JP2015090110A - エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】要求トルクに基づいて内燃機関への燃料噴射の停止と復帰とを実行するときに、エンジン回転数の変動量を低減するとともに、排気浄化触媒の温度上昇を抑制するエンジン制御装置を提供する。【解決手段】エンジン制御装置は、排気浄化触媒の触媒温度、点火遅角限界、燃焼限界空気トルクおよび燃焼限界トルクを算出し（Ｓ４００、Ｓ４０２）、エンジンに対する要求トルクを算出し（Ｓ４０４）、燃料噴射を停止するときの閾値であるカット判定トルクと、燃料噴射を復帰させるときの閾値である復帰判定トルクとを、触媒温度が上昇すると上昇し、触媒温度が低下すると低下するように設定する（Ｓ４０６）。カット判定トルクよりも要求トルクが小さい場合（Ｓ４０８：Ｙｅｓ）、燃料カット要求フラグはオンになり（Ｓ４１０）、要求トルクが復帰判定トルクよりも大きい場合（Ｓ４１２：Ｙｅｓ）、燃料カット要求フラグはオフになる（Ｓ４１４）。【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関に対する要求トルクに基づいて内燃機関への燃料噴射の停止と復帰とを実行するエンジン制御装置に関する。

従来、内燃機関に吸入される吸気量と内燃機関における点火時期とを調整することにより、内燃機関に対する要求トルクを実現するトルク制御を行うエンジン制御装置が知られている。

このようなエンジン制御装置においては、例えば車両が下り坂を走行することにより、内燃機関への燃料噴射を停止する燃料カットを実行するか否かを判定するための閾値であるカット判定トルクよりも要求トルクが低下すると、燃料カットを実行している（例えば、特許文献１参照）。

燃料カット状態から燃料噴射を復帰させるか否かを判定する場合、閾値としてカット判定トルクよりも大きい復帰判定トルクを設定することが望ましい。要求トルクがカット判定トルクよりも低下し燃料カットが実行された状態において、要求トルクがカット判定トルクより上昇しても内燃機関への燃料噴射は復帰せず、要求トルクが復帰判定トルクよりも上昇すると燃料噴射は復帰する。

特開２０１０−１７４６５０号公報

要求トルクが復帰判定トルクよりも上昇し燃料噴射が復帰したときに内燃機関が発生する実トルクは、内燃機関による燃焼限界における燃焼限界トルクである。燃料噴射をカットしたときの燃料カット時トルクは、当然、燃焼限界トルクよりも小さい。内燃機関は、燃焼限界トルクと燃料カット時トルクとの間のトルクを発生することはできない。

要求トルクがカット判定トルクよりも低下して燃料噴射がカットされると、実トルクは燃料カット時トルクまで低下する。このトルク低下によりエンジン回転数が低下すると、エンジン回転数を上昇させて一定に保持しようとして要求トルクが上昇する。

要求トルクが復帰判定トルクよりも上昇して燃料噴射が復帰すると、実トルクは燃料カット時トルクから燃焼限界トルクまで上昇する。このトルク上昇によりエンジン回転数が上昇すると、エンジン回転数を低下させて一定に保持しようとして要求トルクが低下する。

このように、要求トルクが変動することにより実トルクが変動すると燃料噴射の停止と復帰とを繰り返すので、エンジン回転数が変動する。そして、カット判定トルクおよび復帰判定トルクの両方が一定であると、エンジン回転数が時間経過にしたがい同じように変動するので、エンジン回転数の変動量を低減できない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、要求トルクに基づいて内燃機関への燃料噴射の停止と復帰とを実行するときに、エンジン回転数の変動量を低減するとともに、排気浄化触媒の温度上昇を抑制するエンジン制御装置を提供することを目的とする。

本願発明者は、要求トルクが一度カット判定トルクよりも低下するとカット判定トルクを低下させることにより、要求トルクが復帰判定トルクよりも上昇して燃料噴射が復帰しても、次に燃料カットを実行しにくくする技術について検討した。燃料カットを実行しにくくすることにより、実トルクの変動が抑制されエンジン回転数の変動量が低減する。

