JP7225571B2 - 車両用内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、車両用内燃機関の制御装置に関する。

車両用内燃機関においては、車両の減速時にインジェクタによる燃料噴射を停止するフューエルカットが実行される。このフューエルカットが実行されると、燃焼室に吸入された新気がそのまま燃焼室から排気通路に排出され、排気通路に設けられた触媒等の後処理部材に供給される。すると後処理部材の温度が低下し、その活性が失われる。

そこで後処理部材の活性維持のため、フューエルカット中にＥＧＲバルブが開弁される。すると、燃焼室から排出された新気が、ＥＧＲバルブを経由して吸気通路に環流され、燃焼室とＥＧＲバルブの間で新気の循環流が起こる。すると、新気の新たな吸入と排出が抑制され、新気の供給による後処理部材の温度低下を抑制することができる。

この制御は、後処理部材を保温するための制御であるため、保温制御と称される。

特開２０１３－２４１５４号公報

しかし、保温制御の実行中は、新気の新たな吸入と排出が抑制されるため、ポンピングロスが低下し、エンジン回転の低下が遅れる傾向にある。

一方、車両走行中に変速機をシフトアップする際、アクセルペダルが戻されると同時にクラッチが断されると、このときにもフューエルカットが実行される。

保温制御の実行中にシフトアップが実行されると、クラッチ断後にエンジン回転が下がりづらいため、シフトアップが遅れ、変速フィーリングが悪化する問題がある。

そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、保温制御の実行中にシフトアップが実行された場合に変速フィーリングを向上し得る車両用内燃機関の制御装置を提供することにある。

本開示の一の態様によれば、
車両用内燃機関の制御装置であって、
前記車両は、前記内燃機関からの動力を断接するクラッチを備え、
前記内燃機関は、燃料を噴射するインジェクタと、ＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲバルブと、排気ガス中の有害成分を除去する後処理部材とを備え、
前記制御装置は、前記インジェクタと前記ＥＧＲバルブを制御するように構成された制御ユニットと、前記クラッチの断接を検出する検出器とを備え、
前記制御ユニットは、前記インジェクタによる燃料噴射の停止中に前記検出器により前記クラッチの断が検出され、且つ所定の高負荷条件が成立したとき、前記後処理部材を保温するための保温制御を中止して前記ＥＧＲバルブを閉弁側に制御する保温中止制御を実行する
ことを特徴とする車両用内燃機関の制御装置が提供される。

好ましくは、前記制御ユニットは、前記インジェクタによる燃料噴射の停止中に前記検出器により前記クラッチの断が検出されても、前記高負荷条件が成立していないときには、前記保温制御を実行する。

好ましくは、前記高負荷条件は、前記クラッチの断の最初の検出時点から所定時間前までの間に前記内燃機関の運転状態が所定の高負荷領域にあるときに成立する。

好ましくは、前記制御ユニットは、前記保温中止制御の実行中に前記ＥＧＲバルブを全閉に制御する。

好ましくは、前記制御ユニットは、所定の中止解除条件が非成立のとき、前記保温中止制御を実行する。

好ましくは、前記内燃機関は、可変ベーンを有する可変容量型ターボチャージャを備え、
前記制御ユニットは、前記保温中止制御の実行中に前記可変ベーンを閉弁側に制御する。

本開示によれば、保温制御の実行中にシフトアップが実行された場合に変速フィーリングを向上することができる。

本開示の実施形態の構成を示す概略図である。 可変ベーンとＥＧＲバルブの基本目標開度を算出するルーチンのフローチャートである。 各種マップを示す図である。 可変ベーンとＥＧＲバルブの開度を制御するルーチンのフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意すべきである。

図１は、本開示の実施形態の構成を示す概略図である。内燃機関（エンジンともいう）１は、車両（図示せず）に搭載された車両用多気筒エンジンである。本実施形態において、車両はトラック等の大型車両であり、マニュアル式の摩擦クラッチＣＬと変速機ＴＭを備えたマニュアル（ＭＴ）車である。車両動力源としてのエンジン１は、直列４気筒ディーゼルエンジンである。但し、車両および内燃機関の種類、形式、用途等に特に限定はなく、例えば車両は乗用車等の小型車両であってもよいし、エンジン１はガソリンエンジンであってもよい。

