JP2018035680A - エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗り心地を良好にしつつスロットルバルブの固着を抑制する。【解決手段】エンジン本体に燃料が供給される通常運転時にはスロットルバルブ３６ａの開度を全閉よりも開き側の開度に制御する一方、フューエルカット運転時には、スロットルバルブ３６ａの開度を全閉に向けて漸減させるスロットル閉弁制御を実施する。このスロットル閉弁制御の実施時に、スロットルバルブ３６ａの閉弁に伴う車両の減速度の変化が大きい運転状態のときの方が、スロットルバルブ３６ａの閉弁に伴う車両の減速度の変化が小さい運転状態のときよりもスロットルバルブ３６ａの閉弁速度が小さくなるように、スロットルバルブ３６ａを制御する。【選択図】図１２

Description

本発明は、エンジン本体に吸気を流入させる吸気通路と、当該吸気通路を開閉するスロットルバルブとを備えたエンジンの制御装置に関する。

従来、吸気通路にスロットルバルブが設けられたエンジンでは、スロットルバルブが固着するのを抑制するための種々の対策がなされている。すなわち、吸気通路には燃焼ガスが導入される場合があり、この燃焼ガスに含まれる煤が吸気通路のスロットルバルブ周辺部分等に堆積してスロットルバルブが固着するおそれがあり、これを回避することが検討されている。

例えば、特許文献１には、エンジンの停止時やフューエルカット運転時にスロットルバルブを強制的に全閉として吸気通路のスロットルバルブ周辺部分に堆積している煤にスロットルバルブを衝突させ、煤を除去するようにしたエンジンが開示されている。このエンジンでは、上記エンジン停止時等において、スロットルバルブが通常の運転時の開度から全閉まで急激に閉じられるようになっており、エンジン停止後等において比較的短期間で煤を除去することができる。

特開２００１−１７３４６４号公報

しかしながら、特許文献１のようにフューエルカット運転時においてスロットルバルブを単純に全閉にしてしまうと、吸気圧が急減し（つまりポンピングロスが急増し）、エンジン本体の回転が急低下してしまう。そのため、このエンジンを車両に搭載した場合には、車両に過度な減速度が付与される結果、乗り心地を十分に良好にできないおそれがある。これに対して、例えば、スロットルバルブを全閉にする制御をエンジンの停止時にのみ行うことが考えられるが、この場合には、この制御の機会が少なくなり堆積した煤を適切に除去できずスロットルバルブの固着を十分に抑制できなくなる。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、乗り心地を良好にしつつスロットルバルブの固着を抑制することができるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、車両に搭載されて、エンジン本体に吸気を流入させる吸気通路と、上記吸気通路を開閉するスロットルバルブとを備えたエンジンを制御する装置であって、エンジン本体に燃料が供給される通常運転時には上記スロットルバルブの開度を全閉よりも開き側の開度に制御する一方、エンジン本体への燃料供給が停止されるフューエルカット運転時には上記スロットルバルブの開度を全閉に向けて漸減させるスロットル閉弁制御を実施するスロットル制御手段とを備え、上記スロットル制御手段は、上記スロットル閉弁制御の実施時において、上記スロットルバルブの閉弁に伴う車両の減速度の変化が大きい運転状態のときの方が当該スロットルバルブの閉弁に伴う車両の減速度の変化が小さい運転状態のときよりも上記スロットルバルブの閉弁速度が小さくなるように、上記スロットルバルブを制御することを特徴とするエンジンの制御装置を提供する（請求項１）。

本発明によれば、エンジンのフューエルカット運転時にスロットルバルブを全閉にするスロットル閉弁制御が実施される。そのため、エンジンの停止時にのみスロットルバルブを全閉にするように構成した場合と異なり、スロットルバルブを全閉にする機会を多く確保することができる。従って、スロットルバルブ周辺に堆積した煤を適切に除去してスロットルバルブの固着を抑制することができる。

しかも、本発明では、スロットル閉弁制御の実施時において、スロットルバルブの開度が漸減されるとともに、スロットルバルブの閉弁に伴う車両の減速度の変化が大きい運転状態のときの方がスロットルバルブの閉弁速度が小さくされる。そのため、スロットルバルブを閉弁したときの車両の減速度の急増を抑制することができるとともに運転状態によらずこの車両の減速度を同等にすることができ、スロットルバルブを全閉にして煤を適切に除去しながら乗り心地を良好にすることができる。

ここで、吸気圧が高い場合の方が、スロットルバルブの閉弁に伴う吸気圧の低減量は大きくなり、エンジン本体のポンピングロスの増大量ひいては車両の減速度の増大量が大きくなる。

従って、本発明において、上記吸気通路の上記スロットルバルブよりも下流側の部分の圧力である吸気圧を検出する吸気圧検出手段を備え、上記スロットル制御手段は、上記スロットル閉弁制御の実施時において、上記吸気圧検出手段で検出された吸気圧が高いほど上記スロットルバルブの閉弁速度を小さくするのが好ましい（請求項２）。

このようにすれば、吸気圧の値によらず、スロットル閉弁制御を実施したときの車両の減速度を同等にすることができる。

また、ギア段が低い方が、ポンピングロスの変化に伴う車両の減速度の変化量は大きくなる。

従って、本発明において、上記スロットル制御手段は、スロットル閉弁制御の実施時において、ギア段が低いほど上記スロットルバルブの閉弁速度を小さくするのが好ましい（請求項３）。

このようにすれば、ギア段によらず、スロットル閉弁制御を実施したときの車両の減速度を同等にすることができる。

また、スロットルバルブの開度が小さい方が、スロットルバルブの開度を変更したときの新気量（スロットルバルブを通過する空気の量）の変化量ひいては吸気圧の変化量は大きくなり、ポンピングロスと車両の減速度の増大量が大きくなる。

従って、本発明において、上記スロットル制御手段は、上記スロットル閉弁制御の実施時において、上記スロットルバルブの開度が小さいほど当該スロットルバルブの閉弁速度を小さくするのが好ましい（請求項４）。

このようにすれば、スロットルバルブの開度によらず、スロットル閉弁制御を実施したときの車両の減速度を同等にすることができる。

また、本発明において、エンジン本体に流入する吸気を過給する過給機を備え、上記スロットル制御手段は、上記過給機による過給が行われている状態からのフューエルカット運転時に、上記スロットル閉弁制御を実施するのが好ましい（請求項５）。

スロットルバルブを全閉にしたときの吸気圧の変化量（低下量）は、スロットルバルブを閉弁する前の吸気圧が高い方が大きくなる。従って、過給が行われて吸気圧が高い状態からのフューエルカット運転時に上記スロットル閉弁制御を実施すれば、車両の減速度が急増するのを効果的に抑制することができる。

また、本発明において、上記スロットル制御手段は、エンジン本体の停止時にも上記スロットルバルブの開度を全閉に制御するとともに、上記スロットルバルブの開度を全閉としてからの車両の走行距離が予め設定された基準距離以上となったときのフューエルカット運転時に上記スロットル閉弁制御を実施するのが好ましい（請求項６）。

この構成によれば、煤の除去が行われてから走行距離が基準距離以上となりスロットルバルブ周辺に煤が所定量堆積していると推定される場合にのみスロットル閉弁制御が実施されるため、煤を適正に除去しながら、エンジンの稼働途中にスロットルバルブを全閉にする機会すなわち車両の減速度が増大する機会を少なく抑えることがでる。

また、本発明において、エンジン本体から排出された排気の一部を上記吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、上記ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲバルブとを備え、上記スロットル制御手段は、上記スロットル閉弁制御の実施時は、上記ＥＧＲバルブの開度を通常の運転時よりも開き側に制御するのが好ましい（請求項７）。

この構成によれば、ギア段が高いためにポンピングロスの変化に伴う車速の変化量が小さく抑えられる場合にのみスロットル閉弁制御が実施されるため、車両の乗り心地をより確実に良好にすることができる。