しかし、カット判定トルクを低下させて燃料カットを実行しにくくすると、燃料カットが実行されずに燃料の燃焼が継続されるので、実トルクが燃焼限界トルクに保持される時間が長くなる。通常、燃焼限界トルクは、点火時期を遅角させて内燃機関が燃料を燃焼してトルクを発生することのできる下限値である。

点火時期を遅角させると排気温度が上昇するので、実トルクが燃焼限界トルクに保持され点火時期を遅角させた状態が継続すると、排気温度の上昇により触媒温度が上昇し、触媒が劣化するおそれがある。

そこで、本発明のエンジン制御装置によると、カット判定手段と、復帰判定手段と、トルク制御手段と、閾値設定手段と、を備えている。
カット判定手段は、内燃機関に要求される要求トルクと内燃機関への燃料噴射を停止する燃料カットを実行するか否かを判定するためのカット判定トルクとを比較し、復帰判定手段は、要求トルクと燃料カット状態から内燃機関への燃料噴射を復帰させるか否かを判定するためにカット判定トルクよりも大きな値に設定された復帰判定トルクとを比較する。

トルク制御手段は、カット判定手段による比較結果と、復帰判定手段による比較結果とに基づいて内燃機関の出力トルクを制御する。閾値設定手段は、カット判定トルクおよび復帰判定トルクのうち少なくともカット判定トルクについて、内燃機関の排気浄化触媒の触媒温度に基づいて、触媒温度が低下するとトルク値を低下させ、触媒温度が上昇するとトルク値を上昇させる。

まず、触媒温度が変化せずカット判定トルクを変化させていない状態では、要求トルクがカット判定トルクよりも低下して燃料噴射が停止されると、実トルクが要求トルクよりも小さい燃料カット時トルクまで低下するのでエンジン回転数が低下する。エンジン回転数を上昇させるために要求トルクを上昇させ復帰判定トルクよりも上昇すると、燃料噴射が復帰して実トルクが燃焼限界トルクまで上昇するのでエンジン回転数が上昇する。

実トルクが燃焼限界トルクまで上昇し、点火時期が遅角することにより触媒温度が上昇すると、本発明ではカット判定トルクを上昇させるので、カット判定トルクを上昇させない場合よりも、エンジン回転数を低下させるために要求トルクが低下するときに早いタイミングで燃料カットを実行できる。これにより、点火時期を遅角させて実トルクを燃焼限界トルクに保持する期間を極力短縮できるので、触媒温度の上昇を抑制できる。

さらに、エンジン回転数を低下させるために要求トルクが低下するときに早いタイミングで燃料カットを実行できるので、カット判定トルクを上昇させない場合よりも、エンジン回転数の上昇を早期に抑制する。これにより、エンジン回転数の変動量を低減できる。触媒温度が低下するときには早期に燃料カットを実行する必要がないので、カット判定トルクを低下させる。

本実施形態によるエンジン制御システムを示すブロック図。 本実施形態のトルク制御処理を示すフローチャート。 本実施形態の判定トルク設定処理１を示すフローチャート。 触媒温度とトルク率との関係を示す特性図。 本実施形態の判定トルク設定処理１を示すタイムチャート。 本実施形態の判定トルク設定処理２を示すフローチャート。 本実施形態の判定トルク設定処理２を示すタイムチャート。 本実施形態の判定トルク設定処理３を示すフローチャート。 本実施形態の判定トルク設定処理３を示すタイムチャート。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１に示すエンジン制御システム２は、気筒内に吸入する混合気を点火プラグ２２で点火するガソリン用の内燃機関（以下、「エンジン」とも言う。）１０の運転を制御するシステムである。

エンジン１０の吸気管１００の上流部に、図示しないエアクリーナが設置され、このエアクリーナから吸気流れの下流側のエンジン１０に向けて、エアフローメータ１２、スロットル装置１４、吸気圧センサ１８、インジェクタ２０が設置されている。

エアフローメータ１２は、吸気管１００を流れる吸気量を検出する。スロットル装置１４は、モータ１５によりスロットル開度を制御されることにより、吸気管１００からエンジン１０に吸入される吸気量を調整する。スロットル装置１４にはスロットル開度を検出するスロットル開度センサ１６が取付けられている。

