JP2014092102A

JP2014092102A - 車両の走行制御装置

Info

Publication number: JP2014092102A
Application number: JP2012243883A
Authority: JP
Inventors: Takuya Hirai; 琢也平井; Rentaro Kuroki; 錬太郎黒木; Masaki Mitsuyasu; 正記光安; Shuko Kin; 種甲金; Masaki Matsunaga; 昌樹松永; Yasunari Kido; 康成木戸; Takeaki Suzuki; 健明鈴木; Takayuki Kogure; 隆行小暮; Yukari Okamura; 由香里岡村; Akihiro Sato; 彰洋佐藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2014-05-19

Abstract

【課題】惰性走行中の燃費を向上しつつ、排気触媒の温度を最適に維持できる車両の走行制御装置を提供する。
【解決手段】ニュートラル惰性走行を開始する排気触媒４４の温度範囲とフリーラン惰性走行を開始する排気触媒４４の温度範囲とが異なることで、惰性走行中の燃費を向上しつつ、排気触媒４４の触媒温度THcatを最適に維持することができる。例えば、触媒触媒４４が高温状態にあり、この状態で浄化反応が続くと触媒溶損の可能性がある場合には、ニュートラル惰性走行が開始されるように温度範囲が設定されることで、排気触媒４４が高温状態になると触媒温度THcatよりも低温の排気ガスＥＸが排気触媒４４に流れ、触媒温度THcatが低下して排気触媒４４の溶損を防止することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の走行制御装置に係り、特に、惰性走行による燃費を向上しつつ、排気触媒の温度を最適に制御する技術に関するものである。

エンジンと車輪との間の動力伝達経路を連結したままそのエンジンの被駆動回転によりエンジンブレーキを効かせて走行するエンジンブレーキ走行に対して、走行距離を延ばして燃費の向上に寄与するために、そのエンジンブレーキ走行よりもエンジンブレーキ力を低下させて走行する惰性走行が考えられている。特許文献１に記載の装置はその一例で、例えばエンジンと車輪との間の動力伝達経路を遮断するとともに、エンジンをアイドル運転あるいは停止させて惰性走行することでエンジンブレーキをなくし、走行距離を延ばして燃費の向上に寄与する制御装置が記載されている。また、特許文献１には、このニュートラル惰性走行を開始する条件として、アクセル開度、ブレーペダルの操作力、操舵角、シフトレバー操作、車速、車間距離などが例示的に記載されている。

特開２００２−２２７８８５号公報

このように、特許文献１には、惰性走行中はエンジンと車輪との間の動力伝達経路を遮断し、エンジンをアイドル運転もしくは停止させて走行することが記載されているが、どのような走行状態でエンジンをアイドル運転もしくは停止状態に切り分けるのかが一切記載されていない。ところで、惰性走行中は、エンジンの状態によって排気触媒に流れるガスの状態が異なる。具体的には、エンジンがアイドル運転状態にあると、燃焼したアイドルガスが排気触媒に流れ、触媒温度はアイドルガス温度に近づく。従って、触媒温度がアイドルガス温度よりも既に高い場合には、触媒温度は低下し、触媒温度がアイドルガス温度よりも未だ低い場合には、触媒温度が上昇する。一方、エンジンが停止状態にある場合には、排気触媒にはガスは流れない。そのため、触媒温度が高い状態で浄化反応が行われているときにガスの流れが止まると、排気触媒を冷却するガスがなくなるために触媒温度がさらに上昇する。また、触媒温度が低く浄化反応が行われていないときにガスの流れが止まると、触媒温度はほとんど変化せず放熱で徐々に低下する。

このように、惰性走行中のエンジンがアイドル運転か停止かによって、排気触媒の状態に違いが生じるにも拘わらず、エンジンの状態を考慮しないと、以下に説明するような問題が生じる。例えば、高負荷で走行した直後など触媒温度が極めて高いときに、惰性走行中のエンジンが停止すると、触媒温度よりも低温の排気ガスが排気触媒に流れないため溶損等を生じる可能性がある。また、排気触媒の温度が低く、排気触媒の温度を上昇させたいときに、惰性走行中のエンジンを停止すると、排気触媒よりも高温の排気ガスが排気触媒に流れず、排気触媒を昇温させることができない。これに対して、触媒温度に拘わらず、惰性走行中のエンジンの状態をアイドル運転とする、或いは惰性走行を中止することで排気触媒にガスが流れ、上述した問題が生じることはないが、常に燃料を消費するために十分な燃費向上を達成することはできない。

