JP2022053991A

JP2022053991A - 内燃機関の制御装置

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Publication number: JP2022053991A
Application number: JP2020160926A
Authority: JP
Inventors: 紀靖小橋; Noriyasu Kobashi; 佑輔齋藤; Yusuke Saito
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2022-04-06

Abstract

【課題】燃費の悪化を抑制する。【解決手段】排気系にバンク毎に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられた多気筒の内燃機関に用いられ、燃料カット条件が成立しているときには燃料噴射を停止する燃料カットが行なわれるように内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、バンク毎のフィルタの温度に基づいてバンク毎の燃料カット許可時間を設定し、設定したバンク毎の燃料カット許可時間のうち最も短い最短許可時間を用いて燃料カットを禁止する。これにより、燃費の悪化を抑制できる。【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、詳しくは、排気系にバンク毎に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられた多気筒の内燃機関に用いられる内燃機関の制御装置に関する。

従来、この種の内燃機関の制御装置としては、多気筒の内燃機関を制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。内燃機関は、排気系に、バンク毎に、排気浄化装置と、排気管の排気浄化装置より上流側で燃料を添加する燃料添加弁と、を備える。この制御装置では、内燃機関の運転状態が排気管に燃料が付着しやすい状態であるときには、運転状態が排気管に燃料が付着し難い状態であるときに比して排気流量が多いタイミングで燃料添加弁から燃料を添加する。これにより、燃料を排気に乗せて排気浄化装置へ運びやすくし、燃料の排気管への付着を抑制している。

特開２００７－３１５２７７号公報

ところで、バンク毎に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられた内燃機関を制御する制御装置では、燃料噴射を停止する燃料カットを行なうと、フィルタに空気（酸素）が供給されてフィルタに堆積した粒子状物質が燃焼し、フィルタの再生が行なわれる。そして、フィルタの温度が高温になると、燃料カットを禁止する。これにより、フィルタに供給される空気（酸素）量を低下させ、フィルタに堆積した粒子状物質の燃焼を抑制し、フィルタの保護を図っている。一般に、フィルタの温度は、演算負荷の低減などを目的として、全てのバンクで同一であると推定して、１つのバンクのフィルタの温度を用いて燃料カットを禁止する。しかしながら、実際のフィルタの温度は、バンク毎に異なる。そのため、１つのバンクのフィルタの温度を用いて燃料カットを禁止すると、他のバンクでは不必要に燃料カットを禁止することになり、燃費が悪化してしまう場合がある。

本発明の内燃機関の制御装置は、燃費の悪化を抑制することを主目的とする。

本発明の内燃機関の制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の内燃機関の制御装置は、
排気系にバンク毎に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられた多気筒の内燃機関に用いられ、燃料カット条件が成立しているときには燃料噴射を停止する燃料カットが行なわれるように前記内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記バンク毎の前記フィルタの温度に基づいて前記バンク毎の燃料カット許可時間を設定し、設定した前記バンク毎の前記燃料カット許可時間のうち最も短い最短許可時間を用いて前記燃料カットを禁止する
ことを要旨とする。

この本発明の内燃機関の制御装置では、バンク毎のフィルタの温度に基づいてバンク毎の燃料カット許可時間を設定し、設定したバンク毎の燃料カット許可時間のうち最も短い最短許可時間を用いて燃料カットを禁止する。これにより、１つのバンクのフィルタの温度に基づいて設定した燃料許可時間を用いて燃料カットを禁止するものに比して、不必要な燃料カットの禁止を抑制できる。この結果、燃費の悪化を抑制できる。ここで、「燃料カット条件」としては、例えば、本発明の内燃機関の制御装置を内燃機関と共に車両に搭載したときには、アクセルオフのときとしてもよい。

こうした本発明の内燃機関の制御装置では、前記燃料カットが開始されてからの経過時間が前記最短許可時間を超えたときには、前記燃料カット条件が成立しているときでも前記燃料カットを禁止してもよい。こうすれば、全てのバンクのフィルタが高温に至ることを抑制できる。