スロットル装置１４の下流側のサージタンク１０２に、吸気圧を検出する吸気圧センサ１８が設置されている。サージタンク１０２からエンジン１０の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１０４の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ２０が設置されている。

エンジン１０のシリンダヘッドには、気筒毎に点火プラグ２２が設置されている。気筒内の混合気は、点火プラグ２２の火花放電によって点火される。エンジン１０のシリンダブロックには、冷却水温を検出する水温センサ２４と、エンジン回転数を検出する回転数センサ（クランク角センサ）２６が設けられている。

Ａ／Ｆセンサ２８および排気浄化触媒３０は、エンジン１０の排気管１１０に設置されている。排気浄化触媒３０は、排気中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘを浄化する三元触媒である。
前述したエアフローメータ１２、スロットル開度センサ１６、吸気圧センサ１８、水温センサ２４、回転数センサ２６、Ａ／Ｆセンサ２８および図示しないアクセルセンサを含む各種センサからの出力は電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）４０に入力される。

ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インタフェース等を備えるマイクロコンピュータにより主に構成されている。ＥＣＵ４０は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムをＣＰＵが実行することにより、スロットル装置１４に対するスロットル開度制御、インジェクタ２０に対する噴射制御、点火プラグ２２に対する点火制御等の各種のエンジン制御を実現する。

（トルク制御）
ＥＣＵ４０は、エンジン１０の出力トルクとして要求される要求トルクに基づいて、スロットル装置１４のスロットル開度を制御してエンジン１０に吸入される吸気量を調整するとともに、点火プラグ２２の点火時期を調整する。スロットル開度を大きくして吸気量を増加すると出力トルクは増加し、スロットル開度を小さくして吸気量を減少すると出力トルクは減少する。また、点火時期を進角させると出力トルクは増加し、点火時期を遅角させると出力トルクは減少する。

ＥＣＵ４０は、アクセル開度とエンジン回転数とに基づいて設定される車両走行に必要な駆動トルク以外にも、エアコン等の補機のオンオフ、シフトチェンジなどに起因する外部負荷により要求されるトルク等を含んだ出力トルクを、エンジン１０に対する要求トルクとして他のＥＣＵから取得する。

本実施形態では、例えば、補機等の駆動またはシフトチェンジの実行要求により要求トルクが増加しエンジン１０に外部負荷が加わる場合には、要求トルクの増加に応じて出力トルクを増加する前に予め吸気量を増加してリザーブトルクを一時的に確保するとともに、リザーブトルクを確保することにより増加する出力トルクを減少するために点火時期を予め遅角させるトルク制御を実行する。

リザーブトルクが確保された状態で点火時期を進角させれば、補機等の駆動またはシフトチェンジの実行に応じて要求トルクが急激に増加しても速やかに出力トルクを増加できるので、要求トルクの増加に対して出力トルクが不足するためにエンジン回転数が低下することを防止できる。

通常のトルク制御では、燃費が最適になるように点火時期をＭＢＴ（Minimum Advance for Best Torque）に設定しているので、吸気量はＭＢＴにおいて要求トルクを実現する値に設定される。

（燃料カット）
燃焼限界トルクは、点火時期を遅角させてエンジン１０が燃料を燃焼してトルクを発生することのできる下限値である。燃焼限界空気トルクは、燃焼限界トルクに点火時期の遅角分のリザーブトルクを加算したトルクであり、吸気量によって決定される。したがって、燃焼限界空気トルクは、燃焼限界トルクよりも大きい。

エンジン１０に対する要求トルクが低下し燃焼限界トルクよりも低下すると、燃料噴射を停止する燃料カットが実行される。燃料カットを実行するときに要求トルクと比較するカット判定トルクは、燃焼限界トルクよりも低い値に設定される。

燃料噴射を停止した燃料カット状態から燃料噴射を復帰させるときに要求トルクと比較する復帰判定トルクは、カット判定トルクよりも大きく、燃焼限界トルクよりも小さい値に設定される。

（トルク制御処理）
次に、ＥＣＵ４０がＲＯＭに記憶された制御プログラムに基づいて実行するトルク制御処理のメインルーチンを図２に示すフローチャートに基づいて説明する。図２のフローチャートは所定時間間隔で実行される。フローチャートに記載の「Ｓ」はステップを表わしている。

