JP2020118051A - 車載内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｆ／Ｃ処理の終了後に気筒内での燃焼を再開させた場合、排気性状が悪化することを抑制できる車載内燃機関の制御装置を提供すること。【解決手段】車載内燃機関の制御装置６１は、Ｆ／Ｃ処理を実行するＦ／Ｃ処理部６１１と、Ｆ／Ｃ処理の非実行時に気筒１１内で燃焼を行わせる燃焼処理部６１２と、スロットル開度を制御するスロットル開度制御部６１３と、Ｆ／Ｃ処理の継続時間を計測する時間計測部６１４とを備える。スロットル開度制御部６１３は、上記継続時間が判定継続時間以上である状態でＦ／Ｃ処理が終了した場合、Ｆ／Ｃ処理の終了後にスロットル開度の増大を制限する制限処理を実行する。燃焼処理部６１２は、制限処理が実行されているときにはポート噴射弁２１から燃料を噴射させる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両減速時にフューエルカット処理を実行する車載内燃機関の制御装置に関する。

特許文献１には、車両減速時に、燃料噴射弁の燃料噴射を停止させることによって気筒内での燃焼を休止させるフューエルカット処理を実行する制御装置の一例が記載されている。この制御装置では、フューエルカット処理の継続時間が所定時間以上になったときにスロットルバルブの開度であるスロットル開度が増大される。これにより、吸気通路におけるスロットルバルブよりも下流側の圧力である吸気管圧力が増大する。その結果、膨張行程時に気筒内の圧力が低くなることが抑制されるため、クランクケース側から気筒内にオイルが流入することが抑制される。

特開２０１５−８３８１２号公報

フューエルカット処理の実行中にスロットル開度を大きくすると、エンジンブレーキが小さくなり、車両の減速度が変化するおそれがある。エンジンブレーキの低下を抑制するためにスロットル開度の増大量を小さくすると、フューエルカット処理の実行中の吸気管圧力をあまり増大させることができず、気筒内へのオイルの流入を十分に抑制できないおそれがある。すなわち、フューエルカット処理の実行中に、気筒内にオイルが流入するおそれがある。

フューエルカット処理の実行中にオイルが気筒内に流入すると、気筒内にオイルが存在する状態のまま、フューエルカット処理が終了されて気筒内での燃焼が再開されることとなる。このとき、オイルが存在している気筒内に、気化していない燃料が供給されると、当該燃料とオイルとが混ざり合い、燃料が気化しにくくなる。その結果、気筒内では、気化していない燃料の量が多い状態で燃焼が行われることとなり、排気性状が悪化するおそれがある。

上記課題を解決するための車載内燃機関の制御装置は、吸気通路に燃料を噴射するポート噴射弁を備える車載内燃機関に適用されるものである。当該制御装置は、車両減速時にポート噴射弁の燃料噴射を停止させ、気筒内での燃焼を停止させるフューエルカット処理を実行するフューエルカット処理部と、フューエルカット処理の非実行時に、空燃比を目標空燃比とする量の燃料をポート噴射弁から噴射させ、気筒内で燃焼を行わせる燃焼処理部と、スロットル開度を、機関負荷率の要求値及び機関回転速度を基に制御するスロットル開度制御部と、フューエルカット処理の継続時間を計測する時間計測部と、を備えている。スロットル開度制御部は、時間計測部によって計測される継続時間が判定継続時間以上である状態でフューエルカット処理が終了した場合、当該フューエルカット処理が終了してから所定期間が経過するまでの間、スロットル開度の増大を制限する制限処理を実行するようになっている。また、スロットル開度制御部は、制限処理では、機関負荷率の要求値が上限値を越えないように当該要求値の増大を制限し、当該制限後の機関負荷率の要求値及び機関回転速度を基にスロットル開度を制御する。

オイルが存在している気筒内に、気化した燃料を供給して当該気筒内で燃焼を行わせた場合、当該燃焼に起因して発生した熱によって気筒内に存在するオイルを気化させることができるため、排気性状の悪化が生じにくい。

また、ポート噴射弁から吸気通路に噴射された燃料は、吸気通路内で気化してから気筒内に供給される。しかし、ポート噴射弁の燃料噴射量が多いと、当該燃料の一部は、吸気通路で気化することなく気筒内に供給される。そのため、フューエルカット処理の終了後において気筒内での燃焼を再開させる場合、ポート噴射弁の燃料噴射量が多く、しかも気筒内にオイルが存在していると、気化していない燃料と当該オイルとが混ざり合い、排気性状が悪化するおそれがある。

上記構成では、フューエルカット処理の継続時間が判定継続時間以上である場合、当該フューエルカット処理中に気筒内にオイルが流入した可能性があると判断できるため、制限処理が実行される。制限処理では、フューエルカット処理の終了から所定期間が経過するまでの間、スロットル開度の増大が制限される。そのため、当該所定期間内では、ポート噴射弁の燃料噴射量が多くなりにくい。これにより、ポート噴射弁から吸気通路に噴射された燃料のうち、気化しないまま気筒内に供給される燃料の量を少なくすることができる。その結果、気化していない燃料と気筒内のオイルとが混ざり合う事象が生じにくくなる。