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、惰性走行中の燃費を向上しつつ、排気触媒の温度を最適に維持できる車両の走行制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、(a)エンジンと、そのエンジンと車輪との間の動力伝達経路を断続するクラッチと、そのエンジンの排気ガスを浄化する排気触媒とを、備え、(b)走行中に前記エンジンと前記車輪との動力伝達経路を切断し、前記エンジンを停止させて惰性走行するフリーラン惰性走行と、(c)走行中に前記エンジンと前記車輪との動力伝達経路を切断し、前記エンジンを自立運転させて惰性走行するニュートラル惰性走行とを行う車両の走行制御装置であって、(d)前記ニュートラル惰性走行を開始する排気触媒の温度範囲と、前記フリーラン惰性走行を開始するその排気触媒の温度範囲とが異なることを特徴とする。

このように、ニュートラル惰性走行を開始する排気触媒の温度範囲とフリーラン惰性走行を開始する排気触媒の温度範囲とが異なることで、惰性走行中の燃費を向上しつつ、排気触媒の触媒温度を最適に維持することができる。例えば、触媒触媒が高温状態にあり、この状態で浄化反応が続くと触媒溶損の可能性がある場合には、ニュートラル惰性走行が開始されるように温度範囲が設定されることで、排気触媒が高温状態になると触媒温度よりも低温の排気ガスが排気触媒に流れ、触媒温度が低下して排気触媒の溶損を防止することができる。また、例えば、排気触媒が低温の状態ではニュートラル惰性走行が開始されるように温度範囲が設定されることで、排気触媒が低温状態にあると、ニュートラル惰性走行が開始され、触媒温度よりも高温の排気ガスが排気触媒に流れるため、排気触媒の昇温が可能となる。従って、未燃燃料の浄化を実行することができる。また、例えば、排気触媒の温度が低温および高温状態でないときにはフリーラン惰性走行を開始するように設定されることで、燃料消費をなくして燃費を向上させることができる。

また、好適には、第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両の走行制御装置において、前記ニュートラル惰性走行を開始する前記排気触媒の温度の上限値は、前記フリーラン惰性走行を開始するその排気触媒の温度の上限値よりも高く設定されている。このようにすれば、排気触媒の温度が高温で触媒溶損の可能性がある場合には、フリーラン惰性走行を禁止する一方、ニュートラル惰性走行を許可することができる。そして、触媒温度が高温状態のときに、ニュートラル惰性走行によって排出される、排気触媒よりも低温の排出ガスが排気触媒に流れることで、排気触媒の溶損を防止することができる。また、排気触媒の温度が高温でない場合には、フリーラン惰性走行を行うことで、燃費を向上することもできる。

また、好適には、第３発明の要旨とするところは、第１発明の車両の走行制御装置において、前記ニュートラル惰性走行を開始する前記排気触媒の温度の下限値は、前記フリーラン惰性走行を開始するその排気触媒の温度の下限値よりも低く設定されている。このようにすれば、排気触媒の暖気前に未燃燃料の浄化を行うなど、触媒温度の上昇が望まれる場合には、フリーラン惰性走行を禁止する一方、ニュートラル惰性走行を許可することができる。そして、ニュートラル惰性走行によって発生する触媒温度よりも高温の排出ガスが、排気触媒に流れることで排気触媒の昇温が可能となる。また、触媒温度が低温でない状態では、フリーラン惰性走行を行うことで、燃費を向上することもできる。

また、好適には、前記排気触媒を昇温させる必要がある場合には、前記ニュートラル惰性走行が開始される。このようにすれば、エンジンの自立運転中の排気ガスが排気触媒に流れ、触媒温度を上昇させることができる。

