JP5829838B2

JP5829838B2 - エンジンブレーキ制御装置

Info

Publication number: JP5829838B2
Application number: JP2011128597A
Authority: JP
Inventors: 博志秋山
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2031-06-08
Also published as: JP2012255374A

Description

本発明は、コースティング走行時の触媒温度の低下を防止するためにスロットル弁を閉弁させると共に、ＥＧＲ弁を開弁させて排気ガスの排出を低減させるようにしたエンジンブレーキ制御装置に関する。

従来、車両の燃費性能向上を目的としてコースティング走行（アクセルペダルを開放した状態での惰性走行）中のエンジンブレーキ効果を抑制して走行距離を延ばす技術が知られている。エンジンブレーキ効果を抑制するには、エンジンを駆動系から遮断すれば良いが、エンジンと変速機とをトルクコンバータを介して接続しているパワープラントでは、エンジンを駆動系から遮断することが困難である。

そのため、コースティング走行時にはエンジンをつれ回した状態でエンジンブレーキ効果を抑制するようにした技術が多く採用されている。エンジンを連れ回した状態でのコースティング走行に際しては、燃料カットを行うと共に、自動変速機の変速比を高速側にセットしてエンジン回転数を低くすることで、エンジンブレーキで消費するエネルギを低減することができるが、エンジンブレーキの主要因であるポンピングロスを低減させれば、エンジンブレーキ効果をより一層抑制することができる。

エンジンのポンピングロスを低減する技術としては、コースティング走行中の燃料カット時に、スロットル弁を全開とし吸入管圧力を高くして、ポンピングロスを低減する技術が知られている。しかし、燃料カット時にスロットル弁を全開させると、筒内に導入された新気が、排気系を経てそのまま排出されるため、触媒を通過する新気により触媒温度が低下し、燃料カット復帰時に充分な触媒浄化能力を発揮させることができなくなる問題がある。

この対策として、例えば特許文献１（特開２００４−２７９５６号公報）には、燃料カット時に排気ガス再循環(EGR: Exhaust Gas Recirculation)装置に設けられているＥＧＲ弁を開くと共に、スロットル弁を全閉として、燃焼ガスをＥＧＲ通路を経て吸気系に還流させる技術が開示されている。この文献に開示されている技術によれば、燃焼ガスがＥＧＲ通路を経て循環されるだけであるため、排気系に新気が排出されることがなく、従って触媒が不必要に冷却されることもない。

特開２００４−２７９５６号公報

ところで、ガソリンエンジンでコースティング走行中に上述した文献に開示されているような制御を行った場合、ＥＧＲ通路を経て吸気系に多量の燃焼ガスが還流することになるため、燃料カット復帰時、或いは、コースティング走行からそのまま停止してアイドルストップ状態となった後の再始動の際には、筒内に充満している燃焼ガスの影響で、燃焼不良が発生し易くなる。

そのため、上述した文献の第２実施形態には、減速時にスロットル弁を全開にすると共に、ＥＧＲ弁を全閉にして、新気を筒内から排気系に取込み、その後、ＥＧＲ弁を開き、更に、スロットル弁を閉じて、ＥＧＲ通路を経て新気を吸気系に還流させることで、燃料カット復帰時の燃焼不良を回避する技術が開示されている。

しかし、コースティング走行中はエンジンブレーキが抑制されているため、例えば、連続した比較的長い下り坂ではエンジンブレーキを有効に作動させることができない不都合がある。更に、長い下り坂等を長時間コースティング状態で走行すると、その間、触媒に対して排気ガスが供給されないため、触媒温度が低下してしまい、燃料カット復帰時に触媒浄化能力を充分に発揮させることができなくなる不都合がある。