本発明の車両は、
内燃機関と、
上述したいずれかの態様の本発明の内燃機関の制御装置、即ち、基本的には、排気系にバンク毎に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられた多気筒の内燃機関に用いられ、燃料カット条件が成立しているときには燃料噴射を停止する燃料カットが行なわれるように前記内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、前記バンク毎の前記フィルタの温度に基づいて前記バンク毎の燃料カット許可時間を設定し、設定した前記バンク毎の前記燃料カット許可時間のうち最も短い最短許可時間を用いて前記燃料カットを禁止する内燃機関の制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記経過時間が前記最短許可時間を超えているときでも、前記最短許可時間が所定時間未満のときには、前記燃料カットを許可する
ことを要旨とする。

この本発明の車両では、バンク毎のフィルタの温度に基づいてバンク毎の燃料カット許可時間を設定し、設定したバンク毎の燃料カット許可時間のうち最も短い最短許可時間を用いて燃料カットを禁止する。そして、最短許可時間が所定時間未満のときには、経過時間が最短許可時間を超えているときでも、燃料カットを許可する。これにより、燃料カットの継続時間が短くなることによるドライバビリティの低下を抑制できる。ここで、「所定時間」は、燃料カットの継続時間が短くなることでドライバビリティが低下するか否かを判定するための閾値である。

本発明の一実施例としての内燃機関の制御装置を搭載した自動車２０の構成の概略を示す構成図である。エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。ＥＣＵ５０により実行される燃料カット可否定ルーチンの一例を示すフローチャートである。許可時間設定用マップの一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての内燃機関の制御装置を搭載した自動車２０の構成の概略を示す構成図である。図２は、エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、トルクコンバータ２８と、自動変速機３０と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）５０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などの燃料を用いて各気筒の吸気、圧縮、膨張（爆発燃焼）、排気の各行程により動力を出力する第１、第２バンク１３２Ａ、１３２Ｂ（それぞれ２気筒や３気筒など）を有する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、図２に示すように、エアクリーナ１２４により清浄された空気を吸気管１２６、スロットルバルブ１２８、インテークマニホールド（インマニ）１３０を介して吸入すると共に各燃料噴射弁から燃料を噴射して空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を各吸気バルブを介してエンジン本体１３２の各燃焼室に吸入し、各点火プラグによる電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられる各ピストンの往復運動をクランクシャフト２３の回転運動に変換する。エンジン本体１３２の第１バンク１３２Ａの各燃焼室から各排気バルブおよびエキゾーストマニホールド（エキマニ）１３４Ａを介して排気管１３６Ａに排出される排気は、浄化装置１３８Ａ、ガソリンパティキュレートフィルタ（以下、「ＧＰＦ」という）１４０Ａを介して外気に排出される。また、エンジン本体１３２の第２バンク１３２Ｂの各燃焼室から各排気バルブおよびエキゾーストマニホールド（エキマニ）１３４Ｂを介して排気管１３６Ｂに排出される排気は、浄化装置１３８Ｂ、ＧＰＦ１４０Ｂを介して外気に排出される。浄化装置１３８Ａ、１３８Ｂは、排気中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化触媒（三元触媒）を有する。ＧＰＦ１４０Ａ、１４０Ｂは、セラミックスやステンレスなどにより多孔質フィルタとして形成されており、排気中の煤などの粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕捉する。エンジン２２は、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するＥＣＵ５０により燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。

トルクコンバータ２８は、一般的な流体式の伝導装置として構成されており、エンジン２２のクランクシャフト２３の動力を自動変速機３０の入力軸３２にトルクを増幅して伝達したり、トルクを増幅することなくそのまま伝達したりする。トルクコンバータ２８は、エンジン２２のクランクシャフト２３に接続されたポンプインペラと、入力軸３２に接続されたタービンランナと、タービンランナからポンプインペラへの作動油の流れを整流するステータと、ステータの回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチと、ポンプインペラとタービンランナとを連結する油圧駆動のロックアップクラッチ２８ａと、を備える。ロックアップクラッチ２８ａは、ＥＣＵ５０により駆動制御されている。