エンジン１は、エンジン本体２と、エンジン本体２に接続された吸気通路３および排気通路４と、ターボチャージャ１４と、燃料噴射装置５とを備える。エンジン本体２は、シリンダヘッド、シリンダブロック、クランクケース等の構造部品と、その内部に収容されたピストン、クランクシャフト、バルブ等の可動部品とを含む。

燃料噴射装置５は、コモンレール式燃料噴射装置からなり、各気筒に設けられた燃料噴射弁すなわちインジェクタ７と、インジェクタ７に接続されたコモンレール８とを備える。インジェクタ７は、シリンダ９内すなわち燃焼室内に燃料を直接噴射する。コモンレール８は、インジェクタ７から噴射される燃料を高圧状態で貯留する。

吸気通路３は、エンジン本体２（特にシリンダヘッド）に接続された吸気マニホールド１０と、吸気マニホールド１０の上流端に接続された吸気管１１とにより主に画成される。吸気マニホールド１０は、吸気管１１から送られてきた吸気を各気筒の吸気ポートに分配供給する。吸気管１１には、上流側から順に、エアクリーナ１２、エアフローメータ１３、ターボチャージャ１４のコンプレッサ１４Ｃ、インタークーラ１５、および電子制御式の吸気スロットルバルブ１６が設けられる。エアフローメータ１３は、エンジン１の単位時間当たりの吸入空気量すなわち吸気流量を検出するためのセンサで、ＭＡＦセンサ等とも称される。

排気通路４は、エンジン本体２（特にシリンダヘッド）に接続された排気マニホールド２０と、排気マニホールド２０の下流側に配置された排気管２１とにより主に画成される。排気マニホールド２０は、各気筒の排気ポートから送られてきた排気ガスを集合する。排気管２１、もしくは排気マニホールド２０と排気管２１の間には、ターボチャージャ１４のタービン１４Ｔが設けられる。タービン１４Ｔより下流側の排気管２１には、上流側から順に、酸化触媒２２、パティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）２３、選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ）２４およびアンモニア酸化触媒２６が設けられる。ＮＯｘ触媒２４の上流側、特に入口近傍の排気通路４には、尿素水を添加する添加弁２５が設けられる。

ターボチャージャ１４は、可変容量型ターボチャージャからなる。ターボチャージャ１４は、タービン入口におけるノズルの開度を可変とするための複数の可変ベーン２８と、これら可変ベーンの開度を同時に変更するターボアクチュエータ２９とを有する。

酸化触媒２２、ＤＰＦ２３、ＳＣＲ２４およびアンモニア酸化触媒２６は、それぞれ排気ガス中の有害成分を除去する後処理部材をなすものである。酸化触媒２２は、排気ガス中の未燃成分（炭化水素ＨＣおよび一酸化炭素ＣＯ）を酸化して浄化すると共に、このときの反応熱で排気ガスを加熱昇温し、また排気中のＮＯをＮＯ₂に酸化する。ＤＰＦ２３は、所謂連続再生式の触媒付きＤＰＦからなり、排気中に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集すると共に、捕集したＰＭを連続的に燃焼除去する。ＳＣＲ２４は、添加弁２５から添加された尿素水に起因するアンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを還元する。アンモニア酸化触媒２６は、ＳＣＲ２４から排出された余剰アンモニアを酸化して浄化する。

エンジン１はＥＧＲ装置３０をも備える。ＥＧＲ装置３０は、排気通路４内（特に排気マニホールド２０内）の排気ガスの一部（「ＥＧＲガス」という）を吸気通路３内（特に吸気マニホールド１０内）に還流させるためのＥＧＲ通路３１と、ＥＧＲ通路３１を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ３２と、ＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲバルブ３３とを備える。

また、本実施形態に係る制御装置は、制御ユニット、回路要素（circuitry）もしくはコントローラをなす電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００を備える。ＥＣＵ１００はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポートおよび記憶装置等を含む。ＥＣＵ１００は、インジェクタ７、吸気スロットルバルブ１６、添加弁２５、ＥＧＲバルブ３３、ターボアクチュエータ２９を制御するように構成され、プログラムされている。

また本実施形態に係る制御装置は、センサ類として、上述のエアフローメータ１３の他、エンジンの回転速度（具体的には毎分当たりの回転数（ｒｐｍ））を検出するための回転速度センサ４０と、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ４１とを備える。また制御装置は、酸化触媒２２、ＤＰＦ２３、ＳＣＲ２４およびアンモニア酸化触媒２６の各々の上流側ないし入口近傍の排気温度（入口ガス温度）を検出するための排気温センサ４２，４３，４４，４６を備える。また制御装置は、ＤＰＦ２３の入口部および出口部（前後）の排気圧の差圧を検出するための差圧センサ４５を備える。

