転数Ｎｅに対応した車速ＶｓＴを推定する。つまり、下式（２）に示すように、リアルタイムで検出されるエンジン回転数Ｎｅに対応する速度比［車両の車輪円周２πｒ（ｒ：車輪有効半径）を最終減速比（ここでは２速選択時のものとする）で除算した値］で積算してＮｅ対応車速ＶｓＴを算出する。
ここで、変速段状態がニュートラルであると判定されると、ステップＳ１９に進み、燃料カット禁止解除手段２４ａのＮｅ対応車速推定手段２６ａにより、所定の変速段（ここでは、第２速）における実エンジン回転数Ｎｅに対応した車速ＶｓＴを推定する。つまり、下式（２）に示すように、リアルタイムで検出されるエンジン回転数Ｎｅに対応する速度比［車両の車輪円周２πｒ（ｒ：車輪有効半径）を最終減速比（ここでは２速選択時のものとする）で除算した値］で積算してＮｅ対応車速ＶｓＴを算出する。
ＶｓＴ＝現在のエンジン回転数Ｎｅ×（２πｒ÷最終減速比）・・・（２）
そして、燃料カット禁止解除手段２４ａの判定手段２７ａにより、Ｎｅ対応車速ＶｓＴと現在の実車速Ｖｓとを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定するようになっている。つまり、Ｎｅ対応車速ＶｓＴと現在の実車速Ｖｓとが比較され、Ｎｅ対応車速ＶｓＴが実車速Ｖｓよりも大きいか否かが判定される（ステップＳ２０）。
そして、燃料カット禁止解除手段２４ａの判定手段２７ａにより、Ｎｅ対応車速ＶｓＴと現在の実車速Ｖｓとを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定するようになっている。つまり、Ｎｅ対応車速ＶｓＴと現在の実車速Ｖｓとが比較され、Ｎｅ対応車速ＶｓＴが実車速Ｖｓよりも大きいか否かが判定される（ステップＳ２０）。
なお、ステップＳ２０において、Ｎｅ対応車速ＶｓＴを実車速Ｖｓに微小量αを加算した値Ｖｓ＋αと比較して判定を行なうことで、Ｎｅ対応車速ＶｓＴが確実に過剰に高過ぎるようになったときに燃料カット禁止の解除を行なうように設定してもよい。
ここで、Ｎｅ対応車速ＶｓＴが実車速Ｖｓよりも大きくないと判断されるとリターンするが、ここで、Ｎｅ対応車速ＶｓＴが実車速Ｖｓよりも大きい場合には、判定手段２６ａは燃料カット禁止の解除を判定し、ステップＳ１１に進んで、燃料カット禁止を解除するようになっている。
ここで、Ｎｅ対応車速ＶｓＴが実車速Ｖｓよりも大きくないと判断されるとリターンするが、ここで、Ｎｅ対応車速ＶｓＴが実車速Ｖｓよりも大きい場合には、判定手段２６ａは燃料カット禁止の解除を判定し、ステップＳ１１に進んで、燃料カット禁止を解除するようになっている。
つまり、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、ニュートラル検出（クラッチ接続解除）の時点から、所定変速段（第２速）におけるエンジンの実回転数Ｎｅに応じた車速ＶｓＴを設定すると、正常な場合であれば、破線で示すように、このエンジン回転数Ｎｅに応じた車速ＶｓＴが実車速（現在車速）Ｖｓに沿うかこれよりも大きく低下していき、その後必然的に燃料カット解除条件が確実に成立し、燃料カット解除とともに燃料カット禁止を解除することができる。しかし、エンジンに異常な（過剰な）トルクが発生すると、一点鎖線で示すように、エンジン回転数Ｎｅに応じた車速ＶｓＴが実車速Ｖｓに沿うようには低下しなくなって、エンジン回転数Ｎｅの低下による燃料カット解除条件の成立が実現しない場合がある。このようにエンジン回転数Ｎｅに応じた車速ＶｓＴが実車速Ｖｓよりも大きい場合には、判定手段２６ａは燃料カット禁止を解除する旨を判定するので、これによって、燃料カット禁止を確実に解除するようになる（ステップＳ１１）。
なお、車速ＶｓＴの設定にあたり変速段として２速を選択するのは、第１実施形態と同様の理由による。