ＥＣＵ４０は、エンジン回転数、吸気量、点火時期およびＡ／Ｆセンサ２８が検出する空燃比等に基づいて、排気浄化触媒３０の触媒温度をマップ等から算出し（Ｓ４００）、エンジン回転数、吸気量、触媒温度および水温等に基づいて、マップ等から点火遅角限界、燃焼限界空気トルクおよび燃焼限界トルクを算出する（Ｓ４０２）。

本実施形態では、図５に示すように、触媒温度が上昇すると燃焼限界トルクを上昇させ、触媒温度が低下する燃焼限界トルクを低下させている。これに対し、触媒温度に関わらず、燃焼限界トルクを一定にしてもよい。

ＥＣＵ４０は、エンジン回転数およびアクセル開度等に基づいて、エンジン１０に対する要求トルクをマップ等から算出し（Ｓ４０４）、燃料噴射を停止するか否かを判定するためのカット判定トルクと、燃料噴射を復帰させるか否かを判定するための復帰判定トルクとを設定する（Ｓ４０６）。Ｓ４０６の詳細については後述する。

Ｓ４０８においてＥＣＵ４０は、Ｓ４０６で設定したカット判定トルクよりもＳ４０４で算出した要求トルクが小さいか否かを判定する。
要求トルクがカット判定トルクよりも小さい場合（Ｓ４０８：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４０は燃料カット要求フラグをオンにし（Ｓ４１０）、本処理を終了する。

要求トルクがカット判定トルク以上の場合（Ｓ４０８：Ｎｏ）、ＥＣＵ４０はＳ４０６で設定した復帰判定トルクよりも要求トルクが大きいか否かを判定する（Ｓ４１２）。要求トルクが復帰判定トルク以下の場合（Ｓ４１２：Ｎｏ）、ＥＣＵ４０は本処理を終了する。

要求トルクが復帰判定トルクよりも大きい場合（Ｓ４１２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４０は燃料カット要求フラグをオフにし（Ｓ４１４）、本処理を終了する。
（判定トルク設定処理１）
図２のＳ４０６で設定されるカット判定トルクおよび復帰判定トルクの設定処理を、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。

Ｓ４２０においてＥＣＵ４０は、図２のＳ４００で算出した触媒温度に基づいて、カット判定トルクおよび復帰判定トルクのトルク率を、図４に示す特性を表わすマップ等から算出する。

本実施形態でトルク率とは、カット判定トルクおよび復帰判定トルクの燃料カット時トルクからの相対位置を、燃焼限界トルクと燃料カット時トルクとの差分を１００％としたときの比率で示したものである。したがって、燃料カット時トルクのトルク率は０％であり、燃焼限界トルクのトルク率は１００％である。

そして、図４に示すように、カット判定トルクのトルク率２００と復帰判定トルクのトルク率２０２とは触媒温度が上昇すると上昇し、トルク率２０２はトルク率２００よりも大きい。

カット判定トルクおよび復帰判定トルクのトルク率を触媒温度に基づいて設定すると、ＥＣＵ４０は、次式（１）、（２）からカット判定トルクおよび復帰判定トルクをそれぞれ算出する（Ｓ４２２）。

カット判定トルク＝（燃焼限界トルク−燃料カット時トルク）×カット判定トルクのトルク率＋燃料カット時トルク ・・・（１）
復帰判定トルク＝（燃焼限界トルク−燃料カット時トルク）×復帰判定トルクのトルク率＋燃料カット時トルク ・・・（２）
このように、触媒温度に応じてカット判定トルクおよび復帰判定トルクを算出することにより、図５に示すようにカット判定トルクおよび復帰判定トルクは変化する。尚、本実施形態では、触媒温度が低いときのカット判定トルクを、極力燃料カット時トルクに近づくように低下させている。

下り坂を車両が走行することにより、図５の期間Ｔ１において要求トルクが低下し、カット判定トルクよりも低下すると、期間Ｔ２において燃料カット要求フラグがオンになり、エンジン１０への燃料噴射が停止される。すると、エンジン１０が発生する実トルクは、要求トルクよりも低下し燃料カット時トルクまで低下する。