また制御装置は、過給圧もしくはブースト圧を検出するためのブースト圧センサ４７と、クラッチＣＬの断接を検出するためのクラッチスイッチ（クラッチＳＷ）４８と、変速機ＴＭのニュートラルを検出するためのニュートラルスイッチ（ニュートラルＳＷ）４９と、ブレーキの作動を検出するためのブレーキスイッチ（ブレーキＳＷ）５０とを備える。

ブースト圧センサ４７は、吸気スロットルバルブ１６の下流側に設置され、本実施形態では吸気マニホールド１０の直前の吸気管１１に設置されているが、設置位置は任意であり、例えば吸気マニホールド１０に設置してもよい。クラッチスイッチ４８は、クラッチ接のときオフ、クラッチ断のときオンとなるスイッチである。ニュートラルスイッチ４９は、変速機ＴＭがニュートラルのときオン、それ以外のときオフとなるスイッチである。ブレーキスイッチ５０は、ブレーキの作動（オン）時にオン、非作動（オフ）時にオフとなるスイッチである。

なおクラッチスイッチ４８は、特許請求の範囲にいう検出器を構成する。

次に、本実施形態の制御について説明する。まず図２を参照して、可変ベーン２８とＥＧＲバルブ３３の基本目標開度Ｓｖｔ，Ｓｅｔの算出方法を説明する。図示するルーチンはＥＣＵ１００により所定の演算周期τ（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。通常、可変ベーン２８とＥＧＲバルブ３３の開度は、それぞれ基本目標開度Ｓｖｔ，Ｓｅｔに一致するように制御される。

ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１００は、回転速度センサ４０、アクセル開度センサ４１、ブースト圧センサ４７およびエアフローメータ１３によりそれぞれ検出されたエンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度Ａｃ、ブースト圧Ｐｂおよび吸入空気量Ｇａの値を取得する。

ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ａｃに基づき、図３（Ａ）に示すような所定のマップに従って、燃料噴射量、具体的にはインジェクタ７への指示噴射量としての目標燃料噴射量Ｑを算出する。

なお、エンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度Ａｃおよび目標燃料噴射量Ｑは、いずれもエンジンの運転状態を表すエンジンパラメータである。またアクセル開度Ａｃおよび目標燃料噴射量Ｑは、いずれもエンジン負荷に相当するエンジンパラメータである。

次にＥＣＵ１００は、ステップＳ１０３～Ｓ１０６を実行することにより、可変ベーン２８の基本目標開度ＳｖｔとＥＧＲバルブ３３の基本目標開度Ｓｅｔとを算出する。これら基本目標開度Ｓｖｔ，Ｓｅｔはフィードフォワード（Ｆ／Ｆ）項Ｓｖｆｆ，Ｓｅｆｆとフィードバック（Ｆ／Ｂ）項Ｓｖｆｂ，Ｓｅｆｂとの合算によって求められる。

両者の基本目標開度Ｓｖｔ，Ｓｅｔの算出方法は同様であり、ここではまず可変ベーン２８の基本目標開度Ｓｖｔの算出方法について詳しく説明する。

ステップＳ１０３において、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑに基づき、図３（Ｂ）に示すような所定のマップに従って、Ｆ／Ｆ項Ｓｖｆｆを算出する。

ステップＳ１０４において、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑに基づき、図３（Ｃ）に示すような所定のマップに従って、目標ブースト圧Ｐｂｔを算出する。

ステップＳ１０５において、ＥＣＵ１００は、目標ブースト圧Ｐｂｔと、ステップＳ１０１で取得された実際のブースト圧Ｐｂとの差分に基づいて、Ｆ／Ｂ項Ｓｖｆｂを算出する。具体的にはＥＣＵ１００は、目標ブースト圧Ｐｂｔと実際のブースト圧Ｐｂの差ΔＰｂ＝Ｐｂｔ－Ｐｂを計算する。そしてこの差ΔＰｂに基づき、図示しない所定のマップに従ってＦ／Ｂ項Ｓｖｆｂを算出する。差ΔＰｂが正のとき、すなわち実際のブースト圧Ｐｂが目標ブースト圧Ｐｂｔより小さいとき、ブースト圧増大側の負のＦ／Ｂ項Ｓｖｆｂが算出される。逆に差ΔＰｂが負のとき、すなわち実際のブースト圧Ｐｂが目標ブースト圧Ｐｂｔより大きいとき、ブースト圧減少側の正のＦ／Ｂ項Ｓｖｆｂが算出される。なおＦ／Ｂ項Ｓｖｆｂの算出に際しては、ＰＩＤ制御の手法に従い、差ΔＰｂに応じたＰ項、Ｉ項、Ｄ項の合計値をＦ／Ｂ項Ｓｖｆｂとするのが好ましい。