なお、車速ＶｓＴの設定にあたり変速段として２速を選択するのは、第１実施形態と同様の理由による。
このような構成により、本実施形態にかかる車両用内燃機関の制御装置によっても、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明すると、図７〜図９は本発明の第３実施形態としての車両用内燃機関の制御装置を示すもので、図７はその全体構成を示す模式図、図８はその制御内容を説明するフローチャート、図９（ａ）〜（ｃ）はその燃料カット禁止制御の解除判定を説明するための図（ギア比を示すグラフ）である。なお、図７において図１，図４と同様な符号は同様なものを示しており、図８において図２，図５と同様な符号は同様なものを示しており、これらについては説明を省略する。
次に、本発明の第３実施形態について説明すると、図７〜図９は本発明の第３実施形態としての車両用内燃機関の制御装置を示すもので、図７はその全体構成を示す模式図、図８はその制御内容を説明するフローチャート、図９（ａ）〜（ｃ）はその燃料カット禁止制御の解除判定を説明するための図（ギア比を示すグラフ）である。なお、図７において図１，図４と同様な符号は同様なものを示しており、図８において図２，図５と同様な符号は同様なものを示しており、これらについては説明を省略する。
本実施形態は、燃料カット禁止解除手段２４ｂの燃料カット禁止解除の判定手法が第１，２実施形態と異なっている。つまり、本実施形態では、燃料カット禁止解除の判定を、エンジン回転数と車速との比に着目して行なうようになっている。
すなわち、図７に示すように、本実施形態の燃料カット禁止解除手段２４ｂでは、現在のエンジン回転数Ｎｅと現在の車速Ｖｓと車輪円周とに基づくギア比に対応する比（以下、現在回転数・車速対応比という）を算出する現在回転数・車速対応比算出部２８と、予め設定された目標ギア比（一定値）と上記現在回転数・車速対応比とに基づいて燃料カット禁止解除判定を実施する判定手段２７ｂとをそなえて構成されている。なお、目標ギア比は、ここでは変速段が２速のときの最終減速比に基づいて例えばこの２速のときの最終減速比よりも所定値だけ大きい値に設定される。
すなわち、図７に示すように、本実施形態の燃料カット禁止解除手段２４ｂでは、現在のエンジン回転数Ｎｅと現在の車速Ｖｓと車輪円周とに基づくギア比に対応する比（以下、現在回転数・車速対応比という）を算出する現在回転数・車速対応比算出部２８と、予め設定された目標ギア比（一定値）と上記現在回転数・車速対応比とに基づいて燃料カット禁止解除判定を実施する判定手段２７ｂとをそなえて構成されている。なお、目標ギア比は、ここでは変速段が２速のときの最終減速比に基づいて例えばこの２速のときの最終減速比よりも所定値だけ大きい値に設定される。
判定手段２７ｂでは、予め設定された目標ギア比と現在回転数・車速対応比算出部２８で算出された現在回転数・車速対応比とを比較して、この比較結果から燃料カット禁止の解除判定を行い、燃料カット禁止の解除の条件が成立したら燃料カット禁止の解除を判定するようになっている。
つまり、本実施形態では、図８に示すように、上記第１実施形態と同様（図２のステップＳ１〜Ｓ７と同様）に判定が行なわれ、ステップＳ８において、変速段状態がニュートラルであると判定されると、ステップＳ３０に進み、燃料カット禁止解除手段２４ｂの現在回転数・車速対応比算出部２８において、現在のエンジン回転数Ｎｅと現在の車速Ｖｓと車輪円周２πｒに基づいて現在回転数・車速対応比Ｇｅｔを算出する。この現在回転数・車速対応比算出部２８では、下式（３）に示すように、リアルタイムで検出される現在のエンジン回転数Ｎｅに車輪円周２πｒを積算した値を現在の車速Ｖｓで除算して現在回転数・車速対応比Ｇｅｔを算出する。