以上説明したように、本発明のエンジンの制御装置によれば、乗り心地を良好にしつつスロットルバルブの固着を抑制することができる。

本発明の一実施形態にかかるエンジンシステムの構成を示した図である。 スロットルバルブの周辺を拡大して示した概略断面図である。 図１に示すエンジンシステムの制御系を示したブロック図である。 ＥＧＲバルブの基本的な制御手順を示したフローチャートである。 完全暖機時におけるＥＧＲ経路のマップを示した図である。 暖機前におけるＥＧＲ経路のマップを示した図である。 スロットルバルブの基本的な制御手順を示したフローチャートである。 煤の堆積状態およびこれを除去する際の手順を説明するための図である。 スロットル閉弁制御の手順を示したフローチャートである。 吸気圧と目標閉弁速度との関係を示した図である。 燃料復帰時の制御手順を示したフローチャートである。 スロットル閉弁制御実施時の各パラメータの時間変化を示した図である。 ギア段と目標閉弁速度との関係を示した図である。 実スロットル開度と目標閉弁速度との関係を示した図である。

（１）エンジンの全体構成
図１は、本発明の一実施形態にかかるエンジンの制御装置を備えたエンジンシステムの全体構成を示す図である。本図に示されるエンジンは、走行用の動力源として車両に搭載される４サイクルのディーゼルエンジンである。なお、エンジンの具体的種類はこれに限らず、例えば、ガソリンエンジンであってもよい。

エンジンシステムは、エンジン本体１と、エンジン本体１に燃焼用の空気を導入するための吸気通路３０と、エンジン本体１で生成された排気を車両外部に排出するための排気通路４０と、排気通路４０を通過する排気の一部を吸気通路３０に還流するためのＥＧＲ装置５０と、排気通路４０を通過する排気により駆動される第１ターボ過給機６０および第２ターボ過給機７０とを備える。

エンジン本体１は、気筒２が内部に形成されたシリンダブロック３と、シリンダブロック３の上面に設けられたシリンダヘッド５と、気筒２に往復摺動可能に挿入されたピストン４とを有している。ピストン４の上方には燃焼室９が形成されている。

シリンダヘッド５には、インジェクタ２０が、各気筒２につきそれぞれ１組ずつ設けられている。インジェクタ２０は、そのピストン４側の先端部が燃焼室９の中心部を臨むような姿勢で取り付けられている。

インジェクタ２０は燃焼室９内に燃料を噴射する。噴射された燃料と空気との混合気は燃焼室９で燃焼し、ピストン４はその燃焼による膨張力で押し下げられて上下に往復運動する。

ピストン４はコネクティングロッドを介してクランク軸７と連結されており、ピストン４の往復運動に応じて、クランク軸７はその中心軸回りに回転する。

シリンダヘッド５には、吸気通路３０から供給される空気を各気筒２の燃焼室９に導入するための吸気ポート１６と、吸気ポート１６を開閉する吸気弁１８と、各気筒２の燃焼室９で生成された排気を排気通路４０に導出するための排気ポート１７と、排気ポート１７を開閉する排気弁１９とが設けられている。

吸気通路３０には、上流側から順に、エアクリーナ３１、第１ターボ過給機６０のコンプレッサ６１、第２ターボ過給機７０のコンプレッサ７１、インタークーラ３５、スロットルバルブ３６ａ、サージタンク３７が設けられている。サージタンク３７よりも下流側には、各気筒２とそれぞれ個別に連通する独立通路が設けられており、各気筒２には、エアクリーナ３１でろ過されて各コンプレッサ６１，６２によって圧縮された後インタークーラ３５によって冷却された空気が、サージタンク３７およびこれら独立通路を介して分配される。

なお、吸気通路３０には、第２ターボ過給機７０のコンプレッサ７１をバイパスするコンプレッサバイパス通路３３と、この通路３３を開閉するバルブ３３ａが設けられており、このバルブ３３ａが開弁された場合は、空気は、第２ターボ過給機７０のコンプレッサ７１により圧縮されることなくインタークーラ３５に流入する。

スロットルバルブ３６ａは、吸気通路３０を開閉するものである。スロットルバルブ３６ａは、吸気通路３０のうち、後述するＥＧＲ通路５１の接続部分よりも上流側に設けられている。

スロットルバルブ３６ａはバタフライ弁であって吸気通路３０の流路と直交する方向に延びる軸回りに回転して、吸気通路３０を開閉する。吸気通路３０には、スロットルバルブ３６ａを駆動するためのバルブアクチュエータ３６ｂが設けられており、スロットルバルブ３６ａはこのバルブアクチュエータ３６ｂによって回転駆動される。バルブアクチュエータ３６ｂは、例えば、電動式であって、供給される電流のＤＵＴＹ比が変更されることでスロットルバルブ３６ａの開度を変更する。

図２は、スロットルバルブの周辺を拡大して示した概略断面図である。この図２に示すように、具体的には、スロットルバルブ３６ａは、図２に鎖線で示す全閉の位置、すなわち、吸気通路３０の内側に形成された流路のほぼ全体を塞ぐ位置と、図２に実線で示す全開の位置との間で回転駆動され、スロットルバルブ３６ａの開度は、これら全閉位置と全開位置との間で連続的に変更される。本実施形態では、スロットルバルブ３６ａは、全閉位置から図３の矢印Ｙ１で示した方向に８２度回転した位置が全開位置となっており、全閉位置を０度として０度から８２度の間でその開度が変更可能となっている。

排気通路４０には、上流側から順に、第１ターボ過給機６０のタービン６２と、第２ターボ過給機７０のタービン７２と、排気中の有害成分を浄化するための複数の浄化装置８１〜８５とが設けられている。

各ターボ過給機６０，７０は、タービン６２，７２が、排気通路４０を流れる排気のエネルギーを受けて回転し、これに連動して各タービン６２，７２に連結されているコンプレッサ６１，７１が回転することにより、吸気通路３０を流通する空気を圧縮（過給）する。

排気通路４０には、第１ターボ過給機６０のタービン６２をバイパスする第１タービンバイパス通路４１と、この通路４１を開閉するバルブ４１ａと、第２ターボ過給機７０のタービン７２をバイパスする第２タービンバイパス通路４２と、この通路４２を開閉するバルブ４２ａとが設けられており、各バイパス通路４１，４２が各バルブ４１ａ，４２ａにより開閉されることで、排気が各タービン６２，７２を通過するか、各タービン６２，７２をバイパスするかが変更される。

例えば、両バルブ４１ａ，４２ａが開弁されたときは、排気のほとんどはいずれのタービン６２，７２も通過せず浄化装置８１に流れ込み、吸気は過給されることなくエンジン本体１に導入される。

本実施形態では、浄化装置として、上流側から順に、ＮＳＣ（ＮＯｘ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｃａｔａｌｙｓｔ）装置８１、ＤＯＣ装置８２、ＤＰＦ（Ｄｉｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ、フィルタ）８３が設けられるとともに、ＤＰＦ８３のさらに下流にＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）装置８４、スリップ触媒装置８５が設けられている。

ＮＳＣ装置８１は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒８１ａが内蔵された触媒装置であり、排気中のＮＯｘを吸蔵して外部への排出を抑制する。

また、ＮＳＣ装置８１は、還元剤が供給されることで吸蔵しているＮＯｘを還元して無害なＮ２に変化させる。具体的には、後述するＥＣＵ１００は、ＮＳＣ装置８１に吸蔵されているＮＯｘの量を推定する。そして、ＥＣＵ１００は、この推定量が所定量以上になると、ＮＳＣ装置８１に吸蔵されているＮＯｘを還元するために、気筒２内の混合気の空気過剰率λをリッチ（１未満）にして排気に未燃の燃料を含有させ、この未燃の燃料を還元剤としてＮＳＣ装置８１に供給するＤｅＮＯｘ制御を実施する。このＤｅＮＯｘ制御によって、ＮＳＣ装置８１には未燃の燃料が還元剤として供給され、これによりＮＳＣ装置８１に吸蔵されているＮＯｘは還元する。