ステップＳ１０６において、ＥＣＵ１００は、算出されたＦ／Ｆ項ＳｖｆｆとＦ／Ｂ項Ｓｖｆｂを加算して可変ベーン基本目標開度Ｓｖｔ（＝Ｓｖｆｆ＋Ｓｖｆｂ）を算出する。

このように可変ベーン２８の開度制御は、基本的に、Ｆ／Ｆ項ＳｖｆｆによるＦ／Ｆ制御と、Ｆ／Ｂ項ＳｖｆｂによるＦ／Ｂ制御との組み合わせによってなされる。Ｆ／Ｆ項Ｓｖｆｆは、可変ベーン基本目標開度Ｓｖｔのベースとなる値であり、現状のエンジン運転状態において概ね、目標ブースト圧Ｐｂｔを実現できるような値である。一方、実際のエンジン運転状態が絶えず変化する等の理由で、Ｆ／Ｆ項Ｓｖｆｆだけでは必ずしも目標ブースト圧Ｐｂｔを実現できない。よってフィードバック項Ｓｖｓｂを加算し、目標ブースト圧Ｐｂｔを安定的に実現できるよう、可変ベーン開度を緻密に制御している。

次にＥＧＲバルブ基本目標開度Ｓｅｔの算出方法について説明する。

ステップＳ１０３において、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑに基づき、図３（Ｄ）に示すような所定のマップに従って、Ｆ／Ｆ項Ｓｅｆｆを算出する。

ステップＳ１０４において、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑに基づき、図３（Ｅ）に示すような所定のマップに従って、目標吸入空気量Ｇａｔを算出する。

ステップＳ１０５において、ＥＣＵ１００は、目標吸入空気量Ｇａｔと、ステップＳ１０１で取得された実際の吸入空気量Ｇａとの差分に基づいて、Ｆ／Ｂ項Ｓｅｆｂを算出する。具体的にはＥＣＵ１００は、目標吸入空気量Ｇａｔと実際の吸入空気量Ｇａの差ΔＧａ＝Ｇａｔ－Ｇａを計算する。そしてこの差ΔＧａに基づき、図示しない所定のマップに従ってＦ／Ｂ項Ｓｅｆｂを算出する。差ΔＧａが正のとき、すなわち実際の吸入空気量Ｇａが目標吸入空気量Ｇａｔより小さいとき、吸入空気量増大側、すなわちＥＧＲガス量減少側の負のＦ／Ｂ項Ｓｅｆｂが算出される。逆に差ΔＧａが負のとき、すなわち実際の吸入空気量Ｇａが目標吸入空気量Ｇａｔより大きいとき、吸入空気量減少側、すなわちＥＧＲガス量増大側の正のＦ／Ｂ項Ｓｅｆｂが算出される。なおＦ／Ｂ項Ｓｅｆｂの算出に際しても、ＰＩＤ制御の手法に従い、差ΔＧａに応じたＰ項、Ｉ項、Ｄ項の合計値をＦ／Ｂ項Ｓｅｆｂとするのが好ましい。

ステップＳ１０６において、ＥＣＵ１００は、算出されたＦ／Ｆ項ＳｅｆｆとＦ／Ｂ項Ｓｅｆｂを加算してＥＧＲバルブ基本目標開度Ｓｅｔ（＝Ｓｅｆｆ＋Ｓｅｆｂ）を算出する。