本発明は、上記事情に鑑み、長時間のコースティング走行中においても触媒温度を必要以上に低下させることなく、燃料カット復帰時の触媒浄化能力を充分に発揮させることのできるエンジンブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、エンジンの吸気系に介装されているスロットル弁と、前記エンジンの排気系に介装されている排気浄化触媒の上流と前記スロットル弁下流の前記吸気系とを連通して排気ガスの一部を該吸気系に還流させるＥＧＲ通路及び該ＥＧＲ通路に介装されているＥＧＲ弁を有するＥＧＲ手段と、前記エンジンの各気筒に燃料を供給する燃料供給手段と、コースティング走行を判定するコースティング判定手段とを備えるエンジンブレーキ制御装置において、前記コースティング判定手段でコースティング走行と判定した場合、点火カットにより未燃混合気を生成した後、前記スロットル弁を全閉させると共に燃料カットを実施し、前記ＥＧＲ弁を所定開度開弁させて所定のエンジンブレーキ力を得る。

本発明によれば、燃料カットを伴うコースティング走行時に触媒に対して新気が供給されず、触媒温度の低下を抑制することができる。

又、燃料カット実施前に予め生成した未燃混合気を燃焼室内に還流させるため、触媒温度低下判定時間を経過した場合、スロットル弁を微開させると共に燃料供給手段から燃料を微量噴射させることで、余剰の未燃混合気が排気系から排出され、この未燃料混合気が排気浄化触媒を通過するに際し、酸化による反応熱で排気浄化触媒が加熱昇温される。その結果、長時間のコースティング走行中においても触媒温度を必要以上に低下させることなく、燃料カット復帰時の触媒浄化能力を充分に発揮させることができる。

エンジンの概略構成図エンジン制御系の構成図エンジンブレーキ目標吸入管圧力設定ルーチンを示すフローチャートエンジンブレーキ制御ルーチンを示すフローチャート（その１）エンジンブレーキ制御ルーチンを示すフローチャート（その２）エンジントルクリカバリ制御ルーチンを示すフローチャートコースティング走行中の車両挙動を示し、（ａ）は車速の変化を示すタイミングチャート、（ｂ）はエンジントルクの変化を示すタイミングチャート、（ｃ）はエンジンブレーキ目標トルクの変化を示すフローチャート、（ｄ）はエンジンブレーキ目標吸入管圧力の変化を示すタイミングチャート、（ｅ）は吸入管圧力の変化を示すタイミングチャート、（ｆ）はスロットル弁開口面積の変化を示すタイミングチャート、（ｇ）はＥＧＲ弁開口面積の変化を示すタイミングチャート、（ｈ）は触媒通過ガス量の変化を示すタイミングチャート

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。

図１の符号１はエンジンであり、本実施形態では水平対向エンジンを示す。このエンジン１のシリンダヘッド２に、各気筒の吸気ポート２ａが形成され、この各吸気ポート２ａが吸気マニホルド３を介して集合され、その集合端が吸入管４の下流に形成されたエアチャンバ４ａに連通されている。

更に、この吸入管４の上流側の空気取り入れ口側にエアクリーナ９が介装され、又、この吸入管４の中途にスロットル弁１０が介装されている。このスロットル弁１０は電子制御スロットル弁であり、スロットル弁駆動手段としてのスロットルアクチュエータ１０ａの回動により開閉駆動される。尚、スロットルアクチュエータ１０ａは、後述する制御手段としてのエンジン制御装置（ＥＣＵ）３１から出力される開度指令信号としてのスロットル開度指令値αに基づいて回動される。

又、吸気マニホルド３の各吸気ポート２ａに臨まされている下流端に燃料供給手段としてのインジェクタ１２が配設されている。更に、シリンダヘッド２には、その先端を各気筒の燃焼室に臨ませた点火プラグ１３が取り付けられ、この各点火プラグ１３がイグナイタ１４に接続されている。一方、シリンダヘッド２に形成された排気ポート２ｂには、排気マニホルド５を介して排気管６が連通されている。この排気管６には、上流端に排気浄化触媒（以下、単に「触媒」と称する）７が介装され、下流端にマフラ８が取り付けられている。