実トルクが燃料カット時トルクまで低下すると、エンジン回転数が低下するので、ＥＣＵ４０は要求トルクを上昇させる。要求トルクが復帰判定トルクよりも上昇すると、期間Ｔ３において燃料カット要求フラグがオフになり、エンジン１０への燃料噴射が復帰する。すると、エンジン１０が発生する実トルクは、要求トルクよりも上昇して燃焼限界トルクまで上昇する。

燃料噴射が復帰すると、点火時期が遅角され実トルクが燃焼限界トルクまで上昇する。点火時期が遅角すると排気温度が上昇するので、排気浄化触媒３０の触媒温度が緩やかに上昇する。触媒温度が上昇すると、カット判定トルクおよび復帰判定トルクが上昇する。

燃料噴射が復帰し実トルクが燃焼限界トルクまで上昇すると、エンジン回転数が上昇する。ＥＣＵ４０は、実トルクを低下してエンジン回転数の上昇を抑制するために要求トルクを低下させる。

要求トルクが低下してもカット判定トルクよりも低下するまでは燃料噴射が継続するので、エンジン回転数は上昇する。ただし、実トルクが燃焼限界トルクのときに達する上限値にエンジン回転数が近づくと、エンジン回転数は緩やかに上昇する。

触媒温度の上昇に伴いカット判定トルクが上昇しているので、カット判定トルクを上昇させていない場合に比べ、要求トルクは早いタイミングでカット判定トルクよりも低下する。これにより、燃料噴射が早いタイミングで停止され、実トルクは燃料カット時トルクまで低下する。その結果、期間Ｔ４においてエンジン回転数は低下する。そして、触媒温度が上昇しているときに早いタイミングで燃料噴射が停止されるので、触媒温度の上昇を抑制できる。

燃料カットにより実トルクが燃料カット時トルクまで低下し点火時期の遅角制御が停止するので、排気温度の低下に伴い触媒温度が低下する。触媒温度の低下に伴い、ＥＣＵ４０はカット判定トルクおよび復帰判定トルクを低下させる。

実トルクが燃料カット時トルクまで低下し、エンジン回転数が低下すると、期間Ｔ４においてＥＣＵ４０は要求トルクを上昇させる。
触媒温度の低下に伴いカット判定トルクおよび復帰判定トルクが低下しているので、復帰判定トルクが低下していない場合に比べ、要求トルクは早いタイミングで復帰判定トルクよりも上昇する。これにより、燃料噴射が復帰するので実トルクは燃焼限界トルクまで上昇する。その結果、復帰判定トルクを低下させていない場合に比べ、エンジン回転数が早いタイミングで上昇する。

このように、エンジン回転数が上昇すると早いタイミングで低下させ、エンジン回転数が低下すると早いタイミングで上昇させるので、触媒温度の上昇を抑制できるとともに、エンジン回転数の変動量を低減できる。

また、本実施形態では、触媒温度が低いときのカット判定トルクを極力低下させ、カット判定トルクと復帰判定トルクとの差を大きくしている。これにより、触媒温度の上昇に伴いカット判定トルクが上昇しても、燃料噴射の復帰状態から要求トルクが低下してカット判定トルクよりも低下するまでに要する時間が長くなる。その結果、エンジン回転数の変動量を低減しつつ、燃料噴射の停止と復帰とが繰り返される頻度を極力低減できる。

（判定トルク設定処理２）
図６に他の判定トルク設定処理を示す。Ｓ４３０においてＥＣＵ４０は、カット判定トルクおよび復帰判定トルクの基本トルクのトルク率（基本トルク率とも言う。）を、エンジン回転数に基づくマップ等から算出する。基本トルクは、触媒温度に基づいて設定される後述するオフセットによりカット判定トルクおよび復帰判定トルクを設定するときに、オフセットの基準になるトルクである。

基本トルク率は、カット判定トルクおよび復帰判定トルクの基本トルクの燃料カット時トルクからの相対位置を、燃焼限界トルクと燃料カット時トルクとの差分を１００％としたときの比率で示したものである。基本トルク率は、エンジン回転数に関わらず一定値にしてもよい。

判定トルク設定処理２において基本トルク率から算出されるカット判定トルクの基本トルク（基本カット判定トルクとも言う。）は、エンジン回転数に関わらず、前述した判定トルク設定処理１で設定されるカット判定トルクの最低値よりも大きな値に設定される。

