JP2014040821A - 車両の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】パワーオンアップシフトにおけるイナーシャ相中にエンジンの少なくとも１つの気筒への燃料供給を停止してエンジンのトルクダウンを実行する際に、エミッションへの影響を小さくすることができる車両の制御装置を提供する。
【解決手段】自動変速機１８のパワーオンアップシフトにおけるイナーシャ相中に部分フューエルカット制御によりエンジン１２のトルクダウンを実行したとしても、そのトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御を実行しない場合と比較して、燃料停止気筒を介して触媒４４に送り込まれる空気量が少なくされる為、触媒入ガスの空燃比A/Fがリーン状態となることが抑制される。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動変速機の変速制御を実行する車両の制御装置に係り、特に、パワーオンアップシフトにおけるイナーシャ相中にフューエルカットによるエンジントルクダウン制御を実行する技術に関するものである。
複数の気筒を有するエンジンと、エンジンからの動力を駆動輪側へ伝達する自動変速機とを備え、アクセルオン状態でのアップシフト（すなわちパワーオンアップシフト）におけるイナーシャ相中にイナーシャトルクを相殺する為のエンジントルクダウン制御を実行して変速ショックを抑制する車両が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された自動変速機の変速制御装置がそれである。この特許文献１には、変速機の入力回転速度の目標勾配が大きい程（すなわち変速速度を早くする程）イナーシャ相中のトルクダウン量を大きくする手法として、変速速度が早い場合には、エンジンの点火遅角に替えて、エンジンの少なくとも１つの気筒への燃料供給を停止して（フューエルカットを実行して）トルクダウンする手法が提案されている。近年は、自動変速機においても、切れのある（素早い）変速が望まれる（必要とされる）場合があり、このような場合には上記手法は有用である。
特開平１０−５９０２２号公報
ところで、一部気筒へのフューエルカット制御（部分フューエルカット制御）は、気筒停止制御（気筒休止制御）とは異なり、エンジンの吸排気バルブと筒内ピストンとは動いたままであるので、特にパワーオンアップシフトの場合の部分フューエルカット制御では、エンジンの排気管に設けられた触媒へ空気が送り込まれることになる。そうすると、触媒に流入する排気ガス（触媒入ガス）が希薄空燃比（希薄A/F、リーン）となる為、例えば理論空燃比（理論A/F、ストイキ）運転と三元触媒とを組み合わせて窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元するようなシステムでは、触媒によるＮＯｘの浄化が困難となる可能性がある。一方、別の観点では、パワーオンアップシフトでは、要求に見合った駆動力が必要となる。その為、部分フューエルカット制御を行う場合には、トルクダウン量が気筒毎に段階的にしか増加させられ得ないことによってトルクダウンし過ぎとなる可能性があることに対して、トルクダウン量の少なくとも一部を燃料供給が継続されている気筒により補うように（補償するように）スロットル弁開度を増大することが考えられる。そうすると、フューエルカットされた気筒を介してより多くの空気が触媒へ送り込まれ、触媒によるＮＯｘの浄化が困難となる可能性がある。尚、上述したような課題は未公知であり、部分フューエルカット制御を行ったとしても、エミッションの悪化を抑制することについて未だ提案されていない。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、パワーオンアップシフトにおけるイナーシャ相中にエンジンの少なくとも１つの気筒への燃料供給を停止してエンジンのトルクダウンを実行する際に、エミッションへの影響を小さくすることができる車両の制御装置を提供することにある。
前記目的を達成する為の第１の発明の要旨とするところは、(a) 複数の気筒を有するエンジンと、そのエンジンの排気管に設けられた触媒と、そのエンジンからの動力を駆動輪側へ伝達する自動変速機とを備え、パワーオンアップシフトにおけるイナーシャ相中にそのエンジンの少なくとも１つの気筒への燃料供給を停止してそのエンジンのトルクダウンを実行する車両の制御装置であって、(b) 前記トルクダウン実行時のスロットル弁開度を、そのトルクダウン実行前よりも小さくするか、或いは前記トルクダウン量の一部を燃料供給が継続されている気筒により補償するときのスロットル弁開度の増大分を含むスロットル弁開度よりも小さくすることにある。