また、好適には、前記エンジンにおいてガスの流れが必要な場合には、エンジンと車輪との動力伝達経路を接続しつつ、エンジンへの燃料供給を停止した状態でそのエンジンを被駆動回転させて走行するエンジンブレーキ走行が開始される。このようにすれば、エンジンにおいてガスの流れが発生し、例えば惰性走行中に燃料を吹いて排気ガスをリッチ状態にする制御が可能となる。

本発明が好適に適用される車両を構成する車両用駆動装置の骨子図に、制御系統の要部を併せて示した概略構成図である。図１の車両用駆動装置によって実行される４つの走行モードを説明する図である。惰性走行へ切り替える際に選択される走行モードを切り分ける運転領域マップの一例である。図１の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち惰性走行中の燃費を向上しつつ、排気触媒の触媒温度を最適に維持できる制御作動を説明するフローチャートである。本発明の他の実施例である電子制御装置の制御作動を説明する他のフローチャートである。

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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が好適に適用される車両を構成する車両用駆動装置１０の骨子図に、制御系統の要部を併せて示した概略構成図である。車両用駆動装置１０は、燃料の燃焼で動力を発生する複数の気筒を有するディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン１２を駆動力源として備えており、そのエンジン１２の出力は自動変速機１６から差動歯車装置１８を介して左右の車輪２０に伝達される。エンジン１２と自動変速機１６との間には、ダンパ装置やトルクコンバータ等の動力伝達装置が設けられているが、駆動力源として機能するモータジェネレータを配設することもできる。

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ディーゼルエンジンであり、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、排気触媒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を通って排気触媒４４に流入しその排気触媒４４によって浄化されて大気中に排出される。この排気触媒４４は、例えば排気ガスＥＸ中に含まれる粒子状物質（以下、ＰＭと記載する）やＣＯ、ＨＣを効率よく捕集して浄化できるように構成されている。なお、排気触媒４４の具体的な構造については公知であるため、その説明を省略する。

車両用駆動装置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１６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（例えばエンジン回転速度センサ５０、入力軸回転速度センサ５２、出力軸回転速度センサ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、触媒温度センサ６６、排気温センサ６８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、自動変速機１６の入力軸の回転速度を表す入力軸回転速度Ｎin、車速Ｖに対応する自動変速機１６の出力軸の回転速度を表す変速機出力回転速度Ｎout、車両用駆動装置１０の駆動力（駆動トルク等も同意）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、排気触媒４４よりも上流側の排気ガスＥＸ（すなわち排気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）、排気触媒４４の触媒温度THcat、排気触媒４４に流れる排気ガスＥＸの排気温度THex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１６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。

上記電子制御装置７０は、機能的に、通常走行手段７６、エンジンブレーキ走行手段７８、ニュートラル惰性走行手段８０、フリーラン惰性走行手段８２、および走行モード切替制御手段８４を備えている。通常走行手段７６、エンジンブレーキ走行手段７８、ニュートラル惰性走行手段８０、およびフリーラン惰性走行手段８２は、それぞれ図２に示す走行モードを実行するためのものである。

通常走行手段７６は、エンジン１２の駆動力を車輪２０に伝達して走行する。すなわち、図２の走行モードの対応表に示すように、通常走行時では、エンジン１２は燃料が供給されることで回転駆動させられており、エンジン１２と車輪２０との間の動力伝達経路を断続するクラッチＣ１は係合させられた状態となっている。従って、エンジン１２のトルクがクラッチＣ１等を介して車輪２０に伝達される。

エンジンブレーキ走行手段７８は、アクセル開度Ａccが所定値以下であって、且つ、車速Ｖが所定値以上である惰性走行が実施可能な走行状態においてエンジンブレーキ走行を実行する。エンジンブレーキ走行は、図２に示すように、クラッチＣ１を係合してエンジン１２と車輪２０との連結状態を維持したまま惰性走行するもので、エンジン１２の被駆動回転によりポンピングロスやフリクショントルクなどでエンジンブレーキが発生する。エンジン１２は、燃料供給を停止したフューエルカット状態（Ｆ／Ｃ）で維持される。また、自動変速機１６は、車速Ｖ等に応じて所定のギヤ段が成立させられ、クラッチＣ１は係合状態に保持される。これにより、エンジン１２は車速Ｖおよび変速比γに応じて定まる所定の回転速度で被駆動回転させられ、その回転速度に応じた大きさのエンジンブレーキ力が発生させられる。なお、エンジンブレーキ走行は、他の惰性走行に比べてエンジンブレーキ力が大きく、惰性走行距離も短くなる。