次にＥＣＵ４０は、加速要求があるか否を判定する（Ｓ４３２）。加速要求は、アクセルペダルの踏み込み等のドライバによる加速操作、ならびにクルーズコントロール等における車両走行制御による加速判断により生じる。

加速要求があれば（Ｓ４３２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４０は、カット判定トルクおよび復帰判定トルクを基本トルクに戻すために燃料カット実行フラグをオフにし（Ｓ４３４）、Ｓ４４０に処理を移行する。

加速要求がない場合（Ｓ４３２：Ｎｏ）、ＥＣＵ４０は本ルーチンを実行するときに燃料カット要求フラグがオンであるか否かを判定する（Ｓ４３６）。本ルーチンを実行するときに燃料カット要求フラグがオンであれば燃料カットが本ルーチンの前回の処理時に実行されており、燃料カット要求フラグがオフであれば燃料カットが本ルーチンの前回の処理時に実行されていないことを表わしている。

燃料カット要求フラグがオフであれば（Ｓ４３６：Ｎｏ）、ＥＣＵ４０はＳ４４０に処理を移行する。燃料カット要求フラグがオンであれば（Ｓ４３６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４０は燃料カット実行フラグをオンにし（Ｓ４３８）、Ｓ４４０に処理を移行する。

Ｓ４４０においてＥＣＵ４０は、燃料カット実行フラグがオンであるか否かを判定する。燃料カット実行フラグがオンの場合（Ｓ４４０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４０は、カット判定トルクおよび復帰判定トルクについて、それぞれの基本トルク率に対するオフセット率を触媒温度に基づいてマップ等から算出し（Ｓ４４２）、Ｓ４４６に処理を移行する。

図７に示すように、カット判定トルクおよび復帰判定トルクについて算出されるそれぞれの基本トルク率に対するオフセット率は、触媒温度が上昇するとカット判定トルクおよび復帰判定トルクが上昇し、触媒温度が低下するとカット判定トルクおよび復帰判定トルクが低下するようにマップ等により設定される。

さらに、カット判定トルクおよび復帰判定トルクについて算出されるそれぞれの基本トルク率に対するオフセット率は、カット判定トルクの場合には、基本カット判定トルクよりも小さくなるように負の値に設定されており、復帰判定トルクの場合には、基本復帰判定トルクよりも大きくなるように正の値に設定されている。

燃料カット実行フラグがオフの場合（Ｓ４４０：Ｎｏ）、ＥＣＵ４０は、カット判定トルクおよび復帰判定トルクについて、それぞれの基本トルク率に対するオフセット率を０に設定し（Ｓ４４４）、Ｓ４４６に処理を移行する。

Ｓ４４６においてＥＣＵ４０は、カット判定トルクのトルク率と復帰判定トルクのトルク率をそれぞれ次式（３）、（４）から算出する。
カット判定トルクのトルク率＝カット判定トルクの基本トルク率＋カット判定トルクのオフセット率 ・・・（３）
復帰判定トルクのトルク率＝復帰判定トルクの基本トルク率＋復帰判定トルクのオフセット率 ・・・（４）
Ｓ４４８においてＥＣＵ４０は、Ｓ４４６で算出したカット判定トルクのトルク率と復帰判定トルクのトルク率とを用い、前述した式（１）、（２）からカット判定トルクと復帰判定トルクを算出する。

Ｓ４４４においてオフセット率を０に設定すると、Ｓ４４８で算出されるカット判定トルクおよび復帰判定トルクは、それぞれ基本トルク率から算出される基本カット判定トルク、基本復帰判定トルクになる。

また、Ｓ４３８で燃料カット実行フラグがオンに設定されると、加速要求が発生するまで燃料カット実行フラグはオフに設定されない。したがって、一度燃料カットが実行されると、加速要求が発生するまで、基準カット判定トルクおよび基準復帰判定トルクから触媒温度に応じてオフセットされたカット判定トルクおよび復帰判定トルクが設定される。