つまり、本実施形態では、図８に示すように、上記第１実施形態と同様（図２のステップＳ１〜Ｓ７と同様）に判定が行なわれ、ステップＳ８において、変速段状態がニュートラルであると判定されると、ステップＳ３０に進み、燃料カット禁止解除手段２４ｂの現在回転数・車速対応比算出部２８において、現在のエンジン回転数Ｎｅと現在の車速Ｖｓと車輪円周２πｒに基づいて現在回転数・車速対応比Ｇｅｔを算出する。この現在回転数・車速対応比算出部２８では、下式（３）に示すように、リアルタイムで検出される現在のエンジン回転数Ｎｅに車輪円周２πｒを積算した値を現在の車速Ｖｓで除算して現在回転数・車速対応比Ｇｅｔを算出する。
Ｇｅｔ＝現在のエンジン回転数Ｎｅ×２πｒ÷現在の車速Ｖｓ・・・（３）
そして、燃料カット禁止解除手段２４ｂの判定手段２７ｂにより、目標ギア比と現在回転数・車速対応比算出部２８で算出された現在回転数・車速対応比Ｇｅｔとを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定するようになっている。つまり、目標ギア比と現在回転数・車速対応比Ｇｅｔとが比較され、現在回転数・車速対応比Ｇｅｔが目標ギア比よりも小さいか否かが判定される（ステップＳ３１）。
そして、燃料カット禁止解除手段２４ｂの判定手段２７ｂにより、目標ギア比と現在回転数・車速対応比算出部２８で算出された現在回転数・車速対応比Ｇｅｔとを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定するようになっている。つまり、目標ギア比と現在回転数・車速対応比Ｇｅｔとが比較され、現在回転数・車速対応比Ｇｅｔが目標ギア比よりも小さいか否かが判定される（ステップＳ３１）。
ここで、現在回転数・車速対応比Ｇｅｔが目標ギア比よりも小さい場合には、判定手段２７ｂは燃料カット禁止の解除を判定し、ステップＳ１１に進んで、燃料カット禁止を解除する。
つまり、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、ニュートラル検出（クラッチ接続解除）の時点から、現在回転数・車速対応比Ｇｅｔを設定すると、正常な場合であれば、実線で示すように、実際のエンジン回転数Ｎｅと車速Ｖｓとに対応した現在回転数・車速対応比Ｇｅｔが目標ギア比に沿うかこれよりも大きく低下していき、その後必然的に燃料カット解除条件が確実に成立し、燃料カット解除とともに燃料カット禁止を解除することができるようになる。しかし、ニュートラル検出の時点の後に、エンジンに異常な（過剰な）トルクが発生すると、一点鎖線で示すように、現在回転数・車速対応比Ｇｅｔが目標ギア比に沿うようには低下しなくなって、現在回転数・車速対応比Ｇｅｔの低下による燃料カット解除条件の成立が実現しない場合がある。このように現在回転数・車速対応比Ｇｅｔが目標ギア比よりも大きい場合には、判定手段２７ｂは燃料カット禁止を解除する旨を判定するので、これによって、燃料カット禁止を確実に解除するようになっているのである（ステップＳ１１）。
つまり、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、ニュートラル検出（クラッチ接続解除）の時点から、現在回転数・車速対応比Ｇｅｔを設定すると、正常な場合であれば、実線で示すように、実際のエンジン回転数Ｎｅと車速Ｖｓとに対応した現在回転数・車速対応比Ｇｅｔが目標ギア比に沿うかこれよりも大きく低下していき、その後必然的に燃料カット解除条件が確実に成立し、燃料カット解除とともに燃料カット禁止を解除することができるようになる。しかし、ニュートラル検出の時点の後に、エンジンに異常な（過剰な）トルクが発生すると、一点鎖線で示すように、現在回転数・車速対応比Ｇｅｔが目標ギア比に沿うようには低下しなくなって、現在回転数・車速対応比Ｇｅｔの低下による燃料カット解除条件の成立が実現しない場合がある。このように現在回転数・車速対応比Ｇｅｔが目標ギア比よりも大きい場合には、判定手段２７ｂは燃料カット禁止を解除する旨を判定するので、これによって、燃料カット禁止を確実に解除するようになっているのである（ステップＳ１１）。