更に、排気マニホルド５に、ＥＧＲ手段としてのＥＧＲ装置２１の構成要素であるＥＧＲ通路２２の一端が連通され、このＥＧＲ通路２２の他端が、エアチャンバ４ａに連通され、このＥＧＲ通路２２の中途に、当該ＥＧＲ通路２２を開閉するＥＧＲ弁２３が介装されている。このＥＧＲ弁２３はステッピングモータ等からなるＥＧＲ弁駆動手段としてのＥＧＲアクチュエータ２４に連設されており、このＥＧＲアクチュエータ２４が、後述するエンジン制御装置（ＥＣＵ）３１からの駆動信号によって駆動されると、ＥＧＲ弁２３が開閉動作されてＥＧＲ量が調整される。

次に、エンジン制御系の各センサ類の配列について説明する。エンジン１のクランク軸１ｂに連設するクランクロータ１５に、このクランクロータ１５の回転数からエンジン回転数Ｎｅ[rpm]等を検出するクランク角センサ１６が対設されている。又、吸入管４のエアクリーナ９の直下流に、吸入空気の質量流量から吸入空気量Ｑを検出する吸入空気量センサ１７が配設されている。更に、スロットル弁１０に、スロットル開度ＴＨ[%]を検出するスロットル開度センサ１８が連設され、又、エアチャンバ４ａに、吸入管圧力Ｐｍを絶対圧で検出する圧力検出手段としての吸入管圧力センサ１９が連通されている。更に、排気管６の触媒７の直上流に排気ガス中の酸素濃度から空燃比A/Fを検出する空燃比センサ２０が配設されている。

図２に示すように、ＥＣＵ３１はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等を備える周知のマイクロコンピュータを中心として構成されている。ＥＣＵ３１の入力側に、変速機出力軸等の回転数から車速Ｓ[Km/h]を検出する車速センサ２５、クランク角センサ１６、吸入空気量センサ１７、図示しないアクセルペダルの踏込み量であるアクセル開度ＡＰ[%]を検出するアクセル開度センサ２６、スロットル開度センサ１８、吸入管圧力センサ１９、空燃比センサ２０が接続されている。又、ＥＣＵ３１の出力側にインジェクタ１２、イグナイタ１４、スロットルアクチュエータ１０ａ、ＥＧＲアクチュエータ２４が接続されている。

ＥＣＵ３１は、各種センサで検出したパラメータに基づいて各種アクチュエータ類を制御し、エンジン１の燃料噴射制御、点火時期制御、ＥＧＲ制御等の各種エンジン制御を行うとともに、コースティング走行中のエンジンブレーキ制御を行う。

ここで、ＥＧＲ制御について簡単に説明する。ＥＧＲアクチュエータ２４は、例えば、０〜５２までのステップ数（ＥＧＲステップ数）が設定されているステッピングモータであり、ＥＣＵ３１は、各種センサ類からの検出値に基づいてＥＧＲ条件が成立していると判定した場合、ＥＧＲアクチュエータ２４を１〜５２の所定ＥＧＲステップ数に制御し、当該ＥＧＲステップ数に応じた開度でＥＧＲ弁２３を開弁させる。尚、ＥＧＲ条件が不成立の場合は、ＥＧＲアクチュエータ２４のＥＧＲステップ数を０とし、ＥＧＲ弁２３を閉弁させる。又、ＥＧＲ弁２３が開弁すると、エアチャンバ４ａに排気ガスの一部が還流されるため、吸入管圧力センサ１９で検出した吸入管圧力（絶対圧）Ｐｍは、ＥＧＲ弁２３の閉弁時に比べて高い値を示す。

上述したＥＣＵ３１で処理されるコースティング走行中のエンジンブレーキ制御は、具体的には、図３に示す目標吸入管圧力設定ルーチン、及び、図４〜図５に示すエンジンブレーキ制御ルーチンで実行される。これらのルーチンは、イグニッションスイッチをＯＮした後、所定演算周期毎に実行される。