自動変速機３０は、入力軸３２に接続されると共に、駆動輪（前輪）３６ａ、３６ｂに連結された車軸にデファレンシャルギヤを介して接続された駆動軸３７に接続されている。自動変速機３０は、複数の遊星歯車と、油圧駆動の複数の摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）と、を備える。自動変速機３０は、複数の摩擦係合要素の係脱により第１速から第４速までの前進段や後進段を形成して入力軸３２と駆動軸３７との間で動力を伝達する。自動変速機３０は、ＥＣＵ５０により駆動制御されている。なお、自動変速機３０としては、最高段が第４速のものに限定されるものではなく、最高段を第３速以下としたり、第５速以上としてもよい。

ＥＣＵ５０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。

ＥＣＵ５０には、エンジン２２の運転制御やロックアップクラッチ２８ａ、自動変速機３０の制御に必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＥＣＵ５０に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２３のクランク角を検出するクランク角センサからのクランク角θｃｒや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗを挙げることができる。また、吸気管１２６におけるエアクリーナ１２４とインテークマニホールド１３０との間に取り付けられたエアフローメータ７１からの吸入空気量Ｑａや、スロットルバルブ１２８の開度を検出する開度センサからの開度ＴＨも挙げることができる。さらに、排気管１３６Ａにおける浄化装置１３８Ａの上流側および下流側に取り付けられた空燃比センサ７６Ａ、７８Ａからの空燃比ＡＦｆ１、ＡＦｒ１や、排気管１３６Ｂにおける浄化装置１３８Ｂの上流側および下流側に取り付けられた空燃比センサ７６Ｂ、７８Ｂからの空燃比ＡＦｆ２、ＡＦｒ２も挙げることができる。そして、浄化装置１３８Ａ、１３８ＢとＧＰＦ１４０Ａ、１４０Ｂとの間に取り付けられた温度センサ８０Ａ、８０ＢからのＧＰＦ床温ＴｇｐｆＡ、ＴｇｐｆＢも挙げることができる。また、入力軸３２に取り付けられた回転数センサからの入力軸３２の回転数Ｎｉも挙げることができる。さらに、イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号や、シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰも挙げることができる。さらに、アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ６８からの車速Ｖも挙げることができる。

ＥＣＵ５０からは、エンジン２２の運転制御やロックアップクラッチ２８ａ、自動変速機３０の制御に必要な各種制御信号が出力ポートを介して出力される。各種制御信号としては、例えば、スロットルバルブ１２８のポジションを調節するスロットルモータや燃料噴射弁への駆動信号や、燃料噴射弁への駆動信号などを挙げることができる。また、トルクコンバータ２８のロックアップクラッチ２８ａへの制御信号や、自動変速機３０への変速制御信号などを挙げることができる。

ＥＣＵ５０は、クランクポジションセンサからのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。また、ＥＣＵ５０は、エアフローメータ７１からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて、負荷率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬも演算している。さらに、ＥＣＵ５０は、エンジン２２が始動されてから運転を停止するまでの期間において所定時間毎に検出される吸入空気量Ｑａを積算した積算吸入空気量ΣＱａを演算している。積算吸入空気量ΣＱａ、始動後経過時間ｔｓｔは、エンジン２２の運転を停止したときに値０にリセットされる。

こうして構成された実施例の自動車２０は、運転者のアクセルペダル６３の操作に応じて、エンジン２２からの動力を駆動輪３６ａ、３６ｂに出力して走行する。

実施例の自動車２０は、シフトポジションＳＰに応じて自動変速機３０を制御する。シフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションのときには、基本的には、自動変速機３０が第１速～第４速のいずれかの状態やリバースの状態となるよう自動変速機３０の複数の摩擦係合要素を制御する。シフトポジションＳＰがＮポジションやＰポジションのときには、複数の摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）を全て開放する。