判定トルク設定処理２においては、基本カット判定トルクは、エンジン回転数に関わらず、判定トルク設定処理１で設定されるカット判定トルクよりも大きな値に設定されている。したがって、最初に燃料カットを実行するタイミングが判定トルク設定処理１よりも早くなる。これにより、燃費を向上できる。

そして、一度燃料カットを実行すると、加速要求が発生するまで基本カット判定トルクおよび基本復帰判定トルクに対してカット判定トルクおよび復帰判定トルクをオフセットさせて、復帰判定トルクとカット判定トルクとの差を、判定トルク設定処理１と同程度に広げる。さらに、触媒温度が上昇するとカット判定トルクおよび復帰判定トルクを上昇させ、触媒温度が低下するとカット判定トルクおよび復帰判定トルクを低下させる。

これにより、一度燃料カットを実行すると、判定トルク設定処理１と同様に、触媒温度の上昇を抑制し、エンジン回転数の変動量を低減しつつ、燃料噴射の停止と復帰とが繰り返される頻度を極力低減できる。

（判定トルク設定処理３）
図８に他の判定トルク設定処理を示す。図８のＳ４５０〜Ｓ４６０、Ｓ４６４〜Ｓ４６８は、図６のＳ４３０〜Ｓ４４０、Ｓ４４４〜Ｓ４４８と実質的に同じ処理である。

つまり、一度燃料カットを実行すると、加速要求が発生するまで基本カット判定トルクおよび基本復帰判定トルクを触媒温度に応じてオフセットさせてカット判定トルクおよび復帰判定トルクを設定する点で、判定トルク設定処理３と判定トルク設定処理２とは同じである。判定トルク設定処理３のＳ４６２と判定トルク設定処理２のＳ４４２とにおいて、オフセット率を設定する処理が異なっている。

判定トルク設定処理３では、燃料カット実行フラグがオンの場合（Ｓ４６０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４０は、カット判定トルクおよび復帰判定トルクについて、それぞれの基本トルク率に対するオフセット率を、触媒温度、ならびに燃料噴射の復帰と停止からの経過時間に基づいて設定する。

具体的には図９に示すように、要求トルクがカット判定トルクよりも低下して燃料カットが実行されると、基本カット判定トルクおよび基本復帰判定トルクを触媒温度に応じてオフセットさせてカット判定トルクおよび復帰判定トルクを設定するとともに、復帰判定トルクについては、燃料カットが実行されてからの第１の所定期間、復帰判定トルクをさらに増加させる。

一方、要求トルクが復帰判定トルクよりも上昇し燃料噴射が復帰すると、基本カット判定トルクおよび基本復帰判定トルクを触媒温度に応じてオフセットさせてカット判定トルクおよび復帰判定トルクを設定するとともに、カット判定トルクについては、燃料噴射が復帰してからの第２の所定期間、カット判定トルクをさらに低下させる。

これにより、燃料噴射が停止したときに要求トルクが急激に増加しても、復帰判定トルクが第１の所定期間増加しているので、燃料噴射が停止してからすぐに復帰することを防止する。また、燃料噴射が復帰したときに要求トルクが急激に低下しても、カット判定トルクが第２の所定期間低下しているので、燃料噴射が復帰してからすぐに停止することを防止する。

その結果、燃料噴射の停止と復帰が繰り返される頻度およびエンジン回転数が変動する頻度を極力抑制することができる。
［他の実施形態］
上記実施形態では、カット判定トルクおよび復帰判定トルクを、触媒温度に応じて変化するトルク率に基づいて設定した。これに対し、触媒温度に応じて変化するカット判定トルクおよび復帰判定トルクを、マップ、数式等からトルク値として直接算出して設定してもよい。

また、図２のＳ４０６において、触媒温度に基づいて復帰判定トルクを設定する場合、カット判定トルクと独立して設定するのではなく、カット判定トルクに所定のオフセットを加算して算出してもよい。これにより、復帰判定トルクの設定処理が容易になる。

さらに、復帰判定トルクとカット判定トルクとの差を確実に確保できるので、触媒温度によって復帰判定トルクとカット判定トルクとの差が小さくなり、燃料噴射の停止と復帰とが繰り替えされる頻度が上昇することを抑止できる。

また、触媒温度に基づいてカット判定トルクだけを変化させ、復帰判定トルクを一定値にしてもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