図３に示すルーチンでは、先ず、ステップＳ１でエンジン回転数Ｎｅと車速Ｓとを読込み、ステップＳ２で、このエンジン回転数Ｎｅと車速Ｓとに基づき、クランク軸１ｂの軸端に作用させるエンジンブレーキ目標トルクＴBRを、マップ参照、或いは演算式から求める。

次いで、ステップＳ３へ進み、エンジンブレーキ目標トルクＴBRに基づき、このエンジンブレーキ目標トルクＴBRを発生させるために必要な吸入管圧力Ｐｍの目標値（エンジンブレーキ目標吸入管圧力）ＰBRを、テーブル検索、或いは演算式から求めて、ルーチンを抜ける。

このエンジンブレーキ目標吸入管圧力ＰBRは、図４〜図５に示すエンジンブレーキ制御ルーチンを実行する際に読込まれる。このルーチンは、先ず、ステップＳ１１でコースティング走行か否かを判定する。尚このステップでの処理が、本発明のコースティング判定手段に対応している。

コースティング走行か否かは、例えば、車速Ｓとアクセル開度ＡＰとに基づき、車速Ｓが停止判定車速（例えば５〜１０[Km/h]）以上で、且つ、アクセルペダルが開放状態（ＡＰ＝０）の場合、コースティング走行と判定する。そして、コースティング走行と判定した場合は、ステップＳ１２へ進み、又、巡航運転或いは加速運転等、エンジントルクによる走行の場合は、ステップＳ３２へ分岐し、エンジンブレーキ制御フラグＦBRをクリアして（ＦBR←０）、ルーチンを抜ける。

ステップＳ１２へ進むと、スロットル開度ＴＨを読込み、このスロットル開度ＴＨが点火カット判定スロットル開度ＴＨｏ（例えばＴＨｏ＝０〜５[%]）以下か否かを調べ、ＴＨ＞ＴＨｏの場合は、ステップＳ２１へ分岐し、上述した処理を実行してルーチンを抜ける。尚、ＥＧＲ制御では、スロットル弁１０の閉動に同期して、ＥＧＲ弁２３を次第に絞る方向へ制御することで失火防止を図っている。

そして、ＴＨ≦ＴＨｏに到達した場合、ステップＳ１３へ進み、エンジンブレーキ制御フラグＦBRをセットして（ＦBR←１）、ステップＳ１４へ進み、点火時期制御に対して点火カット指令を出力してステップＳ１５へ進む。点火時期制御において点火カットが実行されるとエンジン１は自発回転しなくなるためエンジントルクが０となりエンジンブレーキが作動する。尚、燃料噴射制御では燃料カットが実行されていないため、各インジェクタ１２からは所定タイミングで所定に計量された燃料が噴射されている。

その後、ステップＳ１５へ進むと、吸入管圧力Ｐｍがエンジンブレーキ目標吸入管圧力ＰBRに一致するように、スロットル弁１０の開度指令値（スロットル開度指令値）α[%]をフィードバック制御し、エンジンブレーキを所定に発生させてステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１６では、燃料カット後エンジン回転積算値Ｓｃｏｎが第１設定値Ｃ１に達したか否かを調べる。この第１設定値Ｃ１は、少なくとも各気筒の燃焼室から排気マニホルド５の触媒上流までの容積が、点火カット後の未燃ガスで満たされる迄の掃気回転積算値であり、この容積は、４サイクルエンジンでは、［容積＝（総排気量／２）×回転数］で求めることができ、当該回転積算値（掃気期間）を第１設定値Ｃ１として設定している。

そして、Ｓｃｏｎ＜Ｃ１の場合は、ステップＳ１７へ進み、アクセル開度ＡＰと車速Ｓとに基づきエンジンブレーキ制御解除条件を判定する。すなわち、アクセル開度ＡＰから運転者がアクセルペダルを踏み込んだか否かを判定し、又、車速Ｓと停車判定車速Ｓｔとから停車直前か否かを判定する。