このようにすれば、パワーオンアップシフトにおけるイナーシャ相中にエンジンの少なくとも１つの気筒への燃料供給を停止してエンジンのトルクダウンを実行したとしても、前記トルクダウン実行時のスロットル弁開度を小さくする制御を実行しない場合と比較して、燃料供給が停止された気筒を介して触媒に送り込まれる空気量が少なくされる為、触媒入ガスがリーン状態となることが抑制される。よって、パワーオンアップシフトにおけるイナーシャ相中にエンジンの少なくとも１つの気筒への燃料供給を停止してエンジンのトルクダウンを実行する際に、エミッションへの影響を小さくすることができる。
ここで、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記触媒は、希薄空燃比領域で窒素酸化物を一時的に吸蔵する触媒であり、前記触媒における窒素酸化物の堆積量が多い程、前記トルクダウン実行時のスロットル弁開度をより小さくすることにある。このようにすれば、触媒における窒素酸化物の堆積量が多い場合は、触媒入ガスがよりリーンにならないように電子スロットル弁を制御することができる。
また、第３の発明は、前記第１の発明又は第２の発明に記載の車両の制御装置において、前記触媒における窒素酸化物の堆積量が多い場合には、前記トルクダウン実行時のスロットル弁開度を小さくする制御を実行する一方で、前記触媒における窒素酸化物の堆積量が少ない場合には、前記トルクダウン実行時のスロットル弁開度を小さくする制御を実行しないことにある。このようにすれば、前記触媒における窒素酸化物の堆積量が少ない場合は、前記トルクダウン実行時のスロットル弁開度を小さくする制御を実行しなくとも、触媒が窒素酸化物を吸蔵できる量が多い為、エミッションへの影響を小さくすることができる。加えて、前記触媒における窒素酸化物の堆積量が少ない場合は、燃料供給の停止によるトルクダウン量の少なくとも一部を燃料供給が継続されている気筒により補償するようにスロットル弁開度をそのまま維持したり或いはスロットル弁開度を増大することができるので、例えばトルクダウンし過ぎによるショックを緩和することができる。
また、第４の発明は、前記第１の発明乃至第３の発明の何れか１つに記載の車両の制御装置において、前記トルクダウンの開始前に、前記トルクダウン実行時のスロットル弁開度を小さくする制御を開始すると共に、前記トルクダウンの終了後に、前記トルクダウン実行時のスロットル弁開度を小さくする制御を終了することにある。このようにすれば、燃料供給の停止によるトルクダウン制御の制御バラツキや実トルクダウンの応答遅れによりイナーシャトルクの発生とトルクダウン制御とのタイミングが合わず、出力トルクに大きなトルク変動が発生する可能性があることに対して、トルクダウン制御の前後でスロットル弁開度の開閉を行うことで、燃料供給の停止によるトルクダウンに伴うトルク変動を鈍らせて、ショックを緩和することができる。
本発明が適用される車両における動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、車両に設けられた制御系統の要部を説明する図である。 図１のエンジンの概略構成を説明する図であると共に、エンジンの出力制御等を実行する為に車両に設けられた制御系統の要部を説明する図である。 電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわちパワーオンアップシフトにおけるイナーシャ相中に部分フューエルカット制御してエンジントルクダウンを実行する際にエミッションへの影響を小さくする為の制御作動を説明するフローチャートである。 図４のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートであって、トルクダウン実行時のスロットル弁開度をトルクダウン実行前よりも小さくする時の一例である。 図４のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートであって、トルクダウン実行時のスロットル弁開度を、燃焼気筒による補償分を含むスロットル弁開度よりも小さくする時の一例である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわちパワーオンアップシフトにおけるイナーシャ相中に部分フューエルカット制御してエンジントルクダウンを実行する際にエミッションへの影響を小さくする為の制御作動を説明するフローチャートであって、図４に示すフローチャートに対応する別の実施例である。
本発明において、好適には、前記自動変速機は、例えば複数のギヤ段が択一的に達成される公知の遊星歯車式自動変速機、２軸間に備えられた常時噛み合う複数対の変速ギヤの何れかをアクチュエータにより駆動される同期装置によって択一的に動力伝達状態とすることでギヤ段が自動的に切換られる公知の同期噛合型平行２軸式自動変速機、入力軸を２系統備えて各系統の入力軸にクラッチがそれぞれ繋がり更にそれぞれ偶数段と奇数段へと繋がっている型式の同期噛合型平行２軸式自動変速機である所謂ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）、変速比が無段階に連続的に変化させられる公知のベルト式無段変速機やトラクション型無段変速機、或いは電気的に変速比が変更される公知の電気式無段変速機などにより構成される。上記各種無段変速機にあっては、敢えて有段的に変速比を変更する変速制御を実行できることは言うまでもないことである。また、前記自動変速機の車両に対する搭載姿勢は、その自動変速機の軸線が車両の幅方向となるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型でも、その自動変速機の軸線が車両の前後方向となるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両などの縦置き型でも良い。