実施例の自動車２０は、アクセルペダル６３がオフされたときには、各燃料噴射弁からの燃料噴射を停止する燃料カットを実行する。燃料カット中は、ＧＰＦ１４０Ａ、１４０Ｂに空気（酸素）が供給されてＧＰＦ１４０Ａ、１４０Ｂに堆積した粒子状物質が燃焼し、ＧＰＦ１４０Ａ、１４０Ｂの再生が行なわれる。

次に、こうして構成された実施例の自動車２０の動作、特に、アクセルペダル６３がオフされて燃料カットを実行しているときの動作について説明する。図３は、ＥＣＵ５０により実行される燃料カット可否判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、アクセルペダル６３がオフされているときに所定時間（例えば、数ｍｓｅｃなど）毎に繰り返し実行される。

本ルーチンが実行されると、最初に、ＧＰＦ床温ＴｇｐｆＡ、ＴｇｐｆＢや燃料カット経過時間ｔｆｃ、ＰＭ堆積量ＭｐｍＡ、ＭｐｍＢを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ＧＰＦ床温ＴｇｐｆＡ、ＴｇｐｆＢは、温度センサ８０Ａ、８０Ｂにより検出されたものを入力している。燃料カット経過時間ｔｆｃは、燃料カットの実行が開始されてからの経過時間としてＥＣＵ５０の図示しないタイマで計測されたものを入力している。燃料カット経過時間ｔｆｃは、燃料カットが停止したときに値０にリセットされる。ＰＭ堆積量ＭｐｍＡ、ＭｐｍＢは、ＧＰＦ１４０Ａ、１４０Ｂに捕捉された粒子状物質の推定される堆積量であり、エンジン２２の運転中に演算される。ここで、ＰＭ堆積量ＭｐｍＡ、ＭｐｍＢの設定について説明する。なお、ＰＭ堆積量ＭｐｍＡ、ＭｐｍＢは、同様の手法で設定することから、実施例では、ＰＭ堆積量ＭｐｍＡの推定についてのみ詳細に説明する。

エンジン２２の燃料噴射が行なわれているときには、ＥＣＵ５０は、最初に、エンジン２２の回転数Ｎｅと吸入空気量Ｑａと冷却水温Ｔｗと積算吸入空気量ΣＱａとからＧＰＦ１４０Ａへ排出された粒子状物質の排出量（ＰＭ排出量）ＭｐｍｅｘＡを設定する。ＰＭ排出量ＭｐｍｅｘＡの設定は、エンジン２２の回転数と冷却水温と吸入空気量と積算吸入空気量と１つのバンクでのＰＭ排出量との関係を予め実験や解析などにより求めて排出量設定用マップとしてＲＯＭに記憶しておき、エンジン２２の回転数Ｎｅと吸入空気量Ｑａと冷却水温Ｔｗと積算吸入空気量ΣＱａとを排出量設定用マップに与えて対応するＰＭ排出量として導出された値に係数ｋｅｘを乗じた値として設定する。排出量設定用マップでは、ＰＭ排出量は、エンジン２２の回転数が高いときには低いときに比して大きくなり、吸入空気量が大きいときには小さいときに比して大きくなり、冷却水温が低いときには高いときに比して大きくなり、積算吸入空気量が小さいときには大きいときに比して大きくなる。係数ｋｅｘは、吸入空気量Ｑａが小さいときには大きいときに比して大きくなるように設定されている。これは、エンジン２２の回転数が高いときには低いときに比して単位時間あたりに燃焼室から排出される粒子状物質の量が大きくなり、エンジン２２の吸入空気量が大きいときには小さいときに比してＧＰＦ１４０Ａに流入する粒子状物質の量が多くなり、冷却水温が低いときには高いときに比してエンジン２２の暖機が十分ではなく燃焼室から排出される粒子状物質の量が多くなり、積算吸入空気量が小さいときには大きいときに比してエンジン２２の暖機が十分ではなく燃焼室から排出される粒子状物質の量が多くなることに基づく。