したがって、上記構成によれば、フューエルカット処理の終了後に気筒内での燃焼を再開させた場合、排気性状が悪化することを抑制できるようになる。
吸気通路におけるスロットルバルブよりも下流側の圧力を吸気管圧力とした場合、フューエルカット処理中では吸気管圧力が低いほどオイルが気筒内に流入しやすい。つまり、吸気管圧力が低い状態が長く続くと、気筒内にオイルが流入する可能性が高くなる。そこで、フューエルカット処理の実行中において吸気管圧力が判定値以下であるときの時間の積算値を上記継続時間とすることが好ましい。

上記構成によれば、上記積算値が判定継続時間以上であるときには、フューエルカット処理中に気筒内にオイルが流入した可能性が高いと推測できるため、当該フューエルカット処理の終了後に制限処理が実行される。その結果、フューエルカット処理の終了後では、当該フューエルカット中に気筒内に流入したオイルを気化させることにより、排気性状の悪化を抑制することができる。

フューエルカット処理の継続時間が長いほど、当該フューエルカット処理中に気筒内に流入するオイルの量が多くなりやすい。そして、気筒内に存在するオイルの量が多いほど、気筒内での燃焼によって当該オイルの気化を完了させるまでに要する時間が長くなりやすい。

そこで、車載内燃機関の制御装置の一態様において、スロットル開度制御部は、時間計測部によって計測された継続時間が長いほど、所定期間の長さを長くする。この構成によれば、上記継続時間が長かったために当該フューエルカット処理中に気筒内に流入したオイルの量が多かったとしても、上記制限処理の実行時間を長くできるため、当該制限処理の実行によってより多くのオイルを気筒内での燃焼によって気化させることができる。したがって、制限処理の実行後では、気化していない燃料と気筒内のオイルとが混ざり合う事象が生じにくくなる。

実施形態の車載内燃機関の制御装置の機能構成と、当該制御装置を備えるハイブリッドシステムの概略構成とを示す図。 機関負荷率の要求値と機関回転速度とを基にスロットル開度の目標値を導出するためのマップ。 フューエルカット処理中に継続時間を計測するために実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。 フューエルカット処理の終了後に実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。 モータジェネレータの駆動を制御するために実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。 フューエルカット処理を実行し、当該フューエルカット処理の終了後に制限処理を実行する場合のタイミングチャート。

以下、車載内燃機関の制御装置の一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１には、車載のハイブリッドシステムが図示されている。ハイブリッドシステムは、車両の動力源として内燃機関１０及びモータジェネレータ５０を備えるとともに、内燃機関１０及びモータジェネレータ５０を制御する制御装置６０を備えている。車両の車輪４１には、内燃機関１０の出力トルクＴＱＥＮと、モータジェネレータ５０の出力トルクＴＱＭＧとの双方が伝達される。

内燃機関１０は、複数の気筒１１を備えている。図１では、気筒１１が１つのみ図示されている。各気筒１１内には、往復動するピストン１２が設けられている。各気筒１１内においてピストン１２よりも上方の空間が燃焼室１３となっている。各ピストン１２は、コネクティングロッド１４を介してクランク軸１５に連結されている。クランク軸１５は、クランクケース１６内に配置されている。クランクケース１６の下方には、オイルを貯留するオイルパン１７が設けられている。

内燃機関１０の吸気通路１８には、吸気通路１８を流れる吸入空気の量を調整するスロットルバルブ１９が設けられている。吸気バルブ２０が開弁している場合、吸気通路１８を介して吸入空気が燃焼室１３に導入される。

内燃機関１０には、吸気通路１８に燃料を噴射するポート噴射弁２１と、吸入空気と燃料とを含む混合気を火花放電によって点火する点火装置２２とが設けられている。ポート噴射弁２１及び点火装置２２は、気筒数と同数設けられている。混合気の燃焼によって燃焼室１３内に生じた排気は、排気バルブ２３が開弁しているときに排気通路２４に排出される。排気通路２４には、排気浄化装置の触媒コンバータ２５が設けられている。触媒コンバータ２５は、酸素を吸蔵する機能と、未燃燃料を酸化させる機能との双方を有している。

制御装置６０には、圧力センサ１０１、エアフローメータ１０２、クランク角センサ１０３及びアクセル開度センサ１０４などの各種のセンサからの検出信号が入力される。圧力センサ１０１は、吸気通路１８におけるスロットルバルブ１９よりも下流側の圧力である吸気管圧力ＰＭＣを検出し、吸気管圧力ＰＭＣに応じた信号を出力する。エアフローメータ１０２は、吸気通路１８を流れる吸入空気の量である吸入空気量ＧＡを検出し、吸入空気量ＧＡに応じた信号を出力する。クランク角センサ１０３は、クランク軸１５の回転速度である機関回転速度ＮＥに応じた信号を出力する。アクセル開度センサ１０４は、車両のアクセルペダル４２の操作量であるアクセル開度ＡＣを検出し、アクセル開度ＡＣに応じた信号を出力する。そして、制御装置６０は、各種のセンサ１０１〜１０４からの検出信号を基に、各ポート噴射弁２１及び各点火装置２２を制御する。