ＤＯＣ装置８２は、酸化触媒８２ａが内蔵された触媒装置である。

ＤＰＦ８３は、排気中の煤等の粒子状物質を捕集可能なフィルタであり、排気中の煤等を捕集して外部への排出を抑制する。

このＤＰＦ８３に捕集された煤は、ＤＰＦ再生制御の実施によって適宜除去される。具体的には、ＥＣＵ１００は、ＤＰＦ８３に捕集されている煤の量を推定する。そして、ＥＣＵ１００は、この煤の推定量が所定量以上になると、この煤を燃焼除去するために、気筒２内の混合気の空気過剰率λをリッチ（１未満）にして排気に未燃の燃料を含有させ、この未燃の燃料をＤＰＦ８３内で燃焼させる再生制御を実施する。

ＳＣＲ装置８４は、尿素が分解されて生じたアンモニアの供給を受けてＮＯｘを還元する触媒８４ａが内蔵された触媒装置である。本実施形態では、排気通路４０のうちＤＰＦ８３とＳＣＲ装置８４の間の部分に、尿素を添加する尿素インジェクタ４９が設けられており、この尿素インジェクタ４９からＳＣＲ装置８４に向けて尿素が供給される。

スリップ触媒装置８５は、酸化触媒８５ａが内蔵された触媒装置である。スリップ触媒装置８５は、主として、ＳＣＲ装置８４から排出されたアンモニアを酸化して無害化する。

ＥＧＲ装置５０は、排気の一部を吸気側に還流するためのものである。ＥＧＲ装置５０は、排気通路４０における第２タービン６２よりも上流側の部分と、吸気通路３０のうちインタークーラ３５よりも下流側の部分とを接続するＥＧＲ通路５１を備えており、このＥＧＲ通路５１を介して一部の排気（未満、ＥＧＲガスという場合がある）を吸気側に還流させる。

本実施形態では、図２に示すように、ＥＧＲ通路５１の下流側の先端部分の外側面に開口孔が形成されており、この開口孔が形成された先端部分が吸気通路３０の内側に挿入されている。そして、この開口孔を通してＥＧＲガスがＥＧＲ通路５１から吸気通路３０に流入するようになっている。

ＥＧＲ通路５１は、その途中で第１ＥＧＲ通路５１ａと第２ＥＧＲ通路５１ｂとに分岐している。第１ＥＧＲ通路５１ａには、ＥＧＲクーラ５５が設けられており、この第１ＥＧＲ通路５１ａを通過するガスはＥＧＲクーラ５５により冷却される。第１ＥＧＲ通路５１ａ、第２ＥＧＲ通路５１ｂにはそれぞれ各通路５１ａ，５１ｂを開閉する第１ＥＧＲバルブ５２ａ、第２ＥＧＲバルブ５２ｂが設けられており、これらＥＧＲバルブ５２ａ，５２ｂの開閉によって、ＥＧＲガスの還流量が変更されるとともに、ＥＧＲガスの経路、すなわち第１ＥＧＲ通路５１ａと第２ＥＧＲ通路５１ｂの両方の通路を通してＥＧＲガスを還流させるかあるいはどちらの通路を通してＥＧＲガスを還流させるかが変更される。以下、適宜、このＥＧＲガスの経路をＥＧＲ経路といい、第１ＥＧＲ通路５１ａを通してＥＧＲガスを還流させる経路を第１経路、第２ＥＧＲ通路５１ｂを通してＥＧＲガスを還流させる経路を第２経路という。

（２）制御系
次に、図３を用いて、エンジンシステムの制御系について説明する。当実施形態のエンジンシステムは、車両に備わるＥＣＵ（エンジン制御ユニット、スロットル制御手段、ＥＧＲ制御手段）１００によって制御される。ＥＣＵ１００は、周知のとおり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｆ等から構成されるマイクロプロセッサである。

ＥＣＵ１００には、各種センサからの情報が入力される。例えば、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数センサＳＥ１、エアフローセンサＳＥ２、吸気圧センサ（吸気圧検出手段）ＳＥ３、スロットル開度センサＳＥ４、第１ＥＧＲ開度センサＳＥ５、排気酸素濃度センサＳＥ６、エンジン水温センサＳＥ７、アクセル開度センサＳＥ８、車速センサＳＥ９等と電気的に接続されており、これらのセンサＳＥ１〜ＳＥ９等からの入力信号を受け付ける。

エンジン回転数センサＳＥ１は、クランク軸７の回転数をエンジン本体の回転数すなわちエンジン回転数として検出するセンサであり、シリンダブロック３に取付けられている。エアフローセンサＳＥ２は、吸気通路３０を通過する吸気の流量を検出するセンサであり、吸気通路３０のうちエアクリーナ３１と第１ターボ過給機６０のコンプレッサ６１との間に取付けられている。吸気圧センサＳＥ３は、吸気通路３０のうちスロットルバルブ３６ａの下流側の圧力を吸気圧として検出するセンサであり、サージタンク３７に取付けられている。すなわち、本実施形態では、吸気通路３０のうちＥＧＲ通路５１の接続部分からエンジン本体１までの間の部分の圧力が吸気圧として検出される。スロットル開度センサＳＥ４、第１ＥＧＲ開度センサＳＥ５は、それぞれ、スロットルバルブ３６ａの開度、第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度を検出するセンサである。排気酸素濃度センサＳＥ６は、排気通路４０を流通する排気の酸素濃度を検出するセンサである。エンジン水温センサＳＥ７は、エンジン本体１を冷却するためのエンジン冷却水の温度を検出するセンサである。アクセル開度センサＳＥ８、車速センサＳＥ９は、それぞれ、アクセルペダル（不図示）の開度、車速を検出するセンサである。

ＥＣＵ１００は、ＳＥ１〜ＳＥ９等の各種センサからの入力信号に基づいて種々の演算等を実行しつつ、インジェクタ２０、スロットルバルブ３６ａ、第１ＥＧＲバルブ５２ａ、第２ＥＧＲバルブ５２ｂ等の各部を制御する。

（２−１）基本制御
ＥＣＵ１００によるインジェクタ２０、スロットルバルブ３６ａ、第１ＥＧＲバルブ５２ａ、第２ＥＧＲバルブ５２ｂの基本的な制御について次に説明する。

（インジェクタ）
まず、インジェクタ２０の基本的な制御を説明する。

ＥＣＵ１００は、アクセル開度、車速、ギア段等に基づいて、インジェクタ２０の噴射パターンおよびインジェクタ２０の噴射量（インジェクタ２０から噴射する燃料量）を算出する。すなわち、本実施形態では、インジェクタ２０は多段噴射が可能であり、運転条件に応じてその噴射パターンが変化するように構成されている。なお、本実施形態では、現在のギア段は、ＥＣＵ１００が、車速とエンジン回転数とに基づいて算出する。

具体的には、ＥＣＵ１００は、アクセル開度等に基づいて、運転者から要求されている車両の加速度を算出し、これに基づいてエンジントルクの目標値である目標エンジントルクすなわちエンジン負荷を算出する。次に、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて噴射パターンを決定する。具体的には、エンジン回転数とエンジン負荷とに対する噴射パターンのマップが予めＥＣＵ１００に記憶されており、ＥＣＵ１００はこのマップから現在のエンジン回転数とエンジン負荷とに対応する噴射パターンを抽出する。次に、ＥＣＵ１００は、決定した噴射パターンとエンジン負荷とに基づいて噴射量を決定する。具体的には、噴射パターン毎に燃焼効率が予め求められてＥＣＵ１００に記憶されており、ＥＣＵ１００は決定した噴射パターンに対応する燃焼効率とエンジン負荷とに基づいて噴射量を決定する。