ニュートラル惰性走行手段８０は、惰性走行が実施可能な走行状態においてニュートラル惰性走行を行う。ニュートラル惰性走行は、図２に示すように、クラッチＣ１を解放してエンジン１２を車輪２０から切り離す一方、そのエンジン１２に燃料を供給してアイドル運転状態（アイドリング状態）で作動させた状態で惰性走行する。この場合、エンジンブレーキ力が従来のエンジンブレーキ走行よりも小さくなり、具体的には、クラッチＣ１が解放されることからエンジンブレーキ力は略０になるため、走行抵抗が小さくなって惰性走行による惰性走行距離が長くなり、燃費を向上させることができる。なお、エンジン１２がアイドル運転状態で作動させられることで燃費が消費されるが、エンジンブレーキ走行に比較して惰性走行の距離が長くなるために再加速の頻度が少なくなり、全体として燃費が向上する。

フリーラン惰性走行手段８２は、惰性走行が実施可能な走行状態においてフリーラン惰性走行を行う。フリーラン惰性走行は、図２に示すように、クラッチＣ１を解放してエンジン１２と車輪２０との間の動力伝達経路を切断するとともに、そのエンジン１２に対する燃料供給を停止するフューエルカット（Ｆ／Ｃ）を行い、エンジン１２の回転を停止させた状態で走行する。この場合には、エンジンブレーキ力が上記エンジンブレーキ走行よりも小さくなり、具体的には、クラッチＣ１が解放されることからエンジンブレーキ力は略０になるため、走行抵抗が小さくなって惰性走行による惰性走行距離が長くなり、燃費を向上させることができる。また、フリーラン惰性走行では、エンジン１２への燃料供給が停止されるので、エンジン１２がアイドル運転されるニュートラル惰性走行と比べても燃費性にさらに優れている。

走行モード切替制御手段８４は、惰性走行に切り替える指令が出力された際に、走行状態に応じて上記エンジンブレーキ走行、ニュートラル惰性走行、フリーラン惰性走行の何れかの惰性走行に切り替える。ところで、高負荷で走行した直後など、排気触媒４４の触媒温度THcatが極めて高いときに、惰性走行中のエンジン１２を停止すると、排気触媒４４の触媒温度THcatよりも低温の排気ガスＥＸが排気触媒４４に流れず、浄化反応によって触媒温度THcatがさらに上昇して排気触媒４４の溶損を生じる可能性がある。また、排気触媒４４の触媒温度THcatが排気ガスＥＸの排気温度THexよりも低く、触媒温度THcatを上昇させたいときに、惰性走行中のエンジン１２の状態を停止とすると、排気触媒４４よりも温度が高い排気ガスＥＸが排気触媒４４に流れず、排気触媒４４を昇温することができない。これに対して、惰性走行中のエンジン１２の状態をアイドル運転、或いは惰性走行を禁止すれば上記問題は生じないが、惰性走行による燃費向上の効果が十分に得られなくなる。そこで、走行モード切替制御手段８４は、排気触媒４４の触媒温度THcatに応じて惰性走行の走行モードを切り替える。以下、走行モード切替制御手段８４の具体的な制御態様について説明する。