なお、目標ギア比を設定する際に、何れの変速段が選択されていても、変速段が２速の場合を想定して目標ギア比を設定するが、これは、減速時の燃料カットを実施する際には、少なくとも変速段は２速以上であるため、変速段が２速の場合を想定して目標ギア比を設定し、現在回転数・車速対応比Ｇｅｔがこれよりも大きくなった場合にエンジントルクが過剰であると判定するロジックを採用すれば、変速段が３速や４速であった場合にも、２速の場合と同等に判定できるためである。
一方、ステップＳ３１において、現在回転数・車速対応比Ｇｅｔが目標ギア比よりも大きくないと判断されると、リターンする。
なお、ステップＳ８において、変速段状態がニュートラルでないと判定されると、リターンされる。
一方、ステップＳ３１において、現在回転数・車速対応比Ｇｅｔが目標ギア比よりも大きくないと判断されると、リターンする。
なお、ステップＳ８において、変速段状態がニュートラルでないと判定されると、リターンされる。
このような構成により、本実施形態にかかる車両用内燃機関の制御装置によっても、第１，２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について説明すると、図１０,図１１は本発明の第４実施形態としての車両用内燃機関の制御装置を示すもので、図１０はその制御内容を説明するフローチャート、図１１（ａ），（ｂ）はその燃料カット禁止制御の解除判定を説明するための図（エンジン回転数を示すグラフ）である。なお、図１０において図２,図５，図８と同様な符号は同様なものを示しており、これらについては説明を省略する。
次に、本発明の第４実施形態について説明すると、図１０,図１１は本発明の第４実施形態としての車両用内燃機関の制御装置を示すもので、図１０はその制御内容を説明するフローチャート、図１１（ａ），（ｂ）はその燃料カット禁止制御の解除判定を説明するための図（エンジン回転数を示すグラフ）である。なお、図１０において図２,図５，図８と同様な符号は同様なものを示しており、これらについては説明を省略する。
本実施形態は、機能構成的には、第１実施形態（図１参照）と同様に構成されるので、図１を流用し、一部符号を読み替えて（図１中のカッコ書き符号を参照）説明する。本実施形態では、燃料カット禁止解除手段２４ｃの燃料カット禁止解除の判定手法が第１〜３実施形態と異なっている。つまり、本実施形態では、燃料カット禁止解除の判定を、変速機がニュートラル状態のときではなく、動力伝達状態のときにエンジン回転数に着目して実施するようになっている。
すなわち、図１に示すように、本実施形態の燃料カット禁止解除手段２４ｃでは、エンジンに接続された変速機が動力伝達状態のときに変速機の変速段に応じてエンジンの目標回転数を設定する目標回転数設定手段２６ｂと、エンジンの実回転数とこの目標回転数とを比較して燃料カット禁止解除判定を行なう判定手段２７ｃとをそなえて構成されている。
目標回転数設定手段２６ｂでは、変速段が高速段（ここでは３速以上）の時には図１１（ａ）に破線で示すように目標回転数（目標減速度合）ＮｅＴ−ｔ１を設定し、変速段が低速段（ここでは２速以下、実質的には２速のみ）の時には図１１（ｂ）に破線で示すように目標回転数（目標減速度合）ＮｅＴ−ｔ２を設定する。各図において、それぞれ複数の目標回転数を設定しているが、これは、燃料カット禁止条件成立時のエンジン実回転数に応じて、これら複数の目標回転数のうちのいずれかの目標回転数を選択して使用するためである。