また、好適には、前記エンジンとしては、例えば燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関が広く用いられる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される車両１０に備えられたエンジン１２から駆動輪２６までの動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、車両１０に設けられた制御系統の要部を説明する図である。また、図２は、特に、図１のエンジン１２の概略構成を説明する図であると共に、エンジン１２の出力制御等を実行する為に車両１０に設けられた制御系統の要部を説明する図である。図１、図２において、駆動力源としてのエンジン１２により発生させられた動力は、トルクコンバータ１４を経て自動変速機１８の入力軸１６に入力され、自動変速機１８の出力軸２０から差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）２２や一対の車軸（ドライブシャフト）２４等を順次介して左右の駆動輪２６へ伝達される。
自動変速機１８は、エンジン１２から駆動輪２６までの動力伝達経路の一部を構成し、エンジン１２からの動力を駆動輪２６側へ伝達する。自動変速機１８は、例えば複数の係合装置の何れかの掴み替えにより（すなわち係合装置の係合と解放との切替えにより）変速が実行されて複数の変速段（ギヤ段）が選択的に成立させられる公知の遊星歯車式自動変速機である。すなわち、自動変速機１８は、所謂クラッチツゥクラッチ変速を行う有段変速機であり、入力軸１６の回転を変速して出力軸２０から出力する。この入力軸１６は、トルクコンバータ１４のタービン翼車によって回転駆動されるタービン軸でもある。複数の係合装置は、油圧制御回路２８によってそれぞれ係合と解放とが制御され、その油圧制御回路２８内のソレノイドバルブ等の調圧によりそれぞれのトルク容量すなわち係合力が変化させられて、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するクラッチやブレーキ等の油圧式の摩擦係合装置である。
エンジン１２は、例えば複数の気筒を有する公知の自動車用ガソリンエンジンであり、燃焼室３０の吸気ポートに接続された吸気管３２と、燃焼室３０の排気ポートに接続された排気管３４と、燃焼室３０に吸入される吸気（吸入空気）に燃料Ｆを噴射供給する燃料噴射装置３６と、燃料噴射装置３６により噴射供給された燃料Ｆと吸入された空気とから構成される燃焼室３０内の混合気に点火する点火装置３８とを備えている。
エンジン１２の吸気管３２内には、電子スロットル弁４０が設けられており、その電子スロットル弁４０はスロットルアクチュエータ４２により開閉作動させられる。このエンジン１２では、吸気管３２から燃焼室３０に吸入される吸入空気に燃料噴射装置３６から燃料Ｆが噴射供給されて混合気が形成され、燃焼室３０内でその混合気が点火装置３８により点火されて燃焼する。これにより、エンジン１２は駆動され、燃焼後の混合気は排気ガスＥＸとして排気管３４内へと送り出される。
エンジン１２の排気管３４には、触媒４４が備えられており、エンジン１２の燃焼により生じた排気ガスＥＸは、排気管３４を通って触媒４４に流入しその触媒４４によって浄化されて大気中に排出される。この触媒４４は、例えば排気ガスＥＸ中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等を浄化する良く知られた三元触媒を含んで構成されている。
車両１０には、例えばエンジン１２の出力制御などに関連する制御装置を含む電子制御装置７０が備えられている。電子制御装置７０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置７０は、エンジン１２の出力制御、自動変速機１８の変速制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や油圧制御用（変速制御用）等に分けて構成される。