１０：エンジン（内燃機関）、４０：ＥＣＵ（エンジン制御装置、カット判定手段、復帰判定手段、トルク制御手段、閾値設定手段）

Claims (8)

1. 内燃機関（１０）に要求される要求トルクと前記内燃機関への燃料噴射を停止する燃料カットを実行するか否かを判定するためのカット判定トルクとを比較するカット判定手段（Ｓ４０８）と、
   前記カット判定トルクよりも高く設定され、前記要求トルクと燃料カット状態から前記内燃機関への燃料噴射を復帰させるか否かを判定するための復帰判定トルクとを比較する復帰判定手段（Ｓ４１２）と、
   前記カット判定手段による比較結果と、前記復帰判定手段による比較結果とに基づいて前記内燃機関の出力トルクを制御するトルク制御手段（Ｓ４１０、Ｓ４１４）と、
   前記カット判定トルクおよび前記復帰判定トルクのうち少なくとも前記カット判定トルクについて、前記内燃機関の排気浄化触媒（３０）の触媒温度に基づいて、前記触媒温度が低下するとトルク値を低下させ、前記触媒温度が上昇すると前記トルク値を上昇させる閾値設定手段（Ｓ４０６、Ｓ４２０、Ｓ４２２、Ｓ４３０〜Ｓ４４８、Ｓ４５０〜Ｓ４６８）と、
   を備えることを特徴とするエンジン制御装置（４０）。
2. 前記閾値設定手段は、前記カット判定トルクおよび前記復帰判定トルクのうち少なくとも前記カット判定トルクについて、前記内燃機関の燃焼限界トルクと、前記燃料カットを実行したときの前記出力トルクである燃料カット時トルクとの差分に対する割合を示すトルク率を前記触媒温度に基づいて設定し、前記トルク率に基づいて、前記触媒温度が低下すると前記トルク値を低下させ、前記触媒温度が上昇すると前記トルク値を上昇させることを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。
3. 前記閾値設定手段（Ｓ４３０〜Ｓ４４８、Ｓ４５０〜Ｓ４６８）は、前記カット判定トルクについて、前記燃料カットがまだ実行されていないオフ状態では、前記触媒温度に関わらず設定された基本カット判定トルクを前記カット判定トルクとし、前記要求トルクが前記基本カット判定トルクよりも低下し前記燃料カットが実行されたオン状態になると、前記触媒温度に基づいて設定されたオフセットにより前記基本カット判定トルクよりも低下させた前記カット判定トルクを設定し、
   前記閾値設定手段は、前記触媒温度に基づいて前記復帰判定トルクを設定する場合には、前記オフ状態では前記触媒温度に関わらず設定された基本復帰判定トルクを前記復帰判定トルクとし、前記オン状態になると前記触媒温度に基づいて設定されたオフセットにより前記基本復帰判定トルクよりも増加させた前記復帰判定トルクを設定する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン制御装置。
4. 前記閾値設定手段（Ｓ４６２）は、前記触媒温度に基づいて前記復帰判定トルクを設定する場合、前記オン状態において、前記燃料カットが実行されると前記復帰判定トルクを、前記オフセットにより増加させた前記復帰判定トルクよりも第１の所定期間増加させ、前記燃料噴射が復帰すると前記カット判定トルクを、前記オフセットにより低下させた前記カット判定トルクよりも第２の所定期間低下させることを特徴とする請求項３に記載のエンジン制御装置。
5. 前記閾値設定手段（Ｓ４３４、Ｓ４３８、Ｓ４５４、Ｓ４５８）は、前記オフ状態において前記燃料カットが一度実行されると前記オン状態とし、前記オン状態において加速要求が発生すると前記オフ状態とすることを特徴とする請求項３または４に記載のエンジン制御装置。
6. 前記加速要求はアクセル操作が行われると発生することを特徴とする請求項５に記載のエンジン制御装置。
7. 前記加速要求は車両走行制御からの要求により発生することを特徴とする請求項５または６に記載のエンジン制御装置。
8. 前記閾値設定手段は、前記触媒温度に基づいて前記復帰判定トルクを設定する場合、前記カット判定トルクに所定のオフセットを加算して前記復帰判定トルクを設定することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン制御装置。

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