制御装置６０は、機能部として、フューエルカット処理部６１１と、燃焼処理部６１２と、スロットル開度制御部６１３と、時間計測部６１４と、モータジェネレータ制御部６２とを有している。本実施形態では、フューエルカット処理部６１１、燃焼処理部６１２、スロットル開度制御部６１３及び時間計測部６１４により、「車載内燃機関の制御装置６１」が構成されている。なお、以降の記載において、フューエルカット処理部６１１のことを「Ｆ／Ｃ処理部６１１」といい、モータジェネレータ制御部６２のことを「Ｍ／Ｇ制御部６２」という。

Ｆ／Ｃ処理部６１１は、車両減速中に規定のフューエルカット条件が成立しているときに、全ての気筒１１内での燃焼を停止させるフューエルカット処理を実行する。Ｆ／Ｃ処理部６１１は、フューエルカット処理では、各ポート噴射弁２１の作動の停止を通じて各気筒１１内への燃料供給を停止させ、且つ各点火装置２２の作動を停止させることにより、各気筒１１内での燃焼を停止させる。以降の記載において、フューエルカット条件のことを「Ｆ／Ｃ条件」といい、フューエルカット処理のことを「Ｆ／Ｃ処理」ともいう。

本実施形態では、Ｆ／Ｃ処理部６１１は、機関回転速度ＮＥが判定回転速度ＮＥＴｈよりも大きいこと、及び、アクセル操作が行われていないことの双方が成立しているときに、Ｆ／Ｃ条件が成立していると判定し、Ｆ／Ｃ処理を実行する。一方、Ｆ／Ｃ処理部６１１は、Ｆ／Ｃ処理の実行中に、機関回転速度ＮＥが判定回転速度ＮＥＴｈ以下になったり、アクセル操作が開始されたりすると、Ｆ／Ｃ条件が成立していると判定しないでＦ／Ｃ処理を終了する。

燃焼処理部６１２は、Ｆ／Ｃ処理の非実行時において各気筒１１内で燃焼を行わせるときに、各気筒１１内に供給する燃料の量を制御し、且つ各点火装置２２の作動を制御する。本実施形態では、燃焼処理部６１２は、Ｆ／Ｃ処理の非実行時には、ポート噴射弁２１の燃料噴射量の制御を通じ、気筒１１内への燃料の供給量を制御する。具体的には、燃焼処理部６１２は、空燃比ＡＦを目標空燃比ＡＦＴｒとする量の燃料をポート噴射弁２１から噴射させる。

スロットル開度制御部６１３は、スロットルバルブ１９の開度であるスロットル開度ＳＬを制御する。すなわち、スロットル開度制御部６１３は、機関負荷率ＫＬの要求値ＫＬＲと機関回転速度ＮＥとを基にスロットル開度ＳＬの目標値ＳＬＴｒを導出する。機関負荷率ＫＬとは、機関回転速度ＮＥと吸入空気量ＧＡとに基づいた値である。機関負荷率の要求値ＫＬＲは、内燃機関１０に要求される機関負荷率のことであり、アクセル開度ＡＣが大きいほど大きくなる。例えば、スロットル開度制御部６１３は、図２に示すマップを用いてスロットル開度の目標値ＳＬＴｒを導出する。そして、スロットル開度制御部６１３は、導出した目標値ＳＬＴｒと一致するようにスロットル開度ＳＬを制御する。

図２に示すマップは、機関負荷率の要求値ＫＬＲと機関回転速度ＮＥとを基にスロットル開度の目標値ＳＬＴｒを導出するためのものである。なお、図２における実線Ｌは、目標値ＳＬＴｒが同じ値となるときの機関負荷率の要求値ＫＬＲと機関回転速度ＮＥとを示す点を繋いだ線である。例えば、各実線Ｌのうちの第１実線Ｌ１は、目標値ＳＬＴｒが第１開度となるときの機関負荷率の要求値ＫＬＲと機関回転速度ＮＥとを示す点を繋いだ線である。

目標値ＳＬＴｒは、機関負荷率の要求値ＫＬＲが大きいほど大きくなる。また、目標値ＳＬＴｒは、機関回転速度ＮＥが大きいほど大きくなる。つまり、機関回転速度ＮＥがある値で保持されている場合、要求値ＫＬＲが上限負荷率ＫＬＬｍ以下であるときに導出される目標値ＳＬＴｒは、要求値ＫＬＲが上限負荷率ＫＬＬｍよりも大きいときに導出される目標値ＳＬＴｒよりも小さい。言い換えると、要求値ＫＬＲが上限負荷率ＫＬＬｍ以下であるときには、要求値ＫＬＲが上限負荷率ＫＬＬｍよりも大きいときと比較し、ポート噴射弁２１の燃料噴射量を少なくすることができる。本実施形態では、上限負荷率ＫＬＬｍが、「上限値」に相当する。