また、電子制御装置７０には、各種センサ（例えば各回転速度センサ５０，５２，５４、アクセル開度センサ５６、スロットル弁開度センサ５８、エアフローメータ（吸入空気量センサ）６０、水温センサ６２、空燃比センサ６４など）により検出された各種信号（例えばエンジン１２の回転速度を表すエンジン回転速度Ｎe，入力軸１６の回転速度を表すタービン回転速度Ｎtすなわち変速機入力回転速度Ｎin，車速Ｖに対応する出力軸２０の回転速度を表す変速機出力回転速度Ｎout、車両１０の駆動力（駆動トルク）に対する運転者の要求量を表すアクセル開度Ａcc、電子スロットル弁４０の開き角度を表すスロットル弁開度θth、エンジン１２の吸入空気量Ｑair、エンジン１２の冷却水温TEMPw、触媒４４よりも上流側の排気ガスＥＸ（すなわち触媒に流入する排気ガスＥＸ（触媒入ガス））の空燃比A/F（すなわち触媒前A/F）など）が、それぞれ供給される。また、電子制御装置７０からは、例えばエンジン１２の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Ｓe、自動変速機１８の油圧アクチュエータを制御する油圧制御回路２８を作動させる為の油圧指令信号Ｓpなどが、それぞれ出力される。
図３は、電子制御装置７０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図３において、エンジン出力制御手段すなわちエンジン出力制御部７２は、例えば要求されたエンジントルクＴe（以下、要求エンジントルクＴedem）が得られるように、スロットル制御の為にスロットルアクチュエータ４２により電子スロットル弁４０を開閉制御する他、エンジン１２の各気筒への燃料供給制御の為に燃料噴射装置３６による燃料噴射量を制御し、点火時期制御の為に点火装置３８を制御するエンジン出力制御指令信号Ｓeを出力する。エンジン出力制御部７２は、例えばアクセル開度Ａccをパラメータとして車速Ｖと要求駆動力Ｆdemとの予め記憶された不図示の関係（駆動力マップ）から実際のアクセル開度Ａcc及び車速Ｖに基づいて要求駆動力Ｆdemを算出する。そして、エンジン出力制御部７２は、例えば駆動輪２６のタイヤ有効半径、現在の自動変速機１８のギヤ段におけるギヤ比、出力軸２０よりも駆動輪２６側の動力伝達経路における終減速比、及びトルクコンバータ１４のトルク比ｔに基づいて、要求駆動力Ｆdemが得られる要求エンジントルクＴedemを算出する。尚、トルクコンバータ１４のトルク比ｔは、例えば速度比（＝タービン回転速度Ｎt／ポンプ回転速度ωp（エンジン回転速度Ｎe））とトルク比ｔ、効率、及び容量係数とのそれぞれの予め記憶された公知の関係（トルクコンバータ１４の作動特性図）から実際の速度比ｅに基づいて算出される。エンジン出力制御部７２は、車両１０の減速走行時等には、エンジン回転速度Ｎeなどが所定条件を満たしている場合に、エンジン１２の気筒への燃料供給を停止するフューエルカット制御を実行するフューエルカット制御手段すなわちフューエルカット制御部７４を機能的に備えている。
変速制御手段すなわち変速制御部７６は、自動変速機１８の変速制御を実行する。具体的には、変速制御部７６は、車速Ｖ及びアクセル開度Ａccを変数として予め記憶された公知の関係（変速マップ、変速線図）から実際の車速Ｖ及びアクセル開度Ａccで示される車両状態に基づいて変速判断を行う。そして、変速制御部７６は、自動変速機１８の変速を実行すべきと判断した場合には、変速すべきギヤ段が得られるように自動変速機１８の自動変速制御を実行する。例えば、変速制御部７６は、判断したギヤ段が達成されるように、自動変速機１８の変速に関与する係合装置を係合及び／又は解放させる油圧指令信号Ｓpを油圧制御回路２８へ出力する。
ここで、変速制御部７６によるパワーオンアップシフトにおける変速時間を短縮するには、イナーシャ相中においてイナーシャトルクを相殺する為のエンジントルクダウン制御を実行することが有効な手法である。イナーシャ相中の変速機入力回転速度Ｎinの変化すなわち入力回転速度変化勾配の目標値が大きい程、エンジントルクダウン制御により大きなトルクダウン量が必要とされる。トルクダウン量が比較的小さい場合には、エンジン１２の遅角制御によるトルクダウンにて必要なトルクダウン量を賄うことができる。一方で、トルクダウン量が比較的大きい場合には、上記遅角制御では対応できない為、フューエルカット制御部７４によるフューエルカット制御によってトルクダウンさせることが有用である。
上記フューエルカット制御としては、トルクダウン量に応じて、一部の気筒への燃料供給を停止する部分フューエルカット制御と、全部の気筒への燃料供給を停止する全筒フューエルカット制御とに大別できる。上記部分フューエルカット制御では、燃料供給が継続されている気筒（燃焼気筒）からの排気ガスＥＸと、燃料供給が停止されている気筒（燃料停止気筒）からの空気とが触媒４４へ送り込まれることになる。そうすると、触媒入ガスの空燃比A/Fがリーンとなる為、触媒４４によるＮＯｘの浄化が困難となる可能性がある。また、大量の空気が触媒４４に流れる為、触媒４４の劣化が進行する可能性がある。別の観点では、上記部分フューエルカット制御では、トルクダウン量を気筒単位で段階的にしか変化させられない。その為、パワーオンアップシフトのようにある程度の駆動力が必要とされる場合には、トルクダウンし過ぎとなる可能性がある。このような場合、エンジン出力制御部７２は、フューエルカット制御部７４によるフューエルカット制御におけるトルクダウン量の少なくとも一部を燃焼気筒により補うように（補償するように）スロットル弁開度θthを増大する。そうすると、燃料停止気筒を介してより多くの空気が触媒４４へ送り込まれ、触媒４４によるＮＯｘの浄化が困難となる可能性がある。