この目標回転数は、減速時の燃料カット時に想定される標準的な速度低下よりも緩やかに設定され、また、高速段が選択されている場合ほど、一般に減速は緩やかになるので、これに応じて、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、エンジンの目標回転数も高速段のほうが低速段よりも緩やかに低下するように設定されている。また、この目標回転数は、燃料カット開始時点から設定され、高速段が選択されている場合には、燃料カット開始時点のエンジンの実回転数Ｎｅ−ｓよりも所定回転数高い回転数を初期目標回転数としてその後緩やかに減速していくように設定し、低速段が選択されている場合には、燃料カット開始時点のエンジンの実回転数Ｎｅ−ｓよりも所定回転数高い回転数を初期目標回転数としてその後比較的急激に減速していくように設定する。
このような構成により、図１０に示すように制御が実施される。第１実施形態（図２参照）と同様の部分の説明は省略するが、本実施形態では、図１０に示すように、燃料カット禁止制御（ステップＳ７）を実施している場合には、まず、変速段が高速段（ここでは３速以上）か否かを判定し（ステップＳ２１）、変速段が高速段の時には、図１１（ａ）に破線で示すように目標回転数ＮｅＴ−ｔ１を設定し（ステップＳ２２）、判定手段２７ｃにより、実回転数Ｎｅがこの目標回転数ＮｅＴ−ｔ１を上回ったかが判定され（ステップＳ２３）、実回転数Ｎｅがこの目標回転数ＮｅＴ−ｔ１を上回ったら、燃料カット禁止制御を解除する（ステップＳ１１）。変速段が低速段の時には、図１１（ｂ）に破線で示すように目標回転数ＮｅＴ−ｔ２を設定し（ステップＳ２４）、判定手段２７ｃにより、実回転数Ｎｅがこの目標回転数ＮｅＴ−ｔ１を上回ったかが判定され（ステップＳ２５）、実回転数Ｎｅがこの目標回転数ＮｅＴ−ｔ１を上回ったら、燃料カット禁止制御を解除する（ステップＳ１１）。
このような構成により、本実施形態としての車両用内燃機関の制御装置によれば、第１〜３実施形態と同様に、燃料カット条件が成立して燃料カット制御が行なわれても、触媒温度が所定温度以上であれば、空燃比制御手段２１によってリッチ運転が行なわれるため、触媒が高温且つ触媒上で酸化反応を発生しやすい空燃比状態（ストイキオ近傍を含むリーン空燃比状態）となることを防ぐことができ、触媒の熱劣化を抑制することができる。
また、このとき、内燃機関のトルクが所定値以上であれば、点火時期制御手段２５により、点火時期がリタードされるので、内燃機関のトルクを抑制することができ、ドライバが減速感を損なうことのないようにでき、運転フィーリングを向上させることができる。
さらに、減速時には、変速機の選択されている変速段に応じて、燃料カット禁止の解除を判定することで、燃料カット禁止の解除を必要に応じて実施して、円滑な制御を実施することができ、燃料カット制御の本来の目的である燃費向上と、触媒の熱劣化防止制御とを両立した高精度の制御を行なうことができる。
さらに、減速時には、変速機の選択されている変速段に応じて、燃料カット禁止の解除を判定することで、燃料カット禁止の解除を必要に応じて実施して、円滑な制御を実施することができ、燃料カット制御の本来の目的である燃費向上と、触媒の熱劣化防止制御とを両立した高精度の制御を行なうことができる。
なお、この実施形態では、変速段を高速段（３速以上）と低速段（２速以下）との２段階に分けて燃料カット禁止の解除を判定しているが、選択されている変速段に関しより細かく分けて判定を行なってもよい。
例えば、図１１（ａ）に二点鎖線で示すように、変速段が４速の場合の目標回転数ＮｅＴ−ｔ３を設定し、変速段が４速の場合は実回転数Ｎｅがこの目標回転数ＮｅＴ−ｔ３以上になったか否かにより燃料カット禁止の解除を判定し、変速段が３速の場合は実回転数Ｎｅが目標回転数ＮｅＴ−ｔ１以上になったか否かにより、変速段が２速の場合は実回転数Ｎｅが目標回転数ＮｅＴ−ｔ２以上になったか否かにより、それぞれ燃料カット禁止の解除を判定するようにしてもよい。この場合の目標回転数ＮｅＴ−ｔ３は、目標回転数ＮｅＴ−ｔ１よりも緩やかに減少するように設定される。