そして、ＡＰ＞０、或いは、Ｓ＜Ｓｔの場合は、エンジンブレーキ制御解除条件成立と判定し、ステップＳ２１へ分岐し、上述した処理を実行してルーチンを抜ける。一方、ＡＰ＝０、且つＳ≧Ｓｔの場合は、エンジンブレーキブレーキ制御継続と判定し、ステップＳ１５へ進み、上述した処理を実行する。

又、ステップＳ１６で、Ｓｃｏｎ≧Ｃ１と判定したときは、ステップＳ１８へ進み、ＥＣＵ３１から出力するスロットル開度指令値αを０とし、スロットル弁１０を全閉にする。そして、ステップＳ１９へ進み、燃料噴射制御に対して燃料カット指令を出力し、燃料カットを行い、ステップＳ２０へ進む。上述したように、第１設定値Ｃ１は、少なくとも各気筒の燃焼室から排気マニホルド５の触媒上流までの容積が未燃混合気で満たされる値に設定されているため、燃料カットを行うことで、この未燃混合気が触媒７を経て排気管６から外部に漏出することが防止される。

そして、ステップＳ２０では、吸入管圧力Ｐｍがエンジンブレーキ目標吸入管圧力ＰBRに一致するように、ＥＧＲ装置２１のＥＧＲアクチュエータ２４に対する開度指令信号としての開度指令値（ＥＧＲ開度指令値）βをフィードバック制御し、ＥＧＲ弁２３の弁開度を調整して、エンジンブレーキを所定に発生させてステップＳ２２へ進む。

上述したステップＳ１８でスロットル開度指令値αを０として、スロットル弁１０を全閉にすると、スロットル弁１０下流の圧力が急激に低くなるが、ステップＳ２０でＥＧＲ弁２３が開弁するため、スロットル弁１０の下流には、排気マニホルド５に排出された未燃混合気がＥＧＲ通路２２を経てエアチャンバ４ａ等の吸気系に還流される。そのため、エアチャンバ４ａ内の吸入管圧力Ｐｍはエンジンブレーキ目標吸入管圧力ＰBRを維持した状態で、未燃混合気がＥＧＲ通路２２を介して循環される。従って、スロットル弁１０の開度制御からＥＧＲ弁２３の開度制御に切り替っても、エンジンブレーキトルクが変動することはない。又、新気が触媒７に供給されることがないため、触媒７の温度低下を抑制することができる。

そして、ステップＳ２２へ進むと、燃料カット後経過時間Ｔｃｏｎと触媒温度低下判定時間としての第２判定時間Ｃ２とを比較する。点火カットから燃料カットまでの間は燃料噴射が継続された状態で燃焼ガスが掃気されるため、この燃焼ガスが触媒７を通過する際に加熱するが、燃料カット後は未燃混合気がＥＧＲ通路２２を介して循環されるため、触媒７には未燃混合気が流入せず（図７の経過時間ｔ１〜ｔ６参照）、触媒温度が低下する。この第２判定時間Ｃ２は、燃料カット後、触媒７が不活性温度に低下する経過時間よりもやや短い時間に設定されている。

そして、燃料カット後経過時間Ｔｃｏｎが第２判定時間Ｃ２に達していない場合は（Ｔｃｏｎ＜Ｃ２）、触媒７が不活性温度まで低下していないと判定し、そのままルーチンを抜ける。一方、燃料カット後経過時間Ｔｃｏｎが第２判定時間Ｃ２に達した場合は（Ｔｃｏｎ≧Ｃ２）、触媒７が不活性温度まで低下する可能性があるため、ステップＳ２３へ進み、スロットルアクチュエータ１０ａを動作させるスロットル開度指令値αを微開値Ｔαに設定し、スロットル弁１０を微開させて、ステップＳ２４へ進む。

すると、スロットル弁１０を介して新気がエアチャンバ４ａから各気筒に供給される。尚、スロットル弁１０側から新気がエアチャンバ４ａに流入されると、吸入管圧力Ｐｍが高くなるが、この吸入管圧力Ｐｍは、上述したステップＳ２０でフィードバック制御されているため、吸入管圧力Ｐｍがエンジンブレーキ目標吸入管圧力ＰBRから大きく変動することはない。