そこで、本実施例では、パワーオンアップシフトのイナーシャ相中における部分フューエルカット制御によるトルクダウン実行時のエミッションへの影響を小さくする為に、そのトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを、そのトルクダウン実行前よりも小さくするか、或いはフューエルカット制御におけるトルクダウン量の少なくとも一部を燃焼気筒により補償するときのスロットル弁開度θthの増大分を含むスロットル弁開度θthよりも小さくする。
ところで、フューエルカット制御を実行すると、大きなトルク変化が発生する。一方で、フューエルカット制御の制御バラツキや実トルクダウンの応答遅れも生じる可能性がある。その為、イナーシャトルクの発生と実トルクダウンとのタイミングが合わず、出力トルクに大きなトルク変動が発生する可能性がある。
そこで、本実施例では、更に、フューエルカット制御によるトルクダウンに伴うトルク変動を鈍らせる為に、部分フューエルカット制御によるトルクダウンの開始前に、そのトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御を開始すると共に、そのトルクダウンの終了後に、そのトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御を終了する。
より具体的には、図３において、フューエルカット要否判定手段すなわちフューエルカット要否判定部７８は、変速制御部７６によるパワーオンアップシフトのイナーシャ相中において、フューエルカット制御部７４による部分フューエルカット制御を行う必要があるか否かを判定する。例えば、フューエルカット要否判定部７８は、変速時間を表現できる要素の一例である変速機入力回転速度Ｎinの変化（すなわち入力回転速度変化勾配）の目標値が少なくとも部分フューエルカット制御が必要となる入力回転速度変化勾配として予め定められた所定勾配以上である場合には、フューエルカット制御部７４による部分フューエルカット制御を行う必要があると判定する。尚、入力回転速度変化勾配の目標値は、例えば変速判断時の変速機入力回転速度Ｎin、どのギヤ段間の変速であるか、アクセル開度Ａccなどに基づいて、変速制御部７６により算出される。
エンジン出力制御部７２は、フューエルカット要否判定部７８によりパワーオンアップシフトのイナーシャ相中において部分フューエルカット制御を行う必要があると判定された場合には、そのフューエルカット制御によるトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御を実行する。例えば、エンジン出力制御部７２は、イナーシャ相中におけるトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを全閉とする。或いは、エンジン出力制御部７２は、フューエルカット制御におけるトルクダウン量の少なくとも一部をスロットル弁開度θthを増大することで燃焼気筒により補償する場合には、そのときのスロットル弁開度θthの増大分を抑制する。つまり、エンジン出力制御部７２は、補償する為に必要な補償量として算出したスロットル弁開度θthの増大分を加えたスロットル弁開度θthよりも、イナーシャ相中のスロットル弁開度θthを小さくする。
好適には、エンジン出力制御部７２は、フューエルカット制御によるトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御を、フューエルカット制御部７４によるフューエルカット制御の開始前に開始すると共にそのフューエルカット制御の終了後に終了する。例えば、エンジン出力制御部７２は、スロットル弁開度θthの指令値に対する実際値の応答遅れを考慮してフューエルカット制御の開始時点で既に実スロットル弁開度θthが小さくされるようにその指令値を出力開始する為の変速判断時からの経過時間として予め定められた所定経過時間が、実際の変速判断時から経過したときに、フューエルカット制御によるトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御を開始する。
図４は、電子制御装置７０の制御作動の要部すなわち自動変速機１８のパワーオンアップシフトにおけるイナーシャ相中に部分フューエルカット制御してエンジントルクダウンを実行する際にエミッションへの影響を小さくする為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。図５は、図４のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートであって、トルクダウン実行時のスロットル弁開度θthをトルクダウン実行前よりも小さくする時の一例である。図６は、図４のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートであって、トルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを、トルクダウン量の一部を燃焼気筒により補償するときのスロットル弁開度θthの増大分を含むスロットル弁開度θthよりも小さくする時の一例である。