（ＥＧＲバルブ）
次に、図４のフローチャートを用いて、第１ＥＧＲバルブ５２ａ、第２ＥＧＲバルブ５２ｂの基本的な制御を説明する。

まず、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１にて、エンジン回転数およびエンジン負荷等を読み込む。

次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２にて、気筒２内の酸素の濃度である筒内酸素濃度を推定する。例えば、ＥＣＵ１００は、吸気量、排気酸素濃度等に基づいて、この筒内酸素濃度を推定する。

次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３にて、エンジン回転数およびエンジン負荷等に基づいて、気筒２内の混合気（燃焼前の混合気）の酸素濃度である吸気酸素濃度の目標値を設定する。例えば、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数およびエンジン負荷に対して、ＮＯｘおよび煤の発生を適正に抑えることができる吸気酸素濃度を予めマップで記憶しており、このマップから現在のエンジン回転数とエンジン負荷とに対応する値を抽出する。

次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳ４にて、エンジン回転数とエンジン負荷とエンジン水温とに基づいてＥＧＲ経路を決定する。

本実施形態では、ＥＣＵ１００に、予め図５および図６のマップが記憶されている。これら図５、図６のマップは、エンジン回転数とエンジン負荷とについてＥＧＲ経路を定めたマップであって、図５のマップはエンジン本体１が完全暖機した状態でのマップ、図６のマップはエンジン本体１が完全暖機前の状態でのマップである。

図５に示すように、本実施形態では、エンジン本体１が完全暖機状態にある場合は、エンジン回転数およびエンジン負荷が極めて低い運転領域Ａ１においてＥＧＲ経路は第２経路のみとされる。また、これよりもエンジン回転数およびエンジン負荷が高い運転領域Ａ２にでは、ＥＧＲ経路は第１経路と第２経路との両方とされ、これよりもエンジン負荷およびエンジン回転数が高い運転領域Ａ３では、ＥＧＲ経路は第１経路のみとされる。そして、エンジン回転数およびエンジン負荷が高い運転領域Ａ４では、ＥＧＲガスの還流が停止される。

一方、図６に示すように、エンジン本体１が完全暖機前の場合は、エンジン回転数およびエンジン負荷が高い運転領域Ｂ２においてＥＧＲガスの還流は停止される。そして、運転領域Ｂ２以外の運転領域Ｂ１ではＥＧＲ経路は第２経路のみとされる。

ＥＣＵ１００は、まず、エンジン水温に応じて図５のマップと図６のマップとのいずれを採用するかを決定する。具体的には、ＥＣＵ１００は、エンジン水温が予め設定された温度以上であってエンジン本体１が完全暖機している場合は図５のマップを採用し、他の場合は図６のマップを採用する。次に、ＥＣＵ１００は、採用したマップに基づいて、現在のエンジン回転数とエンジン負荷とに対応するＥＧＲ経路を決定する。

次に、ステップＳ５にて、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３で設定した目標吸気酸素濃度、ステップＳ２で算出した筒内酸素濃度の推定値に基づいて、ＥＧＲバルブの開度の目標値である目標ＥＧＲバルブ開度を設定する。

このとき、ステップＳ４にてＥＧＲ経路として採用されなかった経路に対応するＥＧＲバルブの開度の目標値は０（全閉）とされる。そして、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲ経路として採用された経路に対応するＥＧＲバルブの開度の目標値を目標吸気酸素濃度と筒内酸素濃度の推定値とに基づいて設定する。本実施形態では、ＥＣＵ１００は、筒内酸素濃度の推定値が目標吸気酸素濃度となるように、筒内酸素濃度の推定値と目標吸気酸素濃度との偏差、および、排気酸素濃度等に基づいて目標ＥＧＲバルブ開度を設定する。

その後、ＥＣＵ１００は、ステップＳ６にて、ＥＧＲバルブの開度をステップＳ５で設定した目標ＥＧＲバルブ開度に制御する。具体的には、ＥＧＲバルブの開度が目標ＥＧＲバルブ開度となるように、ＥＧＲバルブを駆動するアクチュエータに駆動信号を送信する。

（スロットルバルブ）
次に、図７のフローチャートを用いて、スロットルバルブ３６ａの基本的な制御を説明する。

まず、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１にて、エンジン本体１が停止しているか否かを判定する。

ステップＳ１１の判定がＹＥＳであってエンジン本体１が停止している場合は、ＥＣＵ１００はステップＳ１２に進み、スロットルバルブ３６ａの開度を全閉（０度）として処理を終了する。このように、本実施形態では、エンジン本体１が停止するとスロットルバルブ３６ａは全閉とされる。

一方、ステップＳ１１の判定がＮＯであってエンジン本体１が稼働している場合は、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１３に進み、エンジン回転数等の運転状態を読み込む。

次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１４にて、読み込んだ運転状態に基づいて吸気絞り制御を実施するか否かを判定する。

吸気絞り制御は、エンジン本体１に流入する吸気の量を小さくするべくスロットルバルブ３６ａの開度を比較的小さい（閉じ側の）開度にする制御であり、ステップＳ１２の判定がＹＥＳの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１５に進んでスロットルバルブ３６ａの開度を最小開度に設定して処理を終了する。

上記の最小開度は、全閉（０度）よりも大きい開度であって、エンジン本体１の稼働中（後述するスロットル閉弁制御の実施時を除く）にスロットルバルブ３６ａが制御される開度のうち最も小さい開度である。この最小開度は、例えば、５度程度に設定されている。

吸気絞り制御は、アイドル運転時、ＤＰＦ再生制御の実施時、ＤｅＮＯｘ制御の実施時に、それぞれ実施される。

具体的には、アイドル運転時は、ターボ過給機６０，７０の過給能力が小さいこと等に伴って排気の圧力が低くなるためＥＧＲガスが還流しにくくなる。そこで、本実施形態では、アイドル運転時に吸気絞り制御を実施し、これにより吸気圧を小さく抑えてＥＧＲガスの還流を促進する。

また、ＤＰＦ再生制御では、上記のように気筒内の混合気の空気過剰率λをリッチ（１未満）にする必要があるとともに、ＤＰＦ８３内で煤が燃焼除去されるようにＤＰＦ８３内の温度ひいては排気の温度を高く維持する必要がある。そこで、本実施形態では、ＤＰＦ再生制御時に吸気絞り制御を実施して、気筒２に流入する新気の量を少なく抑える。

また、同様に、ＤｅＮＯｘ制御時においても気筒２内の混合気の空気過剰率λをリッチにし、かつ、ＮＳＣ装置８１内の温度ひいては排気の温度を高くする必要がある。そこで、本実施形態ではＤｅＮＯｘ制御時にも吸気絞り制御を実施して、気筒２に流入する新気の量を少なく抑える。

一方、ステップＳ１４の判定がＮＯの場合、すなわち、アイドル運転時、ＤＰＦ再生制御実施時およびＤｅＮＯｘ制御実施時のいずれでもなく吸気絞り制御の実施が不要な場合は、ＥＣＵ１００はステップＳ１６に進みスロットルバルブ３６ａの開度を全開として処理を終了する（後述するスロットル閉弁制御を除く）。

このように、本実施形態では、エンジンの稼働中であって吸気絞り制御の実施時およびスロットル閉弁制御の実施時を除く通常の運転時には、スロットルバルブ３６ａの開度は全開とされる。特に、本実施形態では、これら吸気絞り制御実施時およびスロットル閉弁制御実施時を除き、エンジン稼働中は、気筒２内に燃料が供給されている場合と、気筒２内への燃料の供給が停止されるフューエルカット運転の場合とのいずれにおいても、スロットルバルブ３６ａは全開とされる。