そして、ステップＳ２４へ進むと、吸入空気量センサ１７で検出した吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎｅとに基づいて燃料カット時噴射量Ｉαを設定し、この燃料カット時噴射量Ｉαでインジェクタ１２からの噴射燃料量ＩＮＪを設定し（ＩＮＪ←Ｉα）、出力する。すると、各気筒の燃焼室から排気マニホルド５の触媒上流までの容積を満たす空気量よりも多くの空気量が各気筒に供給され、又、余剰の空気に対応する量の燃料がインジェクタ１２から噴射されるため、所定の空燃比の未燃混合気が触媒７に流れる。その結果、この未燃混合気が触媒７を通過する際の酸化により反応熱が発生し、この反応熱で触媒７の活性温度が維持される。

その後、ステップＳ２５へ進むと、スロットル弁１０を開弁した後の経過時間Ｃｃｏｎと第３判定時間Ｃ３とを比較する。この第３判定時間Ｃ３は触媒７に未燃混合気を供給した後、充分な活性温度まで加熱昇温させることのできる時間であり、予め実験などから求めて設定されている。

そして、Ｃｃｏｎ＜Ｃ３のときは、触媒７が充分な活性温度まで昇温していないと判定し、ステップＳ２３へ戻る。又、Ｃｃｏｎ≧Ｃ３のときは、触媒７が充分な活性温度まで昇温したと判定し、ステップＳ２６へ進む。ステップＳ２６へ進むと、アクセル開度ＡＰと車速Ｓとに基づきエンジンブレーキ制御解除条件を判定する。

そして、ＡＰ＞０、或いは、Ｓ＜Ｓｔの場合は、エンジンブレーキ制御解除条件成立と判定し、ステップＳ２１へ分岐し、上述した処理を実行してルーチンを抜ける。一方、ＡＰ＝０、且つＳ≧Ｓｔの場合は、エンジンブレーキブレーキ制御継続と判定し、ステップＳ１８へ進み、上述した処理を実行する。

上述したエンジンブレーキ制御フラグＦBRは、図６に示す燃料カット復帰制御ルーチンで読込まれる。このルーチンでは、先ず、ステップＳ３１でエンジンブレーキ制御フラグＦBRの値を参照し、ＦBR＝１のときは、エンジンブレーキ制御中であると判定し、そのままルーチンを抜ける。一方、ＦBR＝０のときは、ステップＳ３２へ進み、前回のエンジンブレーキ制御フラグＦBR(n-1)の値を調べる。そして、ＦBR(n-1)＝１のときは、エンジンブレーキ制御が終了した後の最初のルーチンであると判定し、ステップＳ３３へ進む。又、ＦBR(n-1)＝０のときは、エンジンブレーキ制御が終了した後の二回目以降のルーチンであると判定し、そのままルーチンを抜ける。

ステップＳ３３へ進むと、ＥＧＲ通路２２を経て循環されている未燃混合気の推定空燃比（推定A/F）を算出する。この推定A/Fは、図４、図５に示すエンジンブレーキ制御ルーチンのステップＳ１４で点火カットしたときからステップＳ１９で燃料カットするまでの間の吸入空気量Ｑとインジェクタ１２からの噴射燃料量との各積算値に、ステップＳ２３でスロットル弁１０を微開させたときの吸入空気量ＱとステップＳ２４で噴射した燃料カット時噴射量Ｉαとの各積算値を加算した値に基づいて算出する。

次いで、ステップＳ３４で、上述した噴射燃料量の積算値と推定A/Fと目標A/Fとに基づき、不足分の燃料量（追加燃料量）ＡＤINJを算出する。この目標A/Fは、エンジントルクリカバリ制御時に点火可能な空燃比であり、予め実験などから求めて設定されている。尚、エンジントルクリカバリ制御後は通常の空燃比制御へ移行するため、この目標A/Fは点火可能であれば、理論空燃比より薄くても問題はない。