このようにＥＧＲバルブ３３の開度制御も、基本的に、Ｆ／Ｆ項ＳｅｆｆによるＦ／Ｆ制御と、Ｆ／Ｂ項ＳｅｆｂによるＦ／Ｂ制御との組み合わせによってなされる。Ｆ／Ｆ項Ｓｅｆｆは、ＥＧＲバルブ基本目標開度Ｓｅｔのベースとなる値であり、現状のエンジン運転状態において概ね、目標ＥＧＲ率を実現できるような値である。一方、実際のエンジン運転状態が絶えず変化する等の理由で、Ｆ／Ｆ項Ｓｅｆｆだけでは必ずしも目標ＥＧＲ率を実現できない。よってフィードバック項Ｓｅｓｂを加算し、目標ＥＧＲ率を安定的に実現できるよう、ＥＧＲバルブ開度を緻密に制御している。

さて、車両の減速時には、燃費向上のため、インジェクタ７による燃料噴射を停止するフューエルカットが実行される。このフューエルカットが実行されると、燃焼室に吸入された新気がそのまま燃焼室から排気通路４に排出され、排気通路４に設けられたＳＣＲ２４等の後処理部材に供給される。すると後処理部材の温度が低下し、その活性が失われる。

そこで後処理部材の活性維持のため、フューエルカット中にはＥＧＲバルブ３３が開弁側に制御される。すなわち、ＥＧＲバルブ３３の開度は全開（またはその近傍の開度）に制御される。すると、燃焼室から排出された新気が、ＥＧＲバルブ３３を経由して吸気通路３に環流され、燃焼室とＥＧＲバルブ３３の間で新気の循環流が起こる。すると、新気の新たな吸入と排出が抑制され、新気の供給による後処理部材の温度低下を抑制することができる。

この制御は、後処理部材を保温するための制御であるため、保温制御と称される。

しかし、保温制御の実行中は、新気の新たな吸入と排出が抑制されるため、ポンピングロスが低下し、エンジン回転の低下が遅れる傾向にある。

一方、車両走行中に変速機ＴＭをシフトアップする際、アクセルペダルが戻されると同時にクラッチＣＬが断され、このときにもフューエルカットが実行される。

このフューエルカットによって保温制御が実行され、ＥＧＲバルブ３３が全開にされると、クラッチ断後にエンジン回転が下がりづらくなるため、シフトアップが遅れ、変速フィーリングが悪化する問題がある。

保温制御は、フューエルカットが比較的長く続く下り坂の惰行運転時等には有効である。しかし、このようなシフトアップのときにはむしろ変速フィーリングを悪化させる欠点がある。

そこで本実施形態では、フューエルカット中にクラッチ断が検出された場合、保温制御実行中のシフトアップとみなし、保温制御を中止してＥＧＲバルブ３３を閉弁側に制御する保温中止制御を実行する。本実施形態の場合、ＥＧＲバルブ３３の開度は全閉（またはその近傍の開度）に制御される。

すると、新気が吸気通路３および排気通路４の全体を通じて流れるようになるため、ポンピングロスを増加し、エンジン回転の低下を早めることができる。これにより、クラッチ断後のエンジン回転低下を早め、迅速なシフトアップを可能とし、変速フィーリングを向上することが可能となる。

また、シフトアップ時のクラッチ断の最中という極めて短い時間内だけ、保温制御が中止されるので、保温制御の中止による後処理部材の活性低下を最小限に止めることができる。

ところで、フューエルカット中にクラッチ断が検出された場合でも、一律に保温制御を中止し、保温中止制御を実行するのは好ましくない。なぜなら、エンジンが低負荷運転しているときには排気ガス温度が低く、後処理部材の温度も低いため、このときに保温制御を中止すると、後処理部材が失活状態に至り、排気エミッションが悪化する虞がある。例えば、比較的下流側にあるＳＣＲ２４は温度上昇しづらいが、このＳＣＲ２４が失活状態に陥ると、多くのＮＯｘが大気中に排出されてしまう。

他方、エンジンが高負荷運転しているときには排気ガス温度が高く、後処理部材の温度も高い。よってこのときに保温制御を中止しても、後処理部材は失活状態になりにくく、排気エミッションも悪化しにくい。

従って本実施形態では、フューエルカット中にクラッチ断が検出された場合、所定の高負荷条件が成立していれば、保温制御を中止して保温中止制御を実行する。これにより、排気エミッション悪化の虞が少ない場合に限り、保温中止制御を実行することができ、排気エミッションと変速フィーリングの両立を図ることができる。

また本実施形態では、フューエルカット中にクラッチ断が検出された場合、高負荷条件が成立していなければ、保温中止制御を実行せず、保温制御を実行する。これにより、排気エミッション悪化の虞が多い場合には原則通り保温制御を実行することができ、排気エミッションの悪化を確実に抑制することができる。