図４において、先ず、フューエルカット要否判定部７８に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、例えばパワーオンアップシフトのイナーシャ相中において部分フューエルカット制御を行う必要があるか否かが判定される。つまり、パワーオンアップシフトのイナーシャ相中において部分フューエルカット制御が行われるか否かが判定される。このＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合（図５，図６のｔ１時点）はエンジン出力制御部７２に対応するＳ２０において、部分フューエルカット制御によるトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御が実行される（図５，図６のｔ２時点乃至ｔ３時点における破線に対する実線参照）。次いで、フューエルカット制御部７４に対応するＳ３０において、部分フューエルカット制御が開始される（図５，図６のｔ２時点）。次いで、フューエルカット制御部７４に対応するＳ４０において、部分フューエルカット制御が終了される（図５，図６のｔ３時点）。次いで、エンジン出力制御部７２に対応するＳ５０において、上記Ｓ２０にて開始されたスロットル弁開度θthを小さくする制御が終了させられてスロットル弁開度θthが元の開度に戻される（図５，図６のｔ３時点以降）。
図５において、例えばパワーオンアップシフトのイナーシャ相中において部分フューエルカット制御が実行される場合、破線に示す従来例では、部分フューエルカット制御中もスロットル弁開度θthがそのまま維持される。これに対して、実線に示す本実施例では、部分フューエルカット制御中はスロットル弁開度θthが全閉とされる。これにより、触媒４４への空気量が大幅に減少し、部分フューエルカット制御であっても、触媒入ガスの空燃比A/Fが従来例よりもストイキ側とされる。よって、触媒４４のよるＮＯｘの還元作用が進み、エミッションの悪化を抑制することができる。また、触媒４４への空気量が大幅に減少することで、触媒４４自体の劣化を抑制する効果も得られる。また、スロットル弁開度θthが全閉とされることで、燃料停止気筒のバルブを全閉状態で停止させられるような弁停止機構をエンジン１２に設けることなく、部分フューエルカット制御中のエンジン１２のポンピングロスを抑制することができるという副次的な効果も得られる。加えて、部分フューエルカット制御の開始前にスロットル弁開度θthの実際値が既に全閉状態となるように指令値が出力されると共に、部分フューエルカット制御の終了後にスロットル弁開度θthを元に戻す指令値が出力されるので、部分フューエルカット制御に伴って急激なトルク変動が生じる可能性が小さくされる。また、このような急激なトルク変動を抑制する為にエンジン１２の遅角制御等を実行する必要がなかったり或いは遅角量が少なくされるので、エンジン効率の低下が抑制される。
図６において、例えばパワーオンアップシフトのイナーシャ相中において部分フューエルカット制御が実行される場合、破線に示す比較例では、部分フューエルカット制御に伴うトルクダウン量の一部を燃焼気筒により補償するように部分フューエルカット制御中のスロットル弁開度θthが増大される。これに対して、実線に示す本実施例では、部分フューエルカット制御中はスロットル弁開度θthの増大が比較例よりも抑制される。これにより、比較例では部分フューエルカット制御に加えスロットル弁開度θthの増大によって触媒入ガスの空燃比A/Fがよりリーン側とされることに対して、本実施例では触媒４４への空気量が減少され、部分フューエルカット制御であっても、触媒入ガスの空燃比A/Fが比較例よりもストイキ側とされる。
上述のように、本実施例によれば、自動変速機１８のパワーオンアップシフトにおけるイナーシャ相中に部分フューエルカット制御によりエンジン１２のトルクダウンを実行したとしても、そのトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御を実行しない場合と比較して、燃料停止気筒を介して触媒４４に送り込まれる空気量が少なくされる為、触媒入ガスの空燃比A/Fがリーン状態となることが抑制される。よって、パワーオンアップシフトにおけるイナーシャ相中に部分フューエルカット制御によりエンジン１２のトルクダウンを実行する際に、エミッションへの影響を小さくすることができる。