（２−２）スロットル閉弁制御
次に、ＥＣＵ１００によって実施されるスロットル閉弁制御について説明する。

スロットル閉弁制御は、スロットルバルブ３６ａが固着して適切に稼働できなくなるのを回避するための制御である。すなわち、図８に示すように、エンジンの稼働に伴って、吸気通路３０の内周面のうちスロットルバルブ３６ａが設けられた部分の周辺には燃焼ガスに含まれる煤Ｃが堆積していく。特に、本実施形態のように、吸気通路３０にＥＧＲ通路５１が接続されている場合には、図８の矢印Ｙ２に示すように、ＥＧＲ通路５１から吸気通路３０にＥＧＲガスが導入されるため、ＥＧＲガスに含まれる煤Ｃがスロットルバルブ３６ａの周辺に堆積しやすい。そして、この堆積した煤Ｃがエンジン停止時等に冷えて固まると、スロットルバルブ３６ａが固着する、あるいは、スロットルバルブ３６ａの適正な稼働が阻害されるという問題が生じる。

ここで、上記のように、本実施形態では、エンジン停止時においてスロットルバルブ３６ａが全閉とされる。そのため、このエンジン停止時に、図８の実線で示した状態から鎖線で示した状態のように、堆積している煤Ｃにスロットルバルブ３６ａを衝突させて煤Ｃを除去することができる。しかしながら、エンジンの停止機会が少ない場合等では、エンジン停止時にスロットルバルブ３６ａを全閉にするだけでは堆積した煤Ｃを十分に除去できないおそれがある。そこで、本実施形態では、エンジン本体１の稼働中であってもスロットルバルブ３６ａを全閉に向けて閉弁するスロットル閉弁制御を実施する。

スロットル閉弁制御の手順を、図９のフローチャートを用いて説明する。

まず、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２１にて、スロットル閉弁制御の実施要求があるか否か、すなわち、スロットルバルブ３６ａ周辺に煤Ｃが所定量以上堆積しており、これを除去する必要があるかどうかを判定する。

煤Ｃの体積量は車両の走行距離にほぼ比例することが分かっている。そこで、本実施形態では、ステップＳ２２において、前回スロットルバルブ３６ａを全閉にしてから（エンジンを停止してから、または、前回スロットル閉弁制御を実施してから）車両の走行距離が予め設定された基準距離以上になったか否かを判定し、この判定がＹＥＳであれば、スロットルバルブ３６ａ周辺に煤Ｃが所定量以上堆積したと推定してスロットル閉弁制御の実施要求があるとする。上記基準距離は、エンジン本体の排気量等に応じて適宜設定されればよいが、例えば４０ｋｍに設定される。

ステップＳ２２の判定がＮＯであってスロットル閉弁制御の実施要求がない場合は、ステップＳ４０に進み、通常の制御を実施する。すなわち、図７のフローチャートのステップＳ１１に進む。

一方、ステップＳ２１の判定がＹＥＳであってスロットル閉弁制御の実施要求がある場合はステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２では、フューエルカット運転時（減速Ｆ／Ｃ時）か否か、すなわち、エンジン本体１の稼働中で、かつ、インジェクタ２０から気筒２内への燃料の供給が停止されているか否かを判定する。

ステップＳ２２の判定がＮＯであって、フューエルカット運転時ではない場合は、ステップＳ４０に進む。

一方、ステップＳ２２の判定がＹＥＳであってフューエルカット運転時である場合は、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３では、第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度を通常の制御時の開度から漸増させていく。本実施形態では、第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度を全開に向けて漸増させていく。

ここで、本実施形態では、通常のフューエルカット運転時（ステップＳ２１での判定がＮＯとなったときのフューエルカット運転時）には、各ＥＧＲバルブ５２ａ，５２ａが全閉に制御されるようになっている。従って、ステップＳ２２での判定がＹＥＳとなると、第２ＥＧＲバルブ５２ａは全閉に制御される。一方、第１ＥＧＲバルブ５２ａは、一旦全閉とされた後（フューエルカット運転時の前に既に全閉とされている場合はその状態から）、徐々に開き側に制御される。

次に、ステップＳ２４にて、第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度が予め設定された基準ＥＧＲ開度Ｅ１以上となったか否かを判定する。基準ＥＧＲ開度Ｅ１は全開よりも小さい開度である。

ステップＳ２４の判定がＮＯであって第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度が基準ＥＧＲ開度Ｅ１に到達していない場合はステップＳ２３に戻る。一方、ステップＳ２４の判定がＹＥＳであって第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度が基準ＥＧＲ開度Ｅ１に到達すると、ステップＳ２５に進む。

このように、本実施形態では、スロットル閉弁制御の開始が決定されてもすぐにはスロットルバルブ３６ａの閉弁を開始せず、まず、第１ＥＧＲバルブ５２ａを基準ＥＧＲ開度Ｅ１になるまで徐々に開弁させていく。なお、第１ＥＧＲバルブ５２ａは、ステップＳ２４以降のステップの実施中においても全開に向けて開弁されていき、全開になった後は全開状態が維持される。

ステップＳ２５では、スロットルバルブ３６ａを予め設定された第１スロットル開度ＥＴＢ１に向けて閉弁する。具体的には、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２４の判定がＹＥＳとなると、スロットルバルブ３６ａの開度の目標値である目標スロットル開度を第１スロットル開度ＥＴＢ１に設定する。そして、この目標スロットル開度が実現されるようにバルブアクチュエータ３６ｂに指令を出す。

第１スロットル開度ＥＴＢ１は、最小開度よりも大きく且つ全開よりも小さい開度であって、スロットルバルブ３６ａの開度を変更しても吸気圧がほぼ変化しないいわゆる不感帯領域のうちの最も小さい開度である。すなわち、本実施形態では、スロットルバルブ３６ａの開度を所定開度未満にすることで初めてスロットルバルブ３６ａの開度変化に伴って吸気圧が変化するようになっており、第１スロットル開度ＥＴＢ１はこの所定開度に設定されている。例えば、上記のように８２度が全開となるスロットルバルブ３６ａにおいて、第１スロットル開度ＥＴＢ１は５０度程度に設定される。

次に、ステップＳ２６にて、スロットルバルブ３６ａの開度（実際のスロットルバルブ３６ａの開度）であるスロットル開度が第１スロットル開度ＥＴＢ１未満となったか否かを判定する。

ステップＳ２６の判定がＮＯの場合は、ステップＳ２５に戻る。このようにして、ＥＣＵ１００は、スロットル開度が第１スロットル開度ＥＴＢ１に到達するまで目標スロットル開度を第１スロットル開度ＥＴＢ１に維持してこれに向けてスロットルバルブ３６ａを閉弁させる。

一方、ステップＳ２６の判定がＹＥＳとなるとステップＳ２７に進みスロットルバルブ３６ａを全閉に向けて閉弁するスロットル閉弁制御を開始する。

ステップＳ２７では、吸気圧（吸気圧センサＳＥ３）で検出した現在の吸気圧を読み込む。

次に進むステップＳ２８では、スロットルバルブ３６ａの閉弁速度（単位時間あたりのスロットル開度の低下量）の目標値である目標閉弁速度を、ステップＳ２７で読み込んだ吸気圧に基づいて設定する。このとき、吸気圧が高いほど目標閉弁速度は小さい（遅い）値に設定される。

具体的には、各吸気圧に対する目標閉弁速度がそれぞれ予め設定されてＥＣＵ１００にマップで記憶されており、ＥＣＵ１００は読み込んだ吸気圧に対応する値をこのマップから抽出する。本実施形態では、図１０に示すように、目標閉弁速度は吸気圧にほぼ比例して小さくなるように設定されている。

次に、ステップＳ２９にて、スロットルバルブ３６ａを、設定した目標閉弁速度で閉弁させる。具体的には、ＥＣＵ１００は、目標スロットル開度を目標閉弁速度で低減させて、この目標スロットル開度が実現されるようにバルブアクチュエータ３６ｂに指令を出す。

次に、ステップＳ３０にてスロットルバルブ３６ａが全閉になったか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合はステップＳ３１に進む。一方、この判定がＮＯの場合は、ステップＳ２７に戻りステップＳ２７〜ステップＳ３０を繰り返す。