例えば、図１１（ａ）に二点鎖線で示すように、変速段が４速の場合の目標回転数ＮｅＴ−ｔ３を設定し、変速段が４速の場合は実回転数Ｎｅがこの目標回転数ＮｅＴ−ｔ３以上になったか否かにより燃料カット禁止の解除を判定し、変速段が３速の場合は実回転数Ｎｅが目標回転数ＮｅＴ−ｔ１以上になったか否かにより、変速段が２速の場合は実回転数Ｎｅが目標回転数ＮｅＴ−ｔ２以上になったか否かにより、それぞれ燃料カット禁止の解除を判定するようにしてもよい。この場合の目標回転数ＮｅＴ−ｔ３は、目標回転数ＮｅＴ−ｔ１よりも緩やかに減少するように設定される。
また、ここでも、この目標回転数ＮｅＴ−ｔ３の設定は、燃料カット開始時点から行なわれるが、目標回転数ＮｅＴ−ｔ３の初期値は、目標回転数ＮｅＴ−ｔ１の初期値よりも、このとき（燃料カット開始時点）のエンジンの実回転数Ｎｅ−ｓに近い値（ただし、実回転数Ｎｅ−ｓよりも大）に設定することが好ましい。
このような場合、図１２に示すように制御が実施される。第４実施形態（図１０参照）と同様の部分の説明は省略するが、図１２に示すように、第４実施形態のものに対して、ステップＳ２６〜Ｓ２８が追加されており、変速段が４速か否かの判定（ステップＳ２６）により、変速段が４速の場合には、前述のように、目標回転数ＮｅＴ−ｔ３を設定し（ステップＳ２７）、判定手段２７ｃにより、実回転数Ｎｅがこの目標回転数ＮｅＴ−ｔ３を上回ったかが判定され（ステップＳ２８）、実回転数Ｎｅがこの目標回転数ＮｅＴ−ｔ１を上回ったら、燃料カット禁止制御を解除する（ステップＳ１１）。
このように制御を行なうことで、燃料カット禁止制御の解除を、より走行状態（エンジン作動状態）に応じて行なうことが可能になる。
このような場合、図１２に示すように制御が実施される。第４実施形態（図１０参照）と同様の部分の説明は省略するが、図１２に示すように、第４実施形態のものに対して、ステップＳ２６〜Ｓ２８が追加されており、変速段が４速か否かの判定（ステップＳ２６）により、変速段が４速の場合には、前述のように、目標回転数ＮｅＴ−ｔ３を設定し（ステップＳ２７）、判定手段２７ｃにより、実回転数Ｎｅがこの目標回転数ＮｅＴ−ｔ３を上回ったかが判定され（ステップＳ２８）、実回転数Ｎｅがこの目標回転数ＮｅＴ−ｔ１を上回ったら、燃料カット禁止制御を解除する（ステップＳ１１）。
このように制御を行なうことで、燃料カット禁止制御の解除を、より走行状態（エンジン作動状態）に応じて行なうことが可能になる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、燃料カット禁止解除手段の判定手段において、上記第１実施形態の判定手段２７における判定と上記第２実施形態の判定手段２７ａにおける判定との両方の判定を行なうように構成してもよい。
例えば、燃料カット禁止解除手段の判定手段において、上記第１実施形態の判定手段２７における判定と上記第２実施形態の判定手段２７ａにおける判定との両方の判定を行なうように構成してもよい。
３ｂ 触媒温度センサ（触媒温度検出手段）
２０ ＥＣＵ
２１ 空燃比制御手段
２２ 燃料カット制御手段
２３ 燃料カット禁止手段
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 燃料カット禁止解除手段
２５ 点火時期制御手段
２６，２６ａ，２６ｂ 目標回転数設定手段
２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ 判定手段
２８ 現在回転数・車速対応比算出部
２０ ＥＣＵ
２１ 空燃比制御手段
２２ 燃料カット制御手段
２３ 燃料カット禁止手段
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 燃料カット禁止解除手段
２５ 点火時期制御手段