ここで、保温中止制御を実行しないと変速フィーリング悪化が懸念される。しかしながら、このときには低負荷運転中のシフトアップが行われるため、シフトアップを急いでない場合が多い。従って、エンジン回転の低下が遅れても特に問題は生じず、変速フィーリング悪化は事実上生じない。

ここで、高負荷条件について説明する。ＥＣＵ１００には、図３（Ｆ）に示すような所定の領域マップが予め記憶されている。領域マップは、実機試験等を通じて予め作製されたものである。領域マップにおいては、エンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑによりエンジンの全運転領域が規定され、この全運転領域が境界線ａにより、高負荷領域Ａと低負荷領域Ｂとに二分されている。

本実施形態の場合、前述のクラッチ断の最初の検出時点から、所定時間前までの間（運転状態検出期間という）に、実際のエンジン運転状態（エンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑ）が高負荷領域Ａにあるとき、高負荷条件を成立とし、そうでないときには高負荷条件を非成立とする。高負荷条件成立時には、保温制御を短時間中止しても問題ない程に後処理部材の温度が十分高くなっていると考えられる。このため、高負荷条件成立時には、保温制御を中止し、エンジン回転低下の迅速化を優先的に行う。

なお本実施形態では、実際のエンジン運転状態が運転状態検出期間の全期間に亘って高負荷領域Ａにあるとき、高負荷条件成立とするが、代替的に、実際のエンジン運転状態が運転状態検出期間内に一時でも高負荷領域Ａにあれば、高負荷条件成立としてもよい。また、高負荷条件が成立する条件は他にも変形が可能である。要はシフトアップのためのクラッチ断の最中に保温制御を一時的に中止しても問題ない程に、後処理部材の温度が高くなっているような条件を、高負荷条件とすればよい。こうした観点から、境界線ａの位置や所定時間の大きさも適切に定められる。

他方、逆に、高負荷条件非成立時には、運転状態検出期間内に、実際のエンジン運転状態が少なくとも一時的に低負荷領域Ｂにあり、保温制御を短時間でも中止すると問題が生じる程に後処理部材の温度が低下している可能性がある。このため、高負荷条件非成立時には、保温制御を実行し、後処理部材の保温を優先的に行う。

図３（Ｆ）に示す境界線ａ、高負荷領域Ａおよび低負荷領域Ｂの形態はあくまで例示であり、変形可能である。図示例の場合、境界線ａは、高回転側に向かうにつれ低負荷側となる。

本実施形態では、保温制御実行中にＥＧＲバルブ３３を全開に制御するので、燃焼室とＥＧＲバルブ３３の間の循環流の流量を最大とし、後処理部材の保温効果を最大限発揮することができる。また、保温中止制御実行中にはＥＧＲバルブ３３を全閉に制御するので、ポンピングロスを最大限増加し、エンジン回転低下を可能な限り迅速化できる。

また本実施形態では、保温制御実行中に可変ベーン２８を開弁側、特に全開（またはその近傍の開度）に制御する。仮に保温制御実行中に可変ベーン２８の開度を減少すると、ブースト圧が上昇し、新気が後処理部材に供給され易くなる。本実施形態では、保温制御実行中に可変ベーン２８を開弁側に制御するので、後処理部材への新気供給を抑制し、後処理部材を有利に保温できる。特に、可変ベーン２８を全開に制御するので、後処理部材の保温効果を最大限発揮することができる。

また本実施形態では、保温中止制御実行中に可変ベーン２８を閉弁側に制御する。仮に保温中止制御実行中に可変ベーン２８の開度を増大すると、ブースト圧が低下すると共にポンピングロスが減少し、エンジン回転低下の迅速化に支障を来す虞がある。本実施形態では、保温中止制御実行中に可変ベーン２８を閉弁側に制御するので、ブースト圧およびポンピングロスを増加し、エンジン回転低下を有利に迅速化できる。

保温中止制御実行中の可変ベーン２８の開度は、エンジン回転低下迅速化の観点から、できるだけ小さい開度であるのが好ましく、全閉またはその近傍の開度であるのが好ましい。しかしながら、タービン膨張比等を考慮したハード上の下限値が存在する場合には、その下限値としてもよい。

同様の考え方で、保温制御実行中に吸気スロットルバルブ１６を開弁側（例えば全開）に制御し、保温中止制御実行中に吸気スロットルバルブ１６を閉弁側（例えば全閉）に制御してもよい。