こうしてＰＭ排出量ＭｐｍｅｘＡを設定すると、ＥＣＵ５０は、既に演算されているＰＭ堆積量ＭｐｍＡ（演算前ＭｐｍＡ）に設定したＰＭ排出量ＭｐｍｅｘＡを加えた値（＝演算前ＭｐｍＡ＋ＭｐｍｅｘＡ）をＰＭ堆積量ＭｐｍＡとする。

エンジン２２の燃料噴射が行なわれていないとき（例えば、アクセルペダル８３がオフのとき）には、ＥＣＵ５０は、ＧＰＦ１４０Ａでの粒子状物質の燃焼量（ＰＭ燃焼量）ＭｐｍｃＡを設定する。

ＰＭ燃焼量Ｍｐｍｃは、ＰＭ堆積量とＧＰＦ１４０Ａの温度（ＧＰＦ床温）とエンジン２２の吸入空気量とＰＭ燃焼量との関係を予め実験や解析などにより求めて燃焼量設定用マップとしてＲＯＭに記憶しておき、既に演算されているＰＭ堆積量ＭｐｍＡ（演算前ＭｐｍＡ）とＧＰＦ温度ＴｇｐｆＡと吸入空気量Ｑａとを燃焼量設定用マップに与えて対応するＰＭ燃焼量として導出された値に係数ｋｃを乗じた値として設定される。燃焼量設定用マップでは、ＰＭ燃焼量は、前回本ルーチンを実行したときのＰＭ堆積量が大きいときには小さいときに比して大きくなり、ＧＰＦ１４０Ａの温度が高いときに低いときに比して大きくなり、エンジン２２の吸入空気量が大きいときには小さいときに比して大きくなる。係数ｋｃは、吸入空気量Ｑａが大きいときに小さいときに比して大きくなるように設定される。これは、前回本ルーチンを実行したときのＰＭ堆積量が大きいときには小さいときに比して、また、ＧＰＦ床温が高いときに低いときに比して、吸入空気量が大きいときには小さいときに比して、ＧＰＦ１４０Ａで燃焼する粒子状物質の量が多くなることに基づく。

そして、ＥＣＵ５０は、既に演算されているＰＭ堆積量ＭｐｍＡ（演算前ＭｐｍＡ）から設定したＰＭ燃焼量Ｍｐｍｃを減じた値（＝演算前ＭｐｍＡ－Ｍｐｍｃ）をＰＭ堆積量ＭｐｍＡに設定する。

次に、ＰＭ堆積量ＭｐｍＡとＧＰＦ床温ＴｇｐｆＡとからＧＰＦ１４０Ａが高温に至らない範囲内で許容される燃料カット時間の最大値としての燃料カット許可時間ｔｐＡを設定する（ステップＳ１１０）。燃料カット許可時間ｔｐＡの設定は、ＰＭ堆積量とＧＰＦ床温とカット許可時間との関係を予め実験や解析などにより求めて許可時間設定用マップとしてＲＯＭに記憶しておき、ＰＭ堆積量ＭｐｍＡとＧＰＦ床温ＴｇｐｆＡとを許可時間設定用マップに適用して得られたものを設定する。図４は、許可時間設定用マップの一例を示す説明図である。カット許可時間は、ＰＭ堆積量が多いときには少ないときに比して短く、ＧＰＦ床温が高いときには低いときに比して短く設定される。これは、燃料カット中は、ＰＭ堆積量が多いときには少ないときに比して粒子状物質の燃焼量が多いことからＧＰＦ床温が上昇しやすく、ＧＰＦ床温が高いときには低いときに比してＧＰＦ１４０Ａが高温に至りやすいことに基づく。

続いて、ＰＭ堆積量ＭｐｍＢとＧＰＦ床温ＴｇｐｆＢとからＧＰＦ１４０Ｂが高温に至らない範囲内で許容される燃料カット時間の最大値としての燃料カット許可時間ｔｐＢを設定する（ステップＳ１２０）。燃料カット許可時間ｔｐＢの設定は、上述の許可時間設定用マップを用いて燃料カット許可時間ｔｐＡの設定と同様の方法で行なわれる。