走行モード切替制御手段８４は、アクセルペダルの踏み込みが解除されるなどして、惰性走行を開始する指令が出力されると、図３に示す惰性走行領域の運転領域マップに基づいて、実際の排気触媒４４の触媒温度THcatを参照することにより惰性走行を切り替える。図３(a),(b)は、触媒温度THcatに基づいて規定される惰性走行の運転領域を示す運転領域マップの一例である。図３(a)は、触媒温度THcatが第１閾値α未満のときにはニュートラル惰性走行（Ｎ惰行）を行い、触媒温度THcatが第１閾値α以上で第２閾値β未満のときにはフリーラン惰性走行を行い、触媒温度THcatが第２閾値β以上のときにはニュートラル惰性走行（Ｎ惰行）もしくはエンジンブレーキ走行（エンブレ走行）を行うことを示している。また、図３(b)は、触媒温度THcatが第１閾値α未満のときにはニュートラル惰性走行を行い、触媒温度THcatが第２閾値β以上のときにはニュートラル惰性走行もしくはエンジンブレーキ走行を行うことは、図３(a)と同じであるが、触媒温度THcatが第１閾値α以上で第２閾値β未満の領域において、フリーラン惰性走行とニュートラル惰性走行とが重複する領域が一部存在している。具体的には、第１閾値αから温度γの領域においては、ニュートラル惰性走行とフリーラン惰性走行とが予め定められた場合分けに従って選択的に実行される。例えば、エンジン１２の吸入空気量Ｑairやエンジン１２の冷却水温TEMPwなどから最適な惰性走行が判断されて切り替えられる。

上記図３(a),(b)は、何れもニュートラル惰性走行を開始する触媒温度THcatの上限値は、フリーラン惰性走行を開始する触媒温度THcatの上限値すなわち第２閾値βよりも高く設定されている。また、ニュートラル惰性走行を行う触媒温度THcatの下限値は、フリーラン惰性走行を行う触媒温度THcatの下限値すなわち第１閾値αよりも低く設定されている。このように、ニュートラル惰性走行を開始する排気触媒４４の温度範囲と、フリーラン惰性走行を開始する排気触媒４４の温度範囲とが異なっている。

このように惰性走行の運転領域が規定されると、惰性走行に切り替えるに際して、触媒温度THcatが第１閾値α未満の状態ではニュートラル惰性走行が開始される。触媒温度THcatが低温の領域では、排気触媒４４によって排気ガスＥＸを浄化することが困難となる。そのため、排気触媒４４を昇温することが望ましい。そこで、触媒温度THcatが第１閾値α未満の状態ではニュートラル惰性走行が開始されることで、エンジン１２のアイドル運転による排気ガスＥＸが排気触媒４４に流れるので、排気触媒４４が暖められて触媒温度THcatを上昇することができる。これより、上記第１閾値αは、例えばアイドル運転中の排気温度THexに設定される。このように設定されると、排気ガスＥＸによって排気触媒４４の触媒温度THcatを上昇させることができる。

また、触媒温度THcatが第１閾値α以上、すなわちアイドル運転中の排気温度THexよりも高くなると、フリーラン惰性走行が開始される。触媒温度THcatがアイドル運転中の排気温度THexよりも高い場合、触媒温度THcatが比較的高く、浄化を効果的に行える状態となる。この状態で、アイドル運転させたエンジン１２の排気ガスＥＸが排気触媒４４に流れると触媒温度THcatが低下する。そこで、このような場合には、フリーラン惰性走行を開始し、排気触媒４４に流れる冷たいガスの流れを停止することで、触媒温度THcatを高い状態に保つことが可能となる。さらに、フリーラン惰性走行が行われることで、惰性走行距離も長くなって燃費も向上する。

また、触媒温度THcatが第２閾値β以上となると、ニュートラル惰性走行もしくはエンジンブレーキ走行が開始される。触媒温度THcatが高くなり、その状態で浄化反応が継続して行われると、さらに触媒温度THcatが上昇して排気触媒４４の耐熱温度を超えてしまう可能性が生じる（OT:over temp）。そこで、このような場合には、ニュートラル惰性走行もしくはエンジンブレーキ走行を行うことで、触媒温度THcatを低下させることができる。例えば、ニュートラル惰性走行が実行される場合には、アイドル運転中の比較的低温である排気ガスＥＸが排気触媒４４に流れることで、触媒温度THcatが低下する。また、エンジンブレーキ走行が実行される場合には、エンジン１２において燃焼が生じず空気の流れのみ生じるので、排気触媒４４には冷却ガスが流れて触媒温度THcatが低下する。従って、触媒温度THcatが排気触媒４４の耐熱温度を超えることとも防止される。これより、上記第２閾値βは、触媒温度THcatが上昇して排気触媒４４の耐熱温度を超える可能性が生じる温度に設定されている。