スロットル開度制御部６１３は、Ｆ／Ｃ処理が実行されている場合、スロットル開度の目標値ＳＬＴｒを規定値で保持し、当該目標値ＳＬＴｒと一致するようにスロットル開度ＳＬを制御する。規定値としては、例えば、アイドル運転時におけるスロットル開度、及びアイドル運転時におけるスロットル開度近傍の値を挙げることができる。

スロットル開度制御部６１３は、Ｆ／Ｃ処理の終了後に制限処理を実行することがある。制限処理とは、Ｆ／Ｃ処理が終了してから所定期間ＴＭＥが経過するまでの間、スロットル開度ＳＬの増大を制限する処理である。Ｆ／Ｃ処理の終了後に制限処理を実行するか否かの判定方法、及び、制限処理の具体的な内容については後述する。

時間計測部６１４は、Ｆ／Ｃ処理の継続時間ＴＭｆを計測する。具体的には、時間計測部６１４は、Ｆ／Ｃ処理中において吸気管圧力ＰＭＣが判定圧力ＰＭＣＴｈ以下である時間の積算値を継続時間ＴＭｆとして計測する。判定圧力ＰＭＣＴｈは、「判定値」の一例であって、吸気管圧力ＰＭＣが低いか否かの判断基準として設定されている。Ｆ／Ｃ処理中において吸気管圧力ＰＭＣが判定圧力ＰＭＣＴｈ以下である場合、膨張行程時に燃焼室１３の圧力が低くなる。そして、Ｆ／Ｃ処理中において吸気管圧力ＰＭＣが判定圧力ＰＭＣＴｈ以下である状態が長いと、クランクケース１６側から燃焼室１３にオイルが流入する事象が生じうる。

Ｍ／Ｇ制御部６２は、モータジェネレータ５０の駆動を制御する。制限処理の実行中におけるモータジェネレータ５０の駆動の制御については後述する。
次に、図３を参照し、Ｆ／Ｃ処理中に継続時間ＴＭｆを計測するために実行される処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、繰り返し実行される。

本処理ルーチンにおいて、ステップＳ１１では、Ｆ／Ｃ処理部６１１によってＦ／Ｃ処理が実行されているか否かの判定が行われる。Ｆ／Ｃ処理が実行されているとの判定がなされてない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、本処理ルーチンが一旦終了される。一方、Ｆ／Ｃ処理が実行されているとの判定がなされている場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ１２に移行される。ステップＳ１２において、吸気管圧力ＰＭＣが判定圧力ＰＭＣＴｈ以下であるか否かの判定が行われる。吸気管圧力ＰＭＣが判定圧力ＰＭＣＴｈよりも高い場合（Ｓ１２：ＮＯ）、継続時間ＴＭｆを更新することなく、本処理ルーチンが一旦終了される。

一方、吸気管圧力ＰＭＣが判定圧力ＰＭＣＴｈ以下である場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ１３に移行される。ステップＳ１３において、時間計測部６１４によって、Ｆ／Ｃ処理中において吸気管圧力ＰＭＣが判定圧力ＰＭＣＴｈ以下であるときの時間の積算値が継続時間ＴＭｆとして更新される。次のステップＳ１４では、Ｆ／Ｃ処理が終了しているか否かの判定が行われる。Ｆ／Ｃ処理が未だ実行されている場合（Ｓ１４：ＮＯ）、処理が前述したステップＳ１２に移行される。一方、Ｆ／Ｃ処理が終了している場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、本処理ルーチンが終了される。すなわち、時間計測部６１４による継続時間ＴＭｆの更新が終了される。

次に、図４を参照し、Ｆ／Ｃ処理の終了後に制限処理を実行するための処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、Ｆ／Ｃ処理が終了したことを契機に実行される。
本処理ルーチンにおいて、ステップＳ２１では、最後に実行されたＦ／Ｃ処理中に時間計測部６１４によって計測された継続時間ＴＭｆが判定継続時間ＴＭｆＴｈ以上であるか否かの判定が行われる。継続時間ＴＭｆが長いほど、Ｆ／Ｃ処理中にクランクケース１６側から燃焼室１３にオイルが流入した可能性が高い。つまり、継続時間ＴＭｆが判定継続時間ＴＭｆＴｈ以上である場合、Ｆ／Ｃ処理中にオイルが燃焼室１３に流入した可能性が高い。一方、継続時間ＴＭｆが判定継続時間ＴＭｆＴｈ未満である場合、Ｆ／Ｃ処理中にオイルが燃焼室１３に流入した可能性は低い。