こうして燃料カット許可時間ｔｐＡ、ｔｐＢを設定すると、燃料カット許可時間ｔｐＡ、ｔｐＢのうち短いほうの値を判定用閾値（最短許可時間）ｔｒｅｆに設定し（ステップＳ１３０）、燃料カット経過時間ｔｆｃが判定用閾値ｔｒｅｆを超えているか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１３０で燃料カット許可時間ｔｐＡ、ｔｐＢのうち短いほうの値を判定用閾値ｔｒｅｆに設定しているから、ステップＳ１４０は、燃料カットをさらに継続したときに、ＧＰＦ１４０Ａ、１４０Ｂのうちの少なくとも一方が高温に至るか否かを判定する処理となっている。

燃料カット経過時間ｔｆｃが判定用閾値ｔｒｅｆ以下のときには、燃料カットをさらに継続してもＧＰＦ１４０Ａ、１４０Ｂのいずれかが高温に至ることはないと判断して、燃料カットを許可し（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。こうして燃料カットを継続することにより、ＧＰＦ１４０Ａ、１４０Ｂに堆積している粒子状物質を燃焼させると共に、燃費の悪化を抑制できる。

燃料カット経過時間ｔｆｃが判定用閾値ｔｒｅｆを超えているときには、燃料カットをさらに継続すると、ＧＰＦ１４０Ａ、１４０Ｂの少なくとも一方が高温に至ると判断して、燃料カットを禁止して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。こうして燃料カットを禁止することにより、ＧＰＦ１４０Ａ、１４０Ｂへの空気（酸素）の供給が抑制されて、粒子状物質の燃焼が抑制される。これにより、ＧＰＦ１４０Ａ、１４０Ｂが高温に至ることを抑制できる。なお、燃料カットを禁止したときには、エンジン２２をアイドル運転（自立運転）しながら走行させればよい。今、アクセルペダル８３がオフされていることから、ユーザは減速を要求していると考えられる。したがって、エンジン２２から動力を出力しながら走行すると、増速してユーザに違和感を与える場合がある。実施例では、エンジン２２をアイドル運転することにより、ユーザの違和感を抑制できる。

以上説明した実施例の内燃機関の制御装置を搭載した自動車２０によれば、バンク毎のＧＰＦ１４０Ａ、１４０Ｂの温度としてのＧＰＦ床温ＴｇｐｆＡ、ＴｇｐｆＢに基づいてバンク毎に燃料カット許可時間ｔｐＡ、ｔｐＢを設定し、設定したバンク毎の燃料カット許可時間ｔｐＡ、ｔｐＢのうち短いほうの時間として判定用閾値（最短許可時間）ｔｒｅｆを用いて燃料カットを禁止するから、燃費の悪化を抑制できる。

実施例の内燃機関の制御装置を搭載した自動車２０では、ステップＳ１４０で燃料カット経過時間ｔｆｃが判定用閾値ｔｒｅｆより大きいときには、燃料カットを禁止している。しかしながら、燃料カット経過時間ｔｆｃが判定用閾値ｔｒｅｆより大きいときであっても、判定用閾値ｔｒｅｆが所定時間ｔｊ未満のときには、燃料カットを許可してもよい。ここで、所定時間ｔｊは、燃料カットの継続時間が短くなることでドライバビリティが悪化するか否かを判定するための閾値である。これにより、燃料カットの継続が短くなることによるドライバビリティの低下を抑制できる。

実施例の内燃機関の制御装置を搭載した自動車２０では、ＧＰＦ１４０Ａ、１４０Ｂの上流側に温度センサ８０Ａ、８０Ｂを取り付けている。しかしながら、ＧＰＦ１４０Ａ、１４０Ｂの下流側に温度センサ８０Ａ、８０Ｂを取り付けてもよい。