図４は、電子制御装置７０の制御作動の要部、すなわち惰性走行中の燃費を向上しつつ、排気触媒４４の触媒温度THcatを最適に維持できる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。

先ず、走行モード切替制御手段８４に対応するステップＳ１（以下、ステップを省略する）において、触媒温度THcatが第２閾値β以上であるか、すなわち排気触媒４４が耐熱温度を超える可能性があるか否かが判断される。Ｓ１が肯定される場合、ニュートラル惰性走行手段８０またはエンジンブレーキ走行手段７８に対応するＳ５において、ニュートラル惰性走行またはエンジンブレーキ走行が開始される。これより、排気触媒４４には比較的低温のガスが流れるため、触媒温度THcatが低下し、触媒温度THcatが耐熱温度を超えることも防止される。なお、ニュートラル惰性走行およびエンジンブレーキ走行の何れを実行するかについては、燃費や必要とされるエンジンブレーキ力等から総合的に判断される。

Ｓ１が否定される場合、走行モード切替制御手段８４に対応するＳ２において、触媒温度THcatが第１閾値α以下否かか、すなわち排気触媒４４において排出ガスＥＸの浄化を効果的に行える温度よりも低いか否かが判断される。Ｓ２が肯定される場合、ニュートラル惰性走行手段８０に対応するＳ４において、触媒温度THcatを上昇させる必要があると判断され、ニュートラル惰性走行が開始される。これより、アイドル運転中の排気ガスＥＸが排気触媒４４に流れ、排気触媒４４が暖められて触媒温度THcatが上昇する。Ｓ２が否定される場合、フリーラン惰性走行手段８２に対応するＳ３において、フリーラン惰性走行が開始される。これより、排気触媒４４には減速中の冷たいガスが流れなくなり、触媒温度THcatを高い状態に維持することができる。また、フリーラン惰性走行が実行されることで、惰性走行距離が長くなり、且つ、燃料消費もないので燃費が向上する。

上述のように、本実施例によれば、ニュートラル惰性走行を開始する排気触媒４４の温度範囲とフリーラン惰性走行を開始する排気触媒４４の温度範囲とが異なることで、惰性走行中の燃費を向上しつつ、排気触媒４４の触媒温度THcatを最適に維持することができる。例えば、触媒触媒４４が高温状態にあり、この状態で浄化反応が続くと触媒溶損の可能性がある場合には、ニュートラル惰性走行が開始されるように温度範囲が設定されることで、排気触媒４４が高温状態になると触媒温度THcatよりも低温の排気ガスＥＸが排気触媒４４に流れ、触媒温度THcatが低下して排気触媒４４の溶損を防止することができる。また、例えば、排気触媒４４が低温の状態ではニュートラル惰性走行が開始されるように温度範囲が設定されることで、排気触媒４４が低温状態にあると、ニュートラル惰性走行が開始され、触媒温度THcatよりも高温の排気ガスＥＸが排気触媒に流れるため、排気触媒４４の昇温が可能となる。従って、未燃燃料の浄化を実行することができる。また、例えば、排気触媒４４の温度が低温および高温状態でないときにはフリーラン惰性走行を開始するように設定されることで、燃料消費をなくして燃費を向上させることができる。

また、本実施例によれば、ニュートラル惰性走行またはエンジンブレーキ走行を開始する排気触媒４４の触媒温度THcatの上限値は、フリーラン惰性走行を開始するその排気触媒４４の触媒温度THcatの上限値よりも高く設定されている。このようにすれば、排気触媒４４の触媒温度THcatが高温で触媒溶損の可能性がある場合には、フリーラン惰性走行を禁止する一方、ニュートラル惰性走行またはエンジンブレーキ走行を許可することができる。そして、触媒温度THcatが高温状態のときに、ニュートラル惰性走行またはエンジンブレーキ走行によって排出される、排気触媒４４よりも低温の排出ガスＥＸが排気触媒に流れることで、排気触媒４４の溶損を防止することができる。また、排気触媒４４の触媒温度THcatが高温でない場合には、フリーラン惰性走行を行うことで、燃費を向上することもできる。