このようにして、本実施形態では、スロットル開度が第１スロットル開度ＥＴＢ１未満となってから（ステップＳ２６の判定がＹＥＳとなってから）、スロットルバルブ３６ａが全閉になるまで（ステップＳ３０の判定がＹＥＳとなるまで）の間、ＥＣＵ１００は、各時刻において吸気圧を読み込み（ステップＳ２７）、この吸気圧に基づいて目標閉弁速度を算出し（ステップＳ２８）、スロットルバルブ３６ａをこの目標閉弁速度で閉弁させる（ステップＳ２９）。

ステップＳ３１では、スロットルバルブ３６ａの駆動力を最大として、スロットルバルブ３６ａを全閉位置に押し付ける。本実施形態では、バルブアクチュエータ３６ｂの駆動ＤＵＴＹを１００％付近にして、スロットルバルブ３６ａを全閉位置に押し付ける。

このようにしてスロットルバルブ３６ａが全閉とされ、さらに、全閉位置に押し付けられることで、スロットルバルブ３６ａの周辺に体積していた煤Ｃは除去される。なお、除去された煤Ｃは、気筒２内に流入して燃焼すること等により除去される。

次に、図１１のフローチャートを用いて、スロットル閉弁制御が実施され後、すなわち、フューエルカット状態でスロットルバルブ３６ａが全閉とされた後、燃料復帰（インジェクタ２０からの燃料供給が再開）したときの制御手順について説明する。

まず、ステップＳ４１にて、ＥＣＵ１００は、スロットルバルブ３６ａが全閉の状態での燃料復帰であるかどうかを判定する。そして、この判定がＹＥＳとなるとステップＳ４２以降を実施する。一方、この判定がＮＯであればステップＳ４２以降を実施せずに処理を終了する（通常の制御を実施する）。

ステップＳ４２では、ＥＣＵ１００は、スロットルバルブ３６ａを開弁させる。このとき、ＥＣＵ１００は、スロットル開度が漸増するようにスロットルバルブ３６ａを徐々に開いていく。

次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳ４３にて、吸気圧が予め設定された復帰基準吸気圧Ｐ１以上になったか否かを判定する。

ステップＳ４３の判定がＮＯの場合はステップＳ４２に戻る。すなわち、ＥＣＵ１００は、スロットルバルブ３６ａの開度を増大させていき、ステップＳ４３の判定がＹＥＳとなるのを待つ。

ステップＳ４３の判定がＹＥＳとなって吸気圧が復帰基準吸気圧Ｐ１まで増加すると、ＥＣＵ１００は、ステップＳ４４に進み、第１ＥＧＲバルブ５２ａを通常の制御時の開度Ｅ１０に向けて閉弁させる。本実施形態では、このとき、第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度を漸減させる。なお、この通常の制御時の第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度が全開である場合は、第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度は全開に維持される。

ステップＳ４４の制御は、第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度が通常の制御時の開度Ｅ１０に戻るまで続けられ、通常の制御時の開度Ｅ１０に戻ると第１ＥＧＲバルブ５２ａの制御は通常の制御に戻される。

ステップＳ４４の次はステップＳ４５に進み、ＥＣＵ１００は、スロットルバルブ３６ａの開度が第１スロットル開度ＥＴＢ１以上になったか否かを判定する。この判定がＮＯの場合はステップＳ４５に戻る。すなわち、ＥＣＵ１００は、ステップＳ４１の判定がＹＥＳとなってからスロットルバルブ３６ａを開弁させていき、ステップＳ４５の判定がＹＥＳとなるのを待つ。

ステップＳ４５の判定がＹＥＳとなってスロットルバルブ３６ａの開度が第１スロットル開度ＥＴＢ１に到達すると、ＥＣＵ１００は、ステップＳ４６にて、スロットルバルブ３６ａの開度を通常の制御時の開度（本実施形態では全開）に向けて開弁する。具体的には、ステップＳ４５の判定が、ＹＥＳとなると、ＥＣＵ１００は、目標スロットル開度を第１スロットル開度ＥＴＢ１から全開へステップ的に変化させて、スロットルバルブ３６ａを早い速度で開弁させる。スロットルバルブ３６ａが全開となった後は、スロットルバルブ３６ａの制御についても通常の制御を再開させる。

（３）作用等
上記のスロットル閉弁制御を実施したときの各パラメータの時間変化を図１２に示す。図１２では、通常の運転状態からフューエルカットがなされ、これに伴ってスロットル閉弁制御が実施された後、加速された場合を例示している。また、図１２では、図５に示す運転ポイントＸ１であって第１ＥＧＲバルブ５２ａおよび第２ＥＧＲバルブ６１ｂがそれぞれ全閉とされた運転状態からフューエルカットが行われた場合を例示している。また、図１２には、上から順に、車速、噴射量、吸気圧、スロットル開度（実線が実際のスロットル開度、鎖線が目標スロットル開度）、第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度（実線が実際の開度、鎖線が目標の開度）の時間変化を示している。

上記のように、本実施形態では、通常の運転状態ではスロットルバルブ３６ａの開度は全開とされる。そのため、時刻ｔ１のフューエルカットの開始前において、スロットルバルブ３６ａは全開とされている。

時刻ｔ１にてフューエルカットが行われると、まず、第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度が全開に向けて漸増される（ステップＳ２３が実施される）。

次に、時刻ｔ２にて第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度が基準ＥＧＲ開度Ｅ１に到達すると（ステップＳ２４の判定がＹＥＳとなると）、目標スロットル開度が第１スロットル開度ＥＴＢ１に設定されて、この第１スロットル開度ＥＴＢ１に向けてスロットルバルブ３６ａが閉弁される（ステップＳ２５）。

このとき、スロットルバルブ３６ａの動きには遅れがあるため、図１２の鎖線で示すように時刻ｔ２にて目標スロットル開度はステップ的に全開から第１スロットル開度ＥＴＢ１に変更されるが、スロットル開度（実際のスロットルバルブ３６ａの開度）はステップ的には変化せず、実線に示すように第１スロットル開度ＥＴＢ１に向けて徐々に低下していく。ただし、目標スロットル開度がステップ的に変化することで、スロットルバルブ３６ａは比較的早い速度で閉弁していく。

ここで、上記のように、全開から第１スロットル開度ＥＴＢ１までは不感帯領域であり、時刻ｔ２後も吸気圧は時刻ｔ２までとほぼ同じ速度で低下していく。

時刻ｔ３にて、スロットル開度が第１スロットル開度ＥＴＢ１に到達すると（ステップＳ２６の判定がＹＥＳとなると）、スロットルバルブ３６ａは全閉に向けて目標閉弁速度で閉弁される。上記のように、本実施形態では、各時刻の吸気圧に基づいて目標閉弁速度が設定され、かつ、吸気圧が高いほど目標閉弁速度が小さくなるようになっている。そのため、吸気圧が時間の経過とともに低下するのに合わせて、目標閉弁速度は大きくなっていき、時刻ｔ３以後において、スロットルバルブ３６ａは、時間が経過するほど早い速度で閉弁される。

不感帯領域を超えていることで時刻ｔ３以後は、スロットル開度が低下に伴って吸気圧は時刻ｔ３以前よりも早い速度で低下する。しかしながら、本実施形態では、時刻ｔ３以後の方が時刻ｔ３以前よりもスロットルバルブ３６ａの閉弁速度が小さくなるように設定されており、吸気圧は急減せずに緩やかに低下していく。

また、吸気量が多い方がスロットル開度の変化量に対する吸気量の変化量は大きく、これに伴い、吸気圧が高い方がスロットル開度の変化量に対する吸気圧の変化量は大きくなる。これに対して、上記のように、吸気圧が高いほど目標閉弁速度ひいてはスロットルバルブ３６ａの実際の閉弁速度が小さくされていることで、単位時間あたりの吸気圧の変化量は吸気圧によらずほぼ一定となり、時刻ｔ３以後、吸気圧は、ほぼ一定の速度で低下していく。