ステップＳ２１において、継続時間ＴＭｆが判定継続時間ＴＭｆＴｈ未満である場合（ＮＯ）、処理が次のステップＳ２１１に移行される。ステップＳ２１１において、時間計測部６１４によって、継続時間ＴＭｆが「０」にリセットされる。その後、本処理ルーチンが終了される。つまり、継続時間ＴＭｆが判定継続時間ＴＭｆＴｈ未満である場合には、制限処理を実行することなく、すなわち後述するステップＳ２４の処理を実行することなく、本処理ルーチンが終了される。この場合、スロットル開度制御部６１３は、図２に示したマップを用いてスロットル開度の目標値ＳＬＴｒを導出する。そして、スロットル開度制御部６１３は、導出した目標値ＳＬＴｒと一致するようにスロットル開度ＳＬを制御する。また、燃焼処理部６１２は、空燃比ＡＦを目標空燃比ＡＦＴｒとする量の燃料をポート噴射弁２１から噴射させる。これにより、各気筒１１内で燃焼が行われる。

その一方で、ステップＳ２１において、継続時間ＴＭｆが判定継続時間ＴＭｆＴｈ以上である場合（ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ２２に移行される。ステップＳ２２において、スロットル開度制御部６１３によって、制限処理の実行時間である所定期間ＴＭＥの長さが設定される。すなわち、スロットル開度制御部６１３は、ステップＳ２１の判定で用いられた継続時間ＴＭｆが長いほど所定期間ＴＭＥの長さを長くする。次のステップＳ２３において、時間計測部６１４によって、継続時間ＴＭｆが「０」にリセットされる。

そして、ステップＳ２４では、スロットル開度制御部６１３によって、制限処理の実行を通してスロットル開度ＳＬが制御される。すなわち、スロットル開度制御部６１３は、制限処理では、機関負荷率の要求値ＫＬＲが上限負荷率ＫＬＬｍを越えないように要求値ＫＬＲの増大を制限する。本実施形態では、スロットル開度制御部６１３は、アクセル開度ＡＣを基に導出した要求値ＫＬＲと上限負荷率ＫＬＬｍとのうちの小さい方の値を要求値ＫＬＲとする。続いて、スロットル開度制御部６１３は、設定した機関負荷率の要求値ＫＬＲ及び機関回転速度ＮＥを基にスロットル開度の目標値ＳＬＴｒを導出する。これにより、目標値ＳＬＴｒの増大が制限される。そして、スロットル開度制御部６１３は、導出した目標値ＳＬＴｒと一致するようにスロットル開度ＳＬを制御する。

続いて、ステップＳ２５において、各気筒１１内での燃焼が許可される。すなわち、燃焼処理部６１２は、各ポート噴射弁２１及び各点火装置２２の作動を制御する。このとき、燃焼処理部６１２は、空燃比ＡＦを目標空燃比ＡＦＴｒとする量の燃料をポート噴射弁２１から噴射させる。これにより、各気筒１１内で燃焼が行われる。

そして、ステップＳ２６において、スロットル開度制御部６１３によって、制限処理の終了条件が成立したか否かの判定が行われる。本実施形態では、制限処理の実行時間がステップＳ２２で設定した所定期間ＴＭＥの長さ以上である場合は、終了条件が成立していると判定される。また、制限処理の実行時間が所定期間ＴＭＥの長さ未満であってもＦ／Ｃ処理が開始された場合でも、終了条件が成立していると判定される。一方、制限処理の実行時間が所定期間ＴＭＥの長さ未満である場合であって、且つＦ／Ｃ処理が開始されていない場合は、終了条件が成立していないと判定される。終了条件が成立していない場合（Ｓ２６：ＮＯ）、処理が前述したステップＳ２４に移行される。すなわち、制限処理を実行しつつの各気筒１１内での燃焼が継続される。一方、終了条件が成立している場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、本処理ルーチンが終了される。すなわち、制限処理が終了され、スロットル開度ＳＬの増大の制限が解除される。

なお、制限処理の実行時間が所定期間ＴＭＥの長さ未満である状況下でＦ／Ｃ処理が開始されたために制限処理が終了された場合、前回のＦ／Ｃ処理中に気筒１１内に流入したオイルが気筒１１内に未だ残っている可能性がある。この場合、今回のＦ／Ｃ処理の実行期間が短く、継続時間ＴＭｆが判定継続時間ＴＭｆＴｈ未満であったときには、気筒１１内にオイルが残っているにも拘わらず、制限処理が実行されないこととなる。そのため、本実施形態では、制限処理の実行時間が所定期間ＴＭＥの長さ未満である状況下でＦ／Ｃ処理が開始されたために制限処理が終了された場合、所定期間ＴＭＥの長さから制限処理の実行時間を引いた値が残り時間として記憶される。そして、次回のＦ／Ｃ処理の終了後における図４に示した処理ルーチンの実行時では、当該Ｆ／Ｃ処理中に更新された継続時間ＴＭｆが、上記残り時間を基に増大補正される。例えば、上記残り時間が長いほど増大補正量が多くなるように、継続時間ＴＭｆが補正される。そして、ステップＳ２１では、増大補正後の継続時間ＴＭｆが判定継続時間ＴＭｆＴｈ以上であるか否かの判定、すなわち制限処理を実行するか否かの判定が行われる。これにより、制限処理が実行されやすくなる。

さらに、次のステップＳ２２では、増大補正後の継続時間ＴＭｆを用い、所定期間ＴＭＥの長さが設定される。そのため、継続時間ＴＭｆの増大補正が行われない場合と比較し、所定期間ＴＭＥの長さを長くすることができる。