また、本実施例によれば、ニュートラル惰性走行を開始する排気触媒４４の触媒温度THcatの下限値は、フリーラン惰性走行を開始するその排気触媒４４の触媒温度THcatの下限値よりも低く設定されている。このようにすれば、排気触媒THcatの暖気前に未燃燃料の浄化を行うなど、触媒温度THcatの上昇が望まれる場合には、フリーラン惰性走行を禁止する一方、ニュートラル惰性走行を許可することができる。そして、ニュートラル惰性走行によって発生する触媒温度THcatよりも高温の排出ガスが、排気触媒４４に流れることで排気触媒４４の昇温が可能となる。また、触媒温度THcatが低温でない状態では、フリーラン惰性走行を行うことで、燃費を向上することもできる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

ディーゼルエンジン１２にあっては、ＰＭ（粒子状物質）が排出され、排気触媒４４はこれを捕集して浄化する。しかしながら、排気ガスＥＸの排気温度THexの低い条件が続くと、排気触媒４４に設けられているＰＭを捕集する図示しないフィルターにＰＭが堆積することがある。この堆積したＰＭは、エンジン１２の背圧を上昇させたり、一気に燃えた場合にはフィルターを破損させる可能性もある。これらの問題を解消するため、定期的に排気触媒４４の触媒温度THcatを上昇させてＰＭを酸化処理するＰＭ強制再生制御が実行される。走行モード切替制御手段８４は、惰性走行中にＰＭ強制再生制御を実施する際には、ニュートラル惰性走行を実行する。ニュートラル惰性走行が実行されることで、アイドル運転中の排気ガスＥＸが排気触媒４４に流れ、強制的に触媒温度THcatを上昇させてＰＭを酸化処理することができる。なお、ＰＭ強制再生制御中は、エンジン１２のエンジン回転速度Ｎeをアイドル運転中の回転速度よりも高くして、排気温度THexをアイドル運転中の排気温度THexよりも高くしても構わない。

また、ＮＯxを還元するため、惰性走行中に燃料を吹いて、排気ガスＥＸをストイキからリッチ状態にする（リッチスパイク）ことがある。このとき、ガスの流れがないと、燃料噴射も出来ず、リッチ状態にすることもできない。そこで、走行モード切替制御手段８４は、惰性走行中にガスの流れが必要な場合には、エンジンブレーキ走行に切り替えてガスの流れを発生させることで、ＮＯxの還元を促進させる。

図５は、本発明の他の実施例である電子制御装置７０の制御作動を説明するフローチャートである。図５のフローチャートを前述の実施例のフローチャートと比較すると、前述した実施例のフローチャート（図４）にステップＳ１０、Ｓ１２、およびＳ１４が追加されている。以下においては、前述の実施例のフローチャートと相違する上記ステップＳ１０、Ｓ１２、およびＳ１４について説明する。

図５において、ステップＳ１が否定されると、走行モード切替制御手段８６に対応するステップＳ１０が実行される。ステップＳ１０では、エンジン１２のガスの流れが必要な制御が実行されるか否かが判断される。Ｓ１０が肯定される場合、エンジンブレーキ走行手段７８に対応するＳ１２において、エンジンブレーキ走行が開始される。従って、ガスの流れが発生し、排気ガスＥＸをリッチ状態にしてＮＯx還元する制御（リッチスパイク）を実行することができる。Ｓ１０が否定される場合、走行モード切替制御手段８６に対応するＳ１４において、排気触媒４４の上昇が必要であるか否かが判断される。Ｓ１４が否定される場合、Ｓ２に進む。一方、Ｓ１４が肯定される場合、ニュートラル惰性走行手段８０に対応するＳ４において、ニュートラル惰性走行が開始される。ニュートラル惰性走行が実行されることで、アイドル運転中のエンジン１２の排気ガスＥＸが排気触媒４４に流れ排気触媒４４が強制的に昇温される。従って、排気触媒４４の図示しないフィルターに堆積するＰＭが効率よく酸化処理される。