そして、ステップＳ３５で追加燃料量ＡＤINJを出力し、又、ステップＳ３６で点火再開指令を出力して、ルーチンを抜ける。この追加燃料量ＡＤINJは空燃比制御において読込まれ、所定に気筒配分されて、燃料噴射対象気筒のインジェクタ１２に順次出力され、その後、通常の空燃比制御へ移行する。又、点火時期制御では、点火再開指令に基づき、点火を所定タイミングで再開させる。

このように、本実施形態では、コースティング走行時のエンジンブレーキ制御において、先ず、点火カットした状態で、少なくとも各気筒の燃焼室から排気マニホルド５の触媒上流までの容積に充満している燃焼ガスを未燃混合気で掃気し、その後、スロットル弁を全閉にすると共に、ＥＧＲ弁２３を開いて、この未燃混合気を吸気系に還流させるようにしたので、触媒７に対して新気が供給されないため、触媒温度の低下を抑制することができる。

又、長時間のコースティング走行中のエンジンブレーキ制御では、触媒温度が低下した場合、この触媒７に対して未燃混合気を所定量供給して、その反応熱で加熱昇温させるようにしたので、触媒７を常に活性状態に保持することができる。その結果、燃料カット復帰時において速やかに触媒浄化能力を発揮させることができ、排気エミッションの低減が実現される。

更に、エンジンブレーキ制御中に循環されている未燃混合気には燃焼ガスが含まれてないため、燃料カット復帰時に、良好な点火性を得ることができる。又、エンジンブレーキ制御中は、循環されている未燃混合気の空燃比を点火可能な目標空燃比となるように、燃料を追加噴射するようにしているので、燃料カット復帰時は、直ちに点火させてエンジントルクを発生させることができる。

次に、上述した図４〜図５のエンジンブレーキ制御ルーチンに基づく制御例を、図７に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。尚、エンジンブレーキ目標トルクＴBR、及びエンジンブレーキ目標吸入管圧力ＰBRは、バックグラウンドで演算されている。

コースティング走行が検出されると（S11、経過時間ｔ１）、スロットル開度ＴＨが点火カット判定スロットル開度ＴＨｏになるまでスロットル弁１０を絞り（経過時間ｔ１〜ｔ２）、ＴＨ≦ＴＨｏに達したとき（S12）、点火カットを開始する（S14、経過時間ｔ２）。すると、エンジントルクが０になり自発回転が停止されて、エンジンブレーキが発生する。

その後、吸入管圧力Ｐｍがエンジンブレーキ目標吸入管圧力ＰBRに一致するようにスロットル弁１０の開度をフィードバック制御し（S15、経過時間ｔ２〜ｔ３）。所定時間経過した後、スロットル弁１０を全閉にすると共に（S18）、燃料カットを開始する（S19、経過時間ｔ３）。

そして、吸入管圧力Ｐｍがエンジンブレーキ目標吸入管圧力ＰBRに一致するようにＥＧＲ弁２３の開度をフィードバック制御する（S20、経過時間ｔ３〜ｔ４）。従って、経過時間ｔ４〜ｔ５に示すように、エンジンブレーキ目標吸入管圧力ＰBRが低下した場合は、ＥＧＲ弁２３の開度が絞られて吸入管圧力Ｐｍが追従される。

又、コースティング走行が長時間継続されると触媒７の温度が低下するため、スロットル弁１０を微開させると共に（S23）、燃料を所定量噴射させる（S24、経過時間ｔ６〜ｔ７）。すると、余剰分の未燃混合気が生成されるため、この余剰分の未燃混合気が排気系に流れ、触媒７を通過する際の応熱により触媒７が加熱昇温される。尚、スロットル弁１０の開弁により吸入管圧力Ｐｍが高くなると、フィードバック制御されているＥＧＲ弁２３の開度が相対的に絞られるため、吸入管圧力Ｐｍはほぼ一定に保たれる。

その後、アクセルペダルの踏込みが検出され、或いは車速Ｓが停車判定車速Ｓｔ未満になると（S26）、エンジンブレーキ制御が終了し、エンジントルクリカバー制御が実行されて、エンジントルクが発生する。