次に、図５を参照し、制限処理中にモータジェネレータ５０の駆動を制御するために実行される処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、制限処理中では繰り返し実行される。

本処理ルーチンにおいて、ステップＳ３１では、Ｍ／Ｇ制御部６２によって、モータジェネレータ５０の出力トルクの要求値である要求ＭＧトルクＴＱＭＧＲが取得される。続いて、ステップＳ３２において、Ｍ／Ｇ制御部６２によって、制限処理の実行に伴う要求ＭＧトルクＴＱＭＧＲの補正量であるトルク補正量ΔＴＱが導出される。アクセル開度ＡＣに基づいて導出される機関負荷率の要求値ＫＬＲを算出要求値ＫＬＲＡとする。また、制限処理中においてスロットル開度の目標値ＳＬＴｒの導出に用いられた要求値ＫＬＲを実要求値ＫＬＲＢとする。実要求値ＫＬＲＢが算出要求値ＫＬＲＡと同じ値である場合、制限処理の実行中でも、内燃機関１０の出力トルクＴＱＥＮの増大は実質的には制限されていない。一方、実要求値ＫＬＲＢが算出要求値ＫＬＲＡよりも小さい場合、制限処理の実行によって出力トルクＴＱＥＮの増大が制限されている。そのため、Ｍ／Ｇ制御部６２は、実要求値ＫＬＲＢが算出要求値ＫＬＲＡと同じ値である場合にはトルク補正量ΔＴＱを「０」とし、実要求値ＫＬＲＢが算出要求値ＫＬＲＡよりも小さい場合にはトルク補正量ΔＴＱを「０」よりも大きい値とする。このとき、Ｍ／Ｇ制御部６２は、実要求値ＫＬＲＢと算出要求値ＫＬＲＡとの差分が大きいほどトルク補正量ΔＴＱを大きくする。

次のステップＳ３３において、Ｍ／Ｇ制御部６２によって、ステップＳ３１で取得された要求ＭＧトルクＴＱＭＧＲとステップＳ３２で導出されたトルク補正量ΔＴＱとの和が要求ＭＧトルクＴＱＭＧＲとされる。すなわち、トルク補正量ΔＴＱが正の値である場合、要求ＭＧトルクＴＱＭＧＲが増大補正される。そして、ステップＳ３４において、モータジェネレータ５０の出力トルクＴＱＭＧが要求ＭＧトルクＴＱＭＧＲとなるように、モータジェネレータ５０の駆動が制御される。その後、本処理ルーチンが一旦終了される。

次に、図６を参照し、本実施形態の作用及び効果について説明する。
図６に示すように、タイミングｔ１１でアクセル開度ＡＣが「０」となる。すると、車両が減速するとともに、規定のＦ／Ｃ条件が成立するため、Ｆ／Ｃ処理が開始される。すると、スロットル開度ＳＬは、Ｆ／Ｃ処理の開始前よりも小さくなるため、吸気管圧力ＰＭＣが低くなる。そして、タイミングｔ１２で吸気管圧力ＰＭＣが判定圧力ＰＭＣＴｈ以下になる。タイミングｔ１２以降では、吸気管圧力ＰＭＣが判定圧力ＰＭＣＴｈ以下である状態が継続する。そのため、タイミングｔ１２からは継続時間ＴＭｆが更新される。

Ｆ／Ｃ処理の実行中におけるタイミングｔ１３で継続時間ＴＭｆが判定継続時間ＴＭｆＴｈに達する。その後のタイミングｔ１４から運転者のアクセル操作が開始されるため、Ｆ／Ｃ処理が終了される。このようにＦ／Ｃ処理が終了されると、継続時間ＴＭｆが判定継続時間ＴＭｆＴｈ以上であるため、制限処理が開始される。つまり、Ｆ／Ｃ処理の実行中にクランクケース１６側から燃焼室１３にオイルが流入した可能性があるため、制限処理が実行される。また、このように制限処理が開始されると、各気筒１１内への燃料の供給や各点火装置２２の作動も行われるため、各気筒１１内で燃焼が行われるようになる。すると、当該燃焼に起因して発生した熱によって各気筒１１内に存在するオイルが気化する。

制限処理では、Ｆ／Ｃ処理の終了から所定期間ＴＭＥが経過するまでの間、すなわちタイミングｔ１４からタイミングｔ１５までの間、スロットル開度ＳＬの増大が制限される。そのため、所定期間ＴＭＥ内では、ポート噴射弁２１の燃料噴射量が多くなりにくい。これにより、制限処理が実行されない場合と比較し、気化しないまま吸気通路１８から燃焼室１３に供給される燃料を少なくすることができる。つまり、燃焼室１３で、気化していない燃料とオイルとが混ざってしまうことを抑制できる。