時刻ｔ４にてスロットルバルブ３６ａが全閉になると（ステップＳ３０でＹＥＳと判定されると）、図１２での図示は省略しているが、スロットルバルブ３６ａの駆動力は最大とされ（ステップＳ３１）、時刻ｔ５にて燃料復帰されるまでスロットルバルブ３６ａは全閉位置に押し付けられる。

なお、図１２に示した例では、第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間で全開に到達する。

時刻ｔ５にて加速が開始されて燃料復帰が行われると（ステップＳ４１の判定がＹＥＳとなると）、スロットルバルブ３６ａの開度が漸増される（ステップＳ４２）。これに伴って、時刻ｔ５後において吸気圧はゆるやかに増加していく。

時刻ｔ６にて吸気圧が復帰基準吸気圧Ｐ１まで増加すると（ステップＳ４３の判定がＹＥＳとなると）、第１ＥＧＲバルブ５２ａが通常の制御時の開度Ｅ１０に向けて制御される。図１２には、燃料復帰後の通常の制御時における第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度Ｅ１０が全開よりも小さい開度に設定された場合を示しており、時刻ｔ６になると第１ＥＧＲバルブ５２ａは閉じ側に制御される。また、図１２に示した例では、第１ＥＧＲバルブ５２ａにも不感帯領域（第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度を変更してもＥＧＲガスの流量がほとんど変化しない領域）が設定されて、この領域では早い速度で第１ＥＧＲバルブ５２ａの開度を変化させるようにしており、時刻ｔ６になると、第１ＥＧＲバルブ５２ａは、まず、この不感帯領域分閉弁され、その後徐々に通常の制御時の開度に向けて閉弁される。

時刻ｔ７にてスロットル開度が第１スロットル開度ＥＴＢ１に到達すると（ステップＳ４５の判定がＹＥＳとなると）、スロットルバルブ３６ａの開度は通常時の開度すなわち全開に制御される。具体的には、目標スロットル開度が全開とされてこれに向けてスロットルバルブ３６ａの開度が変更される。

以上のように、本実施形態では、フューエルカット運転時であってエンジン本体１が稼働している間にも、スロットルバルブ３６ａを全閉にするスロットル閉弁制御が実施される。そのため、スロットルバルブ３６ａを全閉にする機会を多く確保することができ、スロットルバルブ３６ａの周辺に堆積している煤Ｃを適切に除去してスロットルバルブ３６ａの固着を抑制することができる。

しかも、このスロットル閉弁制御において、スロットルバルブ３６ａの開度が漸減されるため、車両の減速度が急増するのを抑制することができる。すなわち、スロットルバルブ３６ａの開度が急変すると吸気圧が急減してポンピングロスが急増し、エンジン本体１の回転が急減して車両の減速度が急増するおそれがあるが、これを回避することができる。

さらに、スロットル閉弁制御の実施時において、吸気圧が高い方がスロットルバルブ３６ａの閉弁速度が小さくなるように制御されることで、上記のように、スロットル閉弁制御時において吸気圧の低下速度をほぼ一定にすることができる。従って、スロットルバルブ３６ａを全閉にして煤Ｃを適切に除去しながら、スロットルバルブ３６ａの閉弁時にポンピングロスおよび車両の減速度が変動するのを抑制して乗り心地を良好にすることができる。

また、吸気圧が低くスロットルバルブ３６ａの閉弁に伴う吸気圧の急減および車両の減速度の急増が生じ難い場合にはスロットルバルブ３６ａがより速い速度で閉弁されることで、車両の減速度の急増を抑制しつつスロットルバルブ３６ａをより早期に閉弁することができる。従って、乗り心地を良好にしながら、スロットルバルブ３６ａが全閉になるまでの時間を短くしてフューエルカットの時間が短い場合にもスロットルバルブ３６ａをより確実に全閉にして煤Ｃの除去を実現することができる。

特に、本実施形態では、過給機６０，７０が設けられており、吸気圧が高い値に制御される。そのため、スロットルバルブ３６ａを全閉にしたときの吸気圧の低下量および車両の減速度の変化が大きくなりやすいが、この変化を効果的に小さくすることができる。

また、本実施形態では、エンジン本体１の停止時にもスロットルバルブ３６ａを全閉にしている。そのため、煤Ｃの除去の機会をより多くすることができる。

さらに、このエンジン本体１の停止時も含めスロットルバルブ３６ａを全閉にしてから車両の走行距離が基準距離以上になったときであって煤Ｃの堆積量が所定量以上になったと推定される場合にのみスロットル閉弁制御が実施されるようになっている。そのため、煤Ｃを適切に除去しつつ、スロットル閉弁制御の実施機会を少なく抑えてこのスロットル閉弁制御の実施に伴って車両の減速度が増加する機会を少なくすることができる。

また、本実施形態では、スロットル閉弁制御時に、第１ＥＧＲバルブ５２ａが開き側（全閉よりも開き側の開度）に制御される。そのため、スロットル閉弁制御時において、ＥＧＲガス量を多くして排気の圧力を小さく且つ吸気の圧力を高くすることができ、ポンピングロスを小さく抑えて減速度が過剰に大きくなるのを抑制することができる。

特に、本実施形態では、第１ＥＧＲバルブ５２ａを開弁させた後にスロットルバルブ３６ａの閉弁を開始している。そのため、スロットルバルブ３６ａの閉弁に伴って吸気圧が排気の圧力に対して過剰に小さくなるのを抑制することができ、ポンピングロスをより確実に小さくすることができる。

また、本実施形態では、スロットル閉弁制御の実施に伴ってスロットルバルブ３６ａを全閉とした後、燃料復帰がなされたときに、スロットルバルブ３６ａの開度が全開（通常の運転時の開度）に向けて漸増される。そのため、この燃料復帰時においても吸気圧が急変するのを抑制することができ、エンジン本体１および車両の動きが急変するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、スロットル閉弁制御の実施前にスロットル開度を不感帯領域分早期に低減させている。そのため、車両の減速度の急増を抑制しつつ、スロットル開度を早期に全閉に近づけることができる。従って、フューエルカットの時間が短い場合においても、煤Ｃの除去を実現することができ、この除去の機会を多く確保することができる。

（４）第２実施形態
上記第１実施形態では、目標閉弁速度すなわち固着制御実施時のスロットル開度の閉弁速度を吸気圧に基づいて設定した場合について説明したが、これに代えて、この閉弁速度をギア段に基づいて設定してもよい。この場合には、ギア段が高いほどスロットル開度の閉弁速度（目標閉弁速度）を大きくする（ギア段が低いほどスロットル開度の閉弁速度を小さくする）。例えば、図１３に示すように、ギア段の段数に比例して閉弁速度（目標閉弁速度）を大きい値に設定する。

この第２実施形態においても、スロットルバルブ３６ａを全閉にする機会を確保しながら、スロットル閉弁制御の実施時における車両の減速度の変動を抑制して乗り心地を良好にすることができる。

具体的には、ギア段が低い方が、エンジン回転数の変動に伴う車速の変動は大きくなる。従って、上記のようにギア段が低いほどスロットル開度の閉弁速度が小さくされ、これにより、ギア段が低いほど、吸気圧の変化量ひいてはポンピングロスおよびエンジン回転数の変動が小さくされることで、ギア段が低い場合において車速の変動が大きくなるのを抑制することができる。そして、ギア段が高く車速の変動が小さく抑えられる場合において、スロットルバルブ３６ａをより早期に全閉にすることができる。また、スロットル閉弁制御の実施途中でギア段が変化した場合において、吸気圧および車両の減速度が急変するのを抑制することができる。従って、乗り心地を良好にしつつより適切にスロットルバルブ３６ａ周辺の煤Ｃを除去することができる。