また、本実施例によれば、更に、部分フューエルカット制御によるトルクダウンの開始前にそのトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御を開始すると共に、そのトルクダウンの終了後にそのトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御を終了するので、部分フューエルカット制御によるトルクダウンに伴うトルク変動を鈍らせて、ショックを緩和することができる。
次に、本発明の他の実施例を説明する。尚、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
前述の実施例１では、部分フューエルカット制御によるトルクダウン中には、触媒入ガスの空燃比A/Fがリーン状態となることを抑制する為に、スロットル弁開度θthを小さくする制御を実行した。ここで、本実施例２では、触媒４４として、三元触媒の機能はそのままに、希薄空燃比領域で（すなわち触媒入ガスの空燃比A/Fがリーン状態のときには）ＮＯｘを一時的に吸蔵する公知のＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒が用いられている。このようなＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒を用いる場合、例えば触媒４４に吸蔵（堆積）されたＮＯｘの量（すなわち触媒４４におけるＮＯｘの堆積量）が多いことによってＮＯｘを吸蔵する性能が低下したときに、ＮＯｘが浄化されないことによるエミッションへの影響が大きくなると考えられる。そこで、本実施例では、エンジン出力制御部７２は、部分フューエルカット制御によるトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御において、触媒４４におけるＮＯｘの堆積量が多い程、スロットル弁開度θthをより小さくする。尚、触媒４４におけるＮＯｘの堆積量は、例えば堆積量を求める為の予め定められた所定の関係（マップ）或いは算出式から、ＮＯｘが一時的に吸蔵されるリーン状態の時間、ＮＯｘが還元されるストイキ状態乃至リッチ状態の時間、エンジン１２の吸入空気量Ｑair（排気ガスＥＸの量に対応）などに基づいて、エンジン出力制御部７２により算出される。
ところで、極論すれば、上述したようなＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒を用いる場合、触媒入ガスの空燃比A/Fがリーン状態とされても、触媒４４によりＮＯｘが吸蔵されれば、ＮＯｘが浄化されないことによるエミッションの悪化が回避される。その為、ＮＯｘを吸蔵する性能が十分にあれば、部分フューエルカット制御中であっても、スロットル弁開度θthを小さくする制御自体を一律に実行する必要はないと考えられる。そこで、本実施例では、エンジン出力制御部７２は、触媒４４におけるＮＯｘの堆積量が多い場合には、部分フューエルカット制御によるトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御を実行する一方で、触媒４４におけるＮＯｘの堆積量が少ない場合には、そのスロットル弁開度θthを小さくする制御を実行しない。
図７は、電子制御装置７０の制御作動の要部すなわち自動変速機１８のパワーオンアップシフトにおけるイナーシャ相中に部分フューエルカット制御してエンジントルクダウンを実行する際にエミッションへの影響を小さくする為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。この図７は、図４に示すフローチャートに対応する別の実施例であり、図４と同じステップ番号では同じ制御作動が実行される。
図７において、先ず、Ｓ１０において、例えばパワーオンアップシフトのイナーシャ相中において部分フューエルカット制御を行う必要があるか否かが判定される。このＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合はエンジン出力制御部７２に対応するＳ１５において、例えば算出されたＮＯｘの堆積量が、ＮＯｘを吸蔵する性能が十分にあるとして予め定められた堆積量の上限値である所定堆積量を超えているか否かに基づいて、触媒４４におけるＮＯｘの堆積量が多いか否かが判定される。このＳ１５の判断が否定される場合は、部分フューエルカット制御によるトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御が実行されず、本ルーチンが終了させられる。一方で、上記Ｓ１５の判断が肯定される場合はエンジン出力制御部７２に対応するＳ２０’において、部分フューエルカット制御によるトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御が実行される。この際、例えば触媒４４におけるＮＯｘの堆積量が多い程、スロットル弁開度θthがより小さくされる。次いで、Ｓ３０−Ｓ５０において、部分フューエルカット制御が実行された後、上記Ｓ２０’にて開始されたスロットル弁開度θthを小さくする制御が終了させられてスロットル弁開度θthが元の開度に戻される。