ここで、気化しないまま吸気通路１８から燃焼室１３に燃料が供給されると、燃焼室１３では、気化していない燃料とオイルとが混ざってしまう。すると、当該燃料は、気筒１１内で気化しにくくなる。すなわち、気筒１１内での燃焼のタイミングでも、気化していない燃料が気筒１１内に存在している可能性がある。このように燃焼タイミングでも気化していない燃料の量が多いほど、排気性状が悪化しやすい。

この点、本実施形態では、気化しないまま吸気通路１８から燃焼室１３に供給される燃料の量を少なくすることができる。これにより、燃焼室１３で、気化していない燃料とオイルとが混ざってしまうことを抑制できる。そして、燃焼室１３のオイルを気化させることができる。したがって、本実施形態では、Ｆ／Ｃ処理の終了後に各気筒１１内での燃焼を再開させた場合、排気性状が悪化することを抑制できる。

なお、本実施形態では、以下に示す効果をさらに得ることができる。
（１）Ｆ／Ｃ処理中では吸気管圧力ＰＭＣが低いほど、膨張行程時に燃焼室１３の圧力が低くなるため、クランクケース１６側から燃焼室１３にオイルが流入しやすい。そこで、本実施形態では、Ｆ／Ｃ処理の実行中において吸気管圧力ＰＭＣが判定圧力ＰＭＣＴｈ以下であるときの時間の積算値が継続時間ＴＭｆとして取得される。そのため、Ｆ／Ｃ処理中において吸気管圧力ＰＭＣが低い状態が長く続いたときには、クランクケース１６側から燃焼室１３にオイルが流入した可能性があると推測できるため、Ｆ／Ｃ処理の終了後に制限処理が実行される。その結果、Ｆ／Ｃ処理の終了後においてポート噴射弁２１の燃料噴射量が多くなることが抑制される。したがって、Ｆ／Ｃ処理の終了後では、当該Ｆ／Ｃ処理中に燃焼室１３内に流入したオイルを気化させることができる。

一方、Ｆ／Ｃ処理が終了しても、継続時間ＴＭｆが判定継続時間ＴＭｆＴｈ未満であるときには、Ｆ／Ｃ処理中にクランクケース１６側から燃焼室１３にオイルが流入しなかったと推測できるため、Ｆ／Ｃ処理の終了後に制限処理が実行されない。したがって、制限処理の不要な実行を抑制することができる。

（２）継続時間ＴＭｆが判定継続時間ＴＭｆＴｈ以上である場合、継続時間ＴＭｆが長いほどＦ／Ｃ処理中にクランクケース１６側から燃焼室１３に流入したオイルの量が多いと推測できる。Ｆ／Ｃ処理の終了後に各気筒１１内での燃焼の再開させた場合、燃焼室１３のオイルの気化の完了までに要する時間は、Ｆ／Ｃ処理の終了時点で燃焼室１３内に存在するオイルの量が多いほど長くなる。そのため、本実施形態では、Ｆ／Ｃ処理の終了後に制限処理を実行する場合、継続時間ＴＭｆが長いほど、制限処理の実行時間が長くされる。これにより、制限処理の実行によってより多くのオイルを気筒１１内での燃焼によって気化させることができる。したがって、制限処理の実行後は、気化していない燃料と気筒１１内のオイルとが混ざり合う事象を生じさせにくくすることができる。

一方、Ｆ／Ｃ処理の終了後に制限処理を実行する場合であっても、継続時間ＴＭｆがそれほど長くないときには、Ｆ／Ｃ処理中にクランクケース１６側から燃焼室１３に流入したオイルの量が少ないと推測できるため、制限処理の実行時間が短縮される。したがって、本実施形態では、制限処理の実行時間を適正化することができる。

（３）なお、制限処理の実行中において機関負荷率の要求値ＫＬＲが上限負荷率ＫＬＬｍと同じ値である場合、内燃機関１０の出力トルクＴＱＥＮの増大が制限されていることとなる。本実施形態では、このように内燃機関１０の出力トルクＴＱＥＮの増大が制限されている場合、モータジェネレータ５０の出力トルクＴＱＭＧを増大させることにより、車輪４１に伝達されるトルクが不足することを抑制できる。したがって、制限処理の実行中における車両の走行性能の低下を抑制することができる。

上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・制限処理の実行時間が所定期間ＴＭＥの長さ未満である状況下でＦ／Ｃ処理が開始されたために制限処理が終了された場合、次回のＦ／Ｃ処理の終了後にあっては、上記残り時間を基に、次回のＦ／Ｃ処理中に更新された継続時間ＴＭｆではなく、判定継続時間ＴＭｆＴｈを減少補正するようにしてもよい。この場合、上記残り時間が長いほど減少補正量が多くなるように、判定継続時間ＴＭｆＴｈが補正されることになる。そして、ステップＳ２１では、補正されていない継続時間ＴＭｆが減少補正後の判定継続時間ＴＭｆＴｈ以上であるか否かの判定が行われることとなる。この場合、次のステップＳ２２では、補正されていない継続時間ＴＭｆを基に所定期間ＴＭＥの長さを設定し、この所定期間ＴＭＥの長さを上記残り時間を基に増大補正するようにしてもよい。例えば、上記残り時間が長いほど、所定期間ＴＭＥの長さの増大補正量を多くする。