（５）第３実施形態
上記第１実施形態および第２実施形態に代えて、スロットルバルブ３６ａの閉弁速度をスロットル開度に基づいて設定してもよい。この場合には、スロットル開度（実際のスロットル開度である実スロットル開度）が大きいほどスロットル開度の閉弁速度（目標閉弁速度）を大きくする（スロットル開度が小さいほどスロットル開度の閉弁速度を小さくする）。例えば、実スロットル開度と目標閉弁速度とを図１４に示す関係とする。

この第２実施形態においても、スロットルバルブ３６ａを全閉にする機会を確保しながら、スロットル閉弁制御の実施時における車両の減速度の変動を抑制して乗り心地を良好にすることができる。

具体的には、スロットル開度が小さい方が、スロットル開度の変化に対する吸気量の変化量ひいては吸気圧の変化量は大きくなりやすい。そのため、スロットル開度が大きいほどスロットル開度の閉弁速度すなわち単位時間あたりのスロットル開度の変化量が小さくされることで、スロットル開度が小さい場合において吸気圧ひいてはポンピングロスおよび車両の減速度の変動を小さくすることができるとともに、スロットル開度が大きく吸気圧の変化量ひいては車両の減速度が小さく抑えられる場合において、スロットルバルブ３６ａをより早期に全閉にすることができる。そして、スロットル閉弁制御の実施途中において、スロットル開度が変化しても車両の減速度を一定に維持することができる。従って、乗り心地を良好にしつつより適切にスロットルバルブ３６ａ周辺の煤Ｃを除去することができる。

（６）他の変形例
上記第１〜第３実施形態では、それぞれ、スロットルバルブ３６ａの閉弁速度を、吸気圧とギア段とスロットル開度とのいずれか一つのパラメータに基づいて設定した場合について説明したが、これらのパラメータのうちの２つのパラメータあるいはこれら３つのパラメータに基づいて閉弁速度を設定してもよい。

例えば、ギア段に基づいて閉弁速度を設定した後、この閉弁速度を吸気圧に基づいて補正するというように、所定のパラメータに基づいて閉弁速度を設定した後、他のパラメータに基づいてこれを補正するようにしてもよい。

また、各パラメータと閉弁速度との具体的な関係は、図１０、図１３、図１４に示したものに限らない。

また、上記実施形態では、スロットル閉弁制御において、まず、第１ＥＧＲバルブ５２ａの開弁を開始した後に、スロットルバルブ３６ａの閉弁を開始する場合について説明したが、これらを同時に開始させてもよい。すなわち、フューエルカット運転が開始された時点で第１ＥＧＲバルブ５２ａを開弁させるとともにスロットルバルブ３６ａの閉弁を開始させてもよい。

また、上記実施形態では、スロットル閉弁制御の実施時において、第２ＥＧＲバルブ５２ｂではなく、第１ＥＧＲバルブ５２ａを開弁させた場合について説明したが、これらバルブ５２ａ，５２ｂの少なくとも一方が通常の制御時の開度よりも開弁されればよい。

ただし、高負荷等の排気の温度が高い状態でフューエルカットおよびスロットル閉弁制御が実施された場合に第２ＥＧＲバルブ５２ｂを開弁させると、第２ＥＧＲバルブ５２ｂに高温の排気が導入されてしまい好ましくない。これに対して、第１ＥＧＲバルブ５２ａには、ＥＧＲクーラ５５で冷却された後の比較的低温の排気が導入される。そのため、スロットル閉弁制御の実施時に第１ＥＧＲバルブ５２ａのみを開弁させるようにすれば、これらバルブ５２ａ，５２ｂの信頼性を確保することができる。

また、スロットル閉弁制御の実施時において第１ＥＧＲバルブ５２ａを通常の制御時の開度よりも開弁させる制御は省略してもよい。ただし、この制御を実施すれば、上記のように、スロットル閉弁制御の実施時にポンピングロスをより小さく抑えることができる。

また、過給が行われて吸気圧が高い状態でスロットルバルブ３６ａを全閉にする場合の方が、吸気圧が低い状態でスロットルバルブ３６ａを全閉にする場合よりも、吸気圧の低減量が大きくなってエンジン本体１の減速度が急増しやすい。そこで、上記実施形態では、フューエルカット前の運転状態によらずスロットル閉弁制御を実施するか否かが決定される場合について説明したが、これに代えて、フューエルカットのうち過給が行われている状態からのフューエルカット運転時、詳細には、バルブ４１ａ，４２ａの少なくとも一方が閉弁している状態からのフューエルカット運転時にのみ、スロットルバルブ３６ａをその閉弁速度を吸気圧等に応じて変更しつつ全閉にする上記スロットル閉弁制御を実施し、他のフューエルカット運転時には吸気圧等によらず一定の速度、かつ、比較的早い速度でスロットルバルブ３６ａを全閉にするようにしてもよい。このようにすれば、効果的にエンジン本体１の減速度の急増を抑制することができる。

１ エンジン本体
３０ 吸気通路
３６ａ スロットルバルブ
５１ａ 第１ＥＧＲ通路（ＥＧＲ通路）
５２ａ 第１ＥＧＲバルブ（ＥＧＲバルブ）
６０ 第１ターボ過給機（過給機）
７０ 第２ターボ過給機（過給機）
ＳＥ３ 吸気圧センサ（吸気圧検出手段）
１００ ＥＣＵ（スロットル制御手段）

Claims (7)

1. 車両に搭載されて、エンジン本体に吸気を流入させる吸気通路と、上記吸気通路を開閉するスロットルバルブとを備えたエンジンを制御する装置であって、
   エンジン本体に燃料が供給される通常運転時には上記スロットルバルブの開度を全閉よりも開き側の開度に制御する一方、エンジン本体への燃料供給が停止されるフューエルカット運転時には上記スロットルバルブの開度を全閉に向けて漸減させるスロットル閉弁制御を実施するスロットル制御手段とを備え、
   上記スロットル制御手段は、上記スロットル閉弁制御の実施時において、上記スロットルバルブの閉弁に伴う車両の減速度の変化が大きい運転状態のときの方が当該スロットルバルブの閉弁に伴う車両の減速度の変化が小さい運転状態のときよりも上記スロットルバルブの閉弁速度が小さくなるように、上記スロットルバルブを制御することを特徴とするエンジンの制御装置。
2. 請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
   上記吸気通路の上記スロットルバルブよりも下流側の部分の圧力である吸気圧を検出する吸気圧検出手段を備え、
   上記スロットル制御手段は、上記スロットル閉弁制御の実施時において、上記吸気圧検出手段で検出された吸気圧が高いほど上記スロットルバルブの閉弁速度を小さくすることを特徴とするエンジンの制御装置。
3. 請求項１または２に記載のエンジンの制御装置において、
   上記スロットル制御手段は、上記スロットル閉弁制御の実施時において、ギア段が低いほど上記スロットルバルブの閉弁速度を小さくすることを特徴とするエンジンの制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの制御装置において、
   上記スロットル制御手段は、上記スロットル閉弁制御の実施時において、上記スロットルバルブの開度が小さいほど当該スロットルバルブの閉弁速度を小さくすることを特徴とするエンジンの制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のエンジンの制御装置において、
   エンジン本体に流入する吸気を過給する過給機を備え、
   上記スロットル制御手段は、上記過給機による過給が行われている状態からのフューエルカット運転時に、上記スロットル閉弁制御を実施することを特徴とするエンジンの制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のエンジンの制御装置において、
   上記スロットル制御手段は、エンジン本体の停止時にも上記スロットルバルブの開度を全閉に制御するとともに、上記スロットルバルブの開度を全閉としてからの車両の走行距離が予め設定された基準距離以上となったときのフューエルカット運転時に上記スロットル閉弁制御を実施することを特徴とするエンジンの制御装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のエンジンの制御装置において、
   エンジン本体から排出された排気の一部を上記吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、
   上記ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲバルブとを備え、
   上記スロットル制御手段は、上記スロットル閉弁制御の実施時は、上記ＥＧＲバルブの開度を通常の運転時よりも開き側に制御することを特徴とするエンジンの制御装置。

Images