上述のように、本実施例によっても前述の実施例と同様の効果を得ることができるとともに、排気ガスをリッチ状態とするなど、ガスの流れが必要な場合には、エンジンブレーキ走行を行うことでガスの流れを発生させることができる。また、フィールターに堆積するＰＭを酸化処理するなど、排気触媒４４を強制的に昇温させたい場合には、ニュートラル惰性走行を行うことで、排気触媒４４を効率よく昇温することができる。

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、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、第１閾値αおよび第２閾値βが設定されているが、これら何れか一方のみが設定されるものであっても構わない。

また、前述の実施例では、図５のフローチャートは、触媒温度THcatが耐熱温度を超える（OT）か否かが最も優先して判断され、次いで、ガス流れが必要か否か、排気触媒４４を昇温する必要があるか否か、触媒温度THcatがアイドル排ガス温度以下か否かの順番に判断されている。しかしながら、上記態様は本発明の一態様であって適宜変更することができる。具体的には、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ１０、およびＳ１４の順番を適宜変更して実施することができる。すなわち、判断の優先順位を適宜変更して実施しても構わない。

また、前述の実施例では、図５のフローチャートにおいて、ガスの流れが必要か否か、および排気触媒４４を昇温させる必要があるか否かが判断されているが、これら何れか一方のみ判断するものであっても構わない。

また、前述の実施例では、エンジン１２と車輪２０との間の動力伝達経路を断続するクラッチＣ１は、複数のクラッチやブレーキを備えてニュートラルにも切替可能な自動変速機１６に備えられるクラッチＣ１であったが、自動変速機１６に備えられるクラッチに限定されず、エンジン１２と車輪２０との間の動力伝達経路を断続するクラッチであれば特に限定されない。また、クラッチは油圧式の摩擦係合装置に限定されず、例えば電磁クラッチなど種々の断続装置を用いることができる。

また、前述の実施例では、複数の油圧式摩擦係合装置（クラッチやブレーキ）の係合解放状態によって変速比γが異なる複数のギヤ段が成立させられる遊星歯車式等の有段の自動変速機１６が適用されているが、変速機の具体的な構造は、特に実施例のものに限定されない。例えば、ベルト式の無段変速機など異なる形式の変速機にも適用可能である。

また、前述の実施例では、ニュートラル惰性走行においてエンジン１２はアイドル運転されているが、自立運転可能な範囲であれば必ずしもアイドル運転に限定されない。

また、前述の実施例では、エンジン１２はディーゼルエンジンから構成されるとしたが、エンジン１２はディーゼルエンジンに限定されず、ガソリンエンジンであっても適用可能である。

また、前述の実施例において、第１閾値αおよび第２閾値βは必ずも一定値をとる必要はなく、例えば大気温度等に応じて変化させても構わない。

なお、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。

１２：エンジン
２０：車輪
５０：電子制御装置（走行制御装置）
Ｃ１：クラッチ
THcat：触媒温度（排気触媒の温度）

Claims

エンジンと、該エンジンと車輪との間の動力伝達経路を断続するクラッチと、該エンジンの排気ガスを浄化する排気触媒とを、備え、
走行中に前記エンジンと前記車輪との動力伝達経路を切断し、前記エンジンを停止させて惰性走行するフリーラン惰性走行と、
走行中に前記エンジンと前記車輪との動力伝達経路を切断し、前記エンジンを自立運転させて惰性走行するニュートラル惰性走行と、
を行う車両の走行制御装置であって、
前記ニュートラル惰性走行を開始する排気触媒の温度範囲と、前記フリーラン惰性走行を開始する該排気触媒の温度範囲とが異なることを特徴とする車両の走行制御装置。
前記ニュートラル惰性走行を開始する前記排気触媒の温度の上限値は、前記フリーラン惰性走行を開始する該排気触媒の温度の上限値よりも高く設定されていることを特徴とする請求項１の車両の走行制御装置。
前記ニュートラル惰性走行を開始する前記排気触媒の温度の下限値は、前記フリーラン惰性走行を開始する該排気触媒の温度の下限値よりも低く設定されていることを特徴とする請求項１の車両の走行制御装置。