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、適用する車両は、エンジンと電動モータとを組み合わせて走行するハイブリッド車両であっても良い。この場合、エンジンブレーキ目標トルクＴBRは、電動モータによる回生制動を考慮して設定する。

又、コースティング走行時に点火カットを不要とすることで、当該エンジンブレーキ制御を、スロットル弁を備えるディーゼルエンジンに適用することが可能となる。この場合、酸化触媒の下流にパティキュレートフィルタを配設すれば、コースティング走行時に触媒７の温度が低下して未燃混合気を触媒７に供給することで、酸化反応により昇温された未燃料混合気をパティキュレートフィルタに送り込むことができる。パティキュレートフィルタでは、送り込まれた高温の未燃混合気にて、内部に堆積された粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を積極的に燃焼させることで当該パティキュレートフィルタを再生させることもできる。

１…エンジン、
７…排気浄化触媒、
１０…スロットル弁、
１０ａ…スロットルアクチュエータ、
１２…インジェクタ、
１３…点火プラグ、
１４…イグナイタ、
１８…スロットル開度センサ、
１９…吸入管圧力センサ、
２０…空燃比センサ、
２１…ＥＧＲ装置、
２２…ＥＧＲ通路、
２３…ＥＧＲ弁、
２４…ＥＧＲアクチュエータ、
２５…車速センサ、
２６…アクセル開度センサ、
３１…エンジン制御装置、
α…スロットル開度指令値、
ＡＤINJ…追加燃料量、
ＡＰ…アクセル開度、
Ｉα…燃料カット時噴射量、
ＩＮＪ…噴射燃料量、
ＰBR…エンジンブレーキ目標吸入管圧力、
Ｐｍ…吸入管圧力、
Ｓｃｏｎ…燃料カット後エンジン回転積算値、
ＴBR…エンジンブレーキ目標トルク、
ＴＨ…スロットル開度、
Ｔｃｏｎ…燃料カット後経過時間

Claims

エンジンの吸気系に介装されているスロットル弁と、
前記エンジンの排気系に介装されている排気浄化触媒の上流と前記スロットル弁下流の前記吸気系とを連通して排気ガスの一部を該吸気系に還流させるＥＧＲ通路及び該ＥＧＲ通路に介装されているＥＧＲ弁を有するＥＧＲ手段と、
前記エンジンの各気筒に燃料を供給する燃料供給手段と、
コースティング走行を判定するコースティング判定手段と
を備えるエンジンブレーキ制御装置において、
前記コースティング判定手段でコースティング走行と判定した場合、点火カットにより未燃混合気を生成した後、前記スロットル弁を全閉させると共に燃料カットを実施し、前記ＥＧＲ弁を所定開度開弁させて所定のエンジンブレーキ力を得る
ことを特徴とするエンジンブレーキ制御装置。
前記スロットル弁下流の吸入管圧力を検出する圧力検出手段を有し、
前記圧力検出手段で検出した吸入管圧力が予め設定したエンジンブレーキ目標吸入管圧力を維持するように前記スロットル弁或いは前記ＥＧＲ弁の開度をフィードバック制御する
ことを特徴とする請求項１記載のエンジンブレーキ制御装置。
前記エンジンブレーキ目標吸入管圧力をエンジン回転数と車速とに基づいて設定する
ことを特徴とする請求項２記載のエンジンブレーキ制御装置。
コースティング走行であって前記スロットル弁が所定開度以下のときに燃料噴射を継続した状態で点火カットを行って前記未燃混合気を生成し、前記ＥＧＲ弁開弁時は点火カットと燃料カットを行う
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジンブレーキ制御装置。
前記燃料カットからの復帰に際し、前記ＥＧＲ通路を介して循環する未燃混合気の空燃比を推定し、該空燃比が予め設定した点火可能な目標空燃比になるように前記燃料供給手段から追加燃料を噴射させる
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジンブレーキ制御装置。