実施例の内燃機関の制御装置を搭載した自動車２０では、温度センサ８０Ａ、８０Ｂにより検出したＧＰＦ床温ＴｇｐｆＡ、ＴｇｐｆＢを用いて燃料カット許可時間ｔｐＡ、ｔｐＢを設定している。しかしながら、温度センサ８０Ａ、８０Ｂを取り付けずに、ＧＰＦ床温ＴｇｐｆＡ、ＴｇｐｆＢをエンジン２２の回転数Ｎｅと負荷率ＫＬと吸入空気量Ｑａから演算してもよい。この場合、エンジン２２の回転数と負荷率とＧＰＦ床温との関係を予め温度設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、温度設定用マップからエンジン２２の回転数Ｎｅと負荷率ＫＬとに対応するＧＰＦ床温を導出し、導出したＧＰＦ床温に一次遅れ係数ｋを乗じたものをＧＰＦ床温ＴｇｐｆＡ、ＴｇｐｆＢに設定すればよい。温度設定用マップでは、ＧＰＦ床温は、エンジン２２の回転数Ｎｅが高いときに低いときに比して高くなり、負荷率ＫＬが大きいときには小さいときに比して大きくなるよう設定される。一次遅れ係数ｋは、吸入空気量Ｑａが大きいほど小さくなるよう設定される。こうしてＧＰＦ床温ＴｇｐｆＡ、ＴｇｐｆＢをエンジン２２の回転数Ｎｅと負荷率ＫＬと吸入空気量Ｑａから演算することにより、温度センサ８０Ａ、８０Ｂを用いない簡易な手法でＧＰＦ床温ＴｇｐｆＡ、ＴｇｐｆＢを設定できる。

実施例の内燃機関の制御装置を搭載した自動車２０では、ＥＣＵ５０として単一の電子制御ユニットを備えているが、複数の電子制御ユニットを備えていてもよい。

実施例では、本発明を、エンジン２２を備える自動車２０に適用している。しかしながら、本発明を、エンジン２２と、走行用の動力を出力するモータと、を搭載するハイブリッド自動車に適用しても構わない。

実施例では、本発明を自動車２０に適用する場合について例示している。しかしながら、本発明は、自動車２０以外でも列車など、エンジンを備えるものであれば如何なるものに適用しても構わない。また、本発明を、内燃機関の制御装置の形態としても構わない。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、ＥＣＵ５０が「内燃機関の制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、内燃機関の制御装置の製造産業などに利用可能である。

２０自動車、２２エンジン、２３クランクシャフト、２８トルクコンバータ、２８ａロックアップクラッチ、３０自動変速機、３２入力軸、３６ａ、３６ｂ駆動輪、３７駆動軸、５０電子制御ユニット（ＥＣＵ）、６０イグニッションスイッチ、６１シフトレバー、６２シフトポジションセンサ、６３アクセルペダル、６４アクセルペダルポジションセンサ、６５ブレーキペダル、６６ブレーキペダルポジションセンサ、６８車速センサ、１２４エアクリーナ、１２６吸気管、１２８スロットルバルブ、１３０インテークマニホールド、１３２エンジン本体、１３２Ａ第１バンク、１３２Ｂ第２バンク、１３４Ａ、１３４Ｂエキゾーストマニホールド、１３６Ａ、１３６Ｂ排気管、１３８Ａ、１３８Ｂ浄化装置、１４０Ａ、１４０Ｂガソリンパティキュレートフィルタ（ＧＰＦ）。

Claims

排気系にバンク毎に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられた多気筒の内燃機関に用いられ、燃料カット条件が成立しているときには燃料噴射を停止する燃料カットが行なわれるように前記内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記バンク毎の前記フィルタの温度に基づいて前記バンク毎の燃料カット許可時間を設定し、設定した前記バンク毎の前記燃料カット許可時間のうち最も短い最短許可時間を用いて前記燃料カットを禁止する
内燃機関の制御装置。