次に、図４を参照して、ＥＧＲバルブ３３と可変ベーン２８の制御方法を説明する。ＥＣＵ１００は、図示するルーチンを所定の演算周期τ（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行することにより制御を行う。

ステップＳ２０１において、ＥＣＵ１００は、フューエルカット（Ｆ／Ｃ）が実行中であるか否かを判断する。フューエルカットは、フューエルカット実行条件が成立したときにＥＣＵ１００によって実行される。従ってここでは、フューエルカット実行条件が成立したか否かが実質的に判断されている。

フューエルカット実行条件は、回転速度センサ４０により検出された実際のエンジン回転数Ｎｅが所定の復帰回転数Ｎｆｃより高く、且つ、アクセル開度センサ４１により検出された実際のアクセル開度Ａｃが所定の全閉判定しきい値Ａｆｃ以下のとき、成立する。復帰回転数Ｎｆｃは、フューエルカットから復帰（燃料噴射を再開）するための回転数で、所定のアイドル回転数より若干高い値に設定されている。全閉判定しきい値は、アクセルペダルが完全に戻されてアクセル開度が全閉（最小）となっていることを検出するためのしきい値で、全閉時のアクセル開度より僅かに大きい値に設定されている。

フューエルカットが実行中でない場合、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲバルブ３３と可変ベーン２８を通常通り制御する。すなわち、ステップＳ２１１に進んでＥＧＲバルブ３３の目標開度Ｓｅを、図２のルーチンに従って算出された基本目標開度Ｓｅｔに設定する。次いでステップＳ２１２に進んで、可変ベーン２８の目標開度Ｓｖを、図２のルーチンに従って算出された基本目標開度Ｓｖｔに設定する。

そしてステップＳ２０７に進んで、ＥＧＲバルブ３３の開度を目標開度Ｓｅに制御し、ステップＳ２０８において、可変ベーン２８の開度を目標開度Ｓｖに制御して、ルーチンを終える。

他方、ステップＳ２０１でフューエルカットが実行中である場合、すなわちフューエルカット実行条件が成立している場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０２に進んで、クラッチスイッチ４８がオン（ＯＮ）であるか否かを判断する。

クラッチスイッチ４８がオンの場合、クラッチＣＬは断されている。すなわち、アクセル開度が全閉で且つクラッチが断されている。よってこのときには、シフトアップの最中とみなされる。

クラッチスイッチ４８がオンの場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０３に進んで、前述の高負荷条件が成立しているか否かを判断する。成立していると判断した場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０４に進んで、所定の中止解除条件が非成立か否かを判断する。

中止解除条件とは、保温中止制御を解除もしくは禁止するための条件である。中止解除条件が成立の場合、保温中止制御は解除され、中止解除条件が非成立の場合、保温中止制御は解除されない（許可される）。中止解除条件には、保温中止制御を解除すべき一乃至複数の小条件が含まれ、これら小条件のうち少なくとも一つが満たされると、中止解除条件が成立する。本実施形態の中止解除条件には次の四つの小条件１～４が含まれる。

小条件１：ブレーキスイッチ４８がオン。この場合はブレーキ作動中であり、シフトアップ動作でないとみなせるからである。

小条件２：ニュートラルスイッチ４９のオンが所定時間以上継続。アクセル開度全閉且つクラッチ断で変速機ＴＭが所定時間以上ニュートラルの場合、通常のシフトアップ動作ではないとみなせるし、エンジン回転も十分低下しているとみなせるからである。

小条件３：ステップＳ２０１とステップＳ２０２の判断が共にイエスなった最初の時点から所定時間以上経過している。このときには、クラッチ断から所定時間以上経過しているので、エンジン回転が十分低下しているとみなせるからである。

小条件４：クラッチスイッチ４８が最初にオンとなった時点から所定時間以内にニュートラルスイッチがオンにならない。この場合には、単にクラッチを断しただけで変速動作に入っておらず、シフトアップ動作ではないとみなせるからである。

中止解除条件が非成立と判断した場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０５～Ｓ２０８において保温中止制御を実行する。すなわちＥＣＵ１００は、ステップＳ２０５においてＥＧＲバルブ３３の目標開度Ｓｅを、保温中止制御用目標開度Ｓｅｃ（例えば全閉）に設定する。次いでステップＳ２０６において、可変ベーン２８の目標開度Ｓｖを、保温中止制御用目標開度Ｓｖｔ（例えば全閉）に設定する。