上述のように、本実施例によれば、前述の実施例１と同様の効果が得られることに加え、触媒４４はＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒であり、触媒４４におけるＮＯｘの堆積量が多い程、部分フューエルカット制御によるトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御においてスロットル弁開度θthをより小さくするので、触媒４４におけるＮＯｘの堆積量が多い場合は、触媒入ガスがよりリーンにならないように電子スロットル弁４０を制御することができる。
また、本実施例によれば、触媒４４におけるＮＯｘの堆積量が多い場合には、部分フューエルカット制御によるトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御を実行する一方で、触媒４４におけるＮＯｘの堆積量が少ない場合には、そのトルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御を実行しないので、触媒４４におけるＮＯｘの堆積量が少ない場合は、トルクダウン実行時のスロットル弁開度θthを小さくする制御を実行しなくとも、触媒４４がＮＯｘを吸蔵できる量が多い為、エミッションへの影響を小さくすることができる。加えて、触媒４４におけるＮＯｘの堆積量が少ない場合は、フューエルカット制御によるトルクダウン量の少なくとも一部を燃焼気筒により補償するようにスロットル弁開度θthをそのまま維持したり或いはスロットル弁開度θthを増大することができるので、例えばトルクダウンし過ぎによるショックを緩和することができる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、その他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例において、各実施例が独立して実施されているが、上記各実施例は必ずしも独立して実施する必要はなく、適宜組み合わせて実施しても構わない。
また、前述の実施例１の図５に示すタイムチャートでは、部分フューエルカット制御中はスロットル弁開度θthが全閉とされたが、これは飽く迄も、スロットル弁開度θthが小さくされるときの一例である。
また、前述の実施例では、スロットル弁開度θthを小さくする制御を部分フューエルカット制御時に実行させたが、触媒４４自体の劣化を抑制する効果に関しては、全筒フューエルカット制御時に実行させる場合であっても得られる。
また、前述の実施例では、触媒４４は、三元触媒（ＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒を含む）であったが、これに限らない。例えば、酸化触媒とＮＯｘ還元触媒（例えばＮＯｘ吸蔵還元触媒）とがそれぞれ排気管３４に設けられる態様であっても良い。
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
１０：車両
１２：エンジン
１８：自動変速機
２６：駆動輪
３４：排気管
４４：触媒
７０：電子制御装置（制御装置）

Claims (4)

  1. 複数の気筒を有するエンジンと、該エンジンの排気管に設けられた触媒と、該エンジンからの動力を駆動輪側へ伝達する自動変速機とを備え、パワーオンアップシフトにおけるイナーシャ相中に該エンジンの少なくとも１つの気筒への燃料供給を停止して該エンジンのトルクダウンを実行する車両の制御装置であって、
    前記トルクダウン実行時のスロットル弁開度を、該トルクダウン実行前よりも小さくするか、或いは前記トルクダウン量の一部を燃料供給が継続されている気筒により補償するときのスロットル弁開度の増大分を含むスロットル弁開度よりも小さくすることを特徴とする車両の制御装置。
  2. 前記触媒は、希薄空燃比領域で窒素酸化物を一時的に吸蔵する触媒であり、
    前記触媒における窒素酸化物の堆積量が多い程、前記トルクダウン実行時のスロットル弁開度をより小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
  3. 前記触媒における窒素酸化物の堆積量が多い場合には、前記トルクダウン実行時のスロットル弁開度を小さくする制御を実行する一方で、
    前記触媒における窒素酸化物の堆積量が少ない場合には、前記トルクダウン実行時のスロットル弁開度を小さくする制御を実行しないことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
  4. 前記トルクダウンの開始前に、前記トルクダウン実行時のスロットル弁開度を小さくする制御を開始すると共に、
    前記トルクダウンの終了後に、前記トルクダウン実行時のスロットル弁開度を小さくする制御を終了することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両の制御装置。
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