２６，２６ａ，２６ｂ 目標回転数設定手段
２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ 判定手段
２８ 現在回転数・車速対応比算出部
Claims (7)
- 排気浄化用触媒を備えるとともに、予め設定された燃料カット条件が成立した場合に燃料供給を停止する燃料カットを実施する燃料カット制御手段を備えた車両用内燃機関の制御装置であって、
該触媒の温度又は該温度に対応するパラメータの値を検出する触媒温度検出手段と、
燃料カット条件が成立した場合であっても、該触媒温度検出手段により検出された該温度又は該パラメータの値が予め設定された触媒上限温度を超えたらば、該燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段と、
該燃料カット禁止手段による該燃料カット禁止の制御中に、予め設定された燃料カット禁止解除条件が成立した場合に、該燃料カット禁止を解除する燃料カット禁止解除手段とを備えている
ことを特徴とする、車両用内燃機関の制御装置。 - 該燃料カット禁止手段により該燃料カットを禁止している場合に、空燃比が理論空燃比よりもリッチになるように制御する空燃比制御手段を備えていることを特徴とする、請求項１記載の車両用内燃機関の制御装置。
- 該燃料カット禁止解除手段は、
該内燃機関に接続された変速機がニュートラル状態のときに、実車速に基づいて該内燃機関の目標回転数を設定する目標回転数設定手段と、
該内燃機関の実回転数と該目標回転数とを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定する判定手段とを備えていることを特徴とする、請求項１又は２記載の車両用内燃機関の制御装置。 - 該燃料カット禁止解除手段は、該内燃機関に接続された変速機が動力伝達状態のときに該目標回転数設定手段による該目標回転数の設定と該判定手段による該判定とを行なうように設定されているとともに、該目標回転数設定手段では、選択されている変速ギア段に応じて該目標回転数を設定することを特徴とする、請求項１又は２記載の車両用内燃機関の制御装置。
- 該燃料カット禁止解除手段は、
該内燃機関に接続された変速機がニュートラル状態のときに、該変速機が所定の変速段に接続したものと仮定して内燃機関の実回転数に対応した車速を推定する機関回転数対応車速推定手段と、
該車両の実車速と該機関回転数対応車速推定手段により推定した車速とを比較してこの比較結果から燃料カット禁止の解除を判定する判定手段とを備えていることを特徴とする、請求項１又は２記載の車両用内燃機関の制御装置。 - 排気浄化用触媒を備えるとともに、予め設定された燃料カット条件が成立した場合に燃料供給を停止する燃料カットを実施する燃料カット制御手段を備えた車両用内燃機関の制御装置であって、
該触媒の温度又は該温度に対応するパラメータの値を検出する触媒温度検出手段と、
燃料カット条件が成立した場合であっても、該触媒温度検出手段により検出された該温度又は該パラメータの値が予め設定された触媒上限温度を超えたらば、該燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段と、
該燃料カット禁止手段により該燃料カットを禁止している場合に、空燃比が理論空燃比よりもリッチになるように制御する空燃比制御手段とを備えている
ことを特徴とする、車両用内燃機関の制御装置。 - 該燃料カット禁止手段により該燃料カットを禁止している場合には、該内燃機関の点火時期をリタードさせる点火時期制御手段を備えていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用内燃機関の制御装置。
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