そしてステップＳ２０７において、ＥＧＲバルブ３３の開度を目標開度Ｓｅに制御し、ステップＳ２０８において、可変ベーン２８の開度を目標開度Ｓｖに制御して、ルーチンを終える。

他方、ステップＳ２０２においてクラッチスイッチがオンでない（オフである）場合、すなわちクラッチＣＬが接である場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０９，Ｓ２１０，Ｓ２０７，Ｓ２０８において保温制御を実行する。すなわちＥＣＵ１００は、ステップＳ２０９においてＥＧＲバルブ３３の目標開度Ｓｅを、保温制御用目標開度Ｓｅｏ（例えば全開）に設定する。次いでステップＳ２０７において、可変ベーン２８の目標開度Ｓｖを、保温制御用目標開度Ｓｖｏ（例えば全開）に設定する。ステップＳ２０７，Ｓ２０８は前記同様である。

この他、ステップＳ２０３で高負荷条件が非成立の場合と、ステップＳ２０４で中止解除条件が成立の場合とにおいても、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０９，Ｓ２１０，Ｓ２０７，Ｓ２０８において保温制御を実行する。

高負荷条件が非成立の場合に、保温中止制御ではなく保温制御を実行するので、排気エミッション悪化の虞がある場合に原則通り保温制御を実行し、排気エミッションの悪化を確実に抑制することができる。

以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示の実施形態は他にも様々考えられる。

（１）例えば、前述の四つの後処理部材（酸化触媒２２、ＤＰＦ２３、ＳＣＲ２４およびアンモニア酸化触媒２６）のうち、一部を省略してもよいし、他の後処理部材を追加してもよい。

（２）車両は、自動変速可能なオートマチック（ＡＴ）車であってもよく、特に、摩擦クラッチとマニュアル式変速機をアクチュエータで制御するＡＭＴ（Automated Manual Transmission）を備えたＡＴ車であってもよい。

本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

１ 内燃機関（エンジン）
７ インジェクタ
１４ ターボチャージャ
１４Ｔ タービン
２２ 酸化触媒
２３ フィルタ
２４ ＮＯｘ触媒
２６ アンモニア酸化触媒
２８ 可変ベーン
３３ ＥＧＲバルブ
４８ クラッチスイッチ
１００ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
ＣＬ クラッチ

Claims (4)

1. 車両のための内燃機関の制御装置であって、
   前記車両は、前記内燃機関からの動力を断接するクラッチを備え、
   前記内燃機関は、燃料を噴射するインジェクタと、ＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲバルブと、排気ガス中の有害成分を除去する後処理部材とを備え、
   前記制御装置は、前記インジェクタと前記ＥＧＲバルブを制御するように構成された制御ユニットと、前記クラッチの断接を検出する検出器とを備え、
   前記制御ユニットは、前記インジェクタによる燃料噴射の停止中に前記検出器により前記クラッチの断が検出された場合に、
   所定の高負荷条件が成立していないときには、前記後処理部材を保温するための保温制御を実行して前記ＥＧＲバルブを開弁側に制御し、
   前記高負荷条件が成立したときには、前記保温制御を中止して前記ＥＧＲバルブを閉弁側に制御する保温中止制御を実行し、
   前記高負荷条件は、前記クラッチの断の最初の検出時点から所定時間前までの間に前記内燃機関の運転状態が所定の高負荷領域にあるときに成立し、
   前記高負荷条件は、シフトアップのためのクラッチ断の最中に前記保温制御を一時的に中止しても問題ない程に前記後処理部材の温度が高くなっているような所定の負荷条件である
   ことを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
2. 前記制御ユニットは、前記保温中止制御の実行中に前記ＥＧＲバルブを全閉に制御する
   請求項１に記載の車両用内燃機関の制御装置。
3. 前記制御ユニットは、前記インジェクタによる燃料噴射の停止中に前記検出器により前記クラッチの断が検出され、前記高負荷条件が成立し、所定の中止解除条件が非成立のとき、前記保温中止制御を実行する
   請求項１または２に記載の車両用内燃機関の制御装置。
4. 前記内燃機関は、可変ベーンを有する可変容量型ターボチャージャを備え、
   前記制御ユニットは、前記保温中止制御の実行中に前記可変ベーンを閉弁側に制御する
   請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用内燃機関の制御装置。

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