・制限処理の実行時間である所定期間ＴＭＥの長さを、継続時間ＴＭｆに応じて可変させなくてもよい。すなわち、所定期間ＴＭＥの長さを、予め設定された長さで固定してもよい。

・時間計測部６１４によって計測される継続時間ＴＭｆは、Ｆ／Ｃ処理の開始から終了までの時間であってもよい。
・アクセル操作が開始されたためにＦ／Ｃ処理が終了された場合、アクセル開度ＡＣを基に導出される機関負荷率の要求値ＫＬＲである算出要求値ＫＬＲＡが上限負荷率ＫＬＬｍよりも大きくなる可能性がある。一方、アクセル操作が行われていないにも拘わらず、機関回転速度ＮＥが判定回転速度ＮＥＴｈ以下になったためにＦ／Ｃ処理が終了された場合、算出要求値ＫＬＲＡは上限負荷率ＫＬＬｍ以上になることはない。そのため、アクセル操作の開始を契機にＦ／Ｃ処理が終了された場合には、Ｆ／Ｃ処理の終了後に制限処理の実行を許可する一方で、アクセル操作が開始されていないにも拘わらずＦ／Ｃ処理が終了された場合には、Ｆ／Ｃ処理の終了後に制限処理の実行を禁止するようにしてもよい。

・制限処理では、機関負荷率の要求値ＫＬＲが上限負荷率ＫＬＬｍを越えないように要求値ＫＬＲの増大を制限するのであれば、上記実施形態で説明した方法とは異なる方法で要求値ＫＬＲの増大を制限するようにしてもよい。例えば、アクセル開度ＡＣを基に導出される機関負荷率の要求値ＫＬＲである算出要求値ＫＬＲＡに所定の補正係数αを乗じることにより、スロットル開度の目標値ＳＬＴｒの算出に用いられる要求値である実要求値ＫＬＲＢが上限負荷率ＫＬＬｍを越えないようにしてもよい。

・内燃機関は、ポート噴射弁２１を備えているのであれば、気筒１１内に直接燃料を噴射する筒内噴射弁を備えるものであってもよい。このような内燃機関にあっては、Ｆ／Ｃ処理中では、ポート噴射弁２１及び筒内噴射弁の双方の燃料噴射が停止される。また、Ｆ／Ｃ処理の終了後に制限処理が実行される場合、ポート噴射弁２１から燃料を噴射させる一方で、筒内噴射弁の燃料噴射は停止されることとなる。すなわち、空燃比を目標空燃比とする量の燃料がポート噴射弁２１から噴射される。

・車載内燃機関の制御装置６１が搭載される車両は、ハイブリッド車両でなくてもよい。この場合、制限処理の実行によって内燃機関１０の出力トルクＴＱＥＮの増大が制限されている場合、内燃機関１０の点火時期を進角させることにより、出力トルクＴＱＥＮの増大を図るようにしてもよい。

１０…内燃機関、１１…気筒、１８…吸気通路、１９…スロットルバルブ、２１…ポート噴射弁、６１…車載内燃機関の制御装置、６１１…Ｆ／Ｃ処理部（フューエルカット処理部）、６１２…燃焼処理部、６１３…スロットル開度制御部、６１４…時間計測部。

Claims (3)

1. 吸気通路に燃料を噴射するポート噴射弁を備える車載内燃機関に適用され、
   車両減速時に前記ポート噴射弁の燃料噴射を停止させ、気筒内での燃焼を停止させるフューエルカット処理を実行するフューエルカット処理部と、
   前記フューエルカット処理の非実行時に、空燃比を目標空燃比とする量の燃料を前記ポート噴射弁から噴射させ、前記気筒内で燃焼を行わせる燃焼処理部と、
   スロットル開度を、機関負荷率の要求値及び機関回転速度を基に制御するスロットル開度制御部と、
   前記フューエルカット処理の継続時間を計測する時間計測部と、を備え、
   前記スロットル開度制御部は、前記時間計測部によって計測される前記継続時間が判定継続時間以上である状態で前記フューエルカット処理が終了した場合、当該フューエルカット処理が終了してから所定期間が経過するまでの間、スロットル開度の増大を制限する制限処理を実行するようになっており、
   前記スロットル開度制御部は、前記制限処理では、機関負荷率の要求値が上限値を越えないように当該要求値の増大を制限し、当該制限後の機関負荷率の要求値及び機関回転速度を基にスロットル開度を制御する
   車載内燃機関の制御装置。
2. 前記吸気通路におけるスロットルバルブよりも下流側の圧力を吸気管圧力とした場合、
   前記時間計測部は、前記フューエルカット処理の実行中において前記吸気管圧力が判定値以下であるときの時間の積算値を前記継続時間とする
   請求項１に記載の車載内燃機関の制御装置。
3. 前記スロットル開度制御部は、前記時間計測部によって計測された前記継続時間が長いほど、前記所定期間の長さを長くする
   請求項１又は請求項２に記載の車載内燃機関の制御装置。