WO2013150739A1

WO2013150739A1 - エンジン制御装置

Info

Publication number: WO2013150739A1
Application number: PCT/JP2013/001984
Authority: WO
Inventors: 和賢野々山; 和田　実; 溝渕　剛史; 優一竹村; 福田　圭佑
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2013-10-10
Also published as: JP2013231427A

Abstract

　ＥＣＵ（６０）は、気体燃料を使用してエンジン（１０）をアイドル運転状態にする場合にスロットルバルブ開度を第１開度で制御する。また、ＥＣＵ（６０）は、気体燃料の使用による車両走行時において減速要求があったか否かを判定し、減速要求有りと判定された場合に、エンジン（１０）への燃料供給を停止する燃料カットを実施するとともに、その燃料カットの実施期間の少なくとも一部である絞り制御期間において、スロットル開度を第１開度よりも閉じ側で制御する。気体燃料の使用時における車両の減速時において、比較的簡単な制御でブースタ負圧を十分に確保できる。

Description

エンジン制御装置

関連出願の相互参照

　本開示は、２０１２年４月３日に出願された日本出願番号２０１２－８４９１９号と、２０１３年２月２６日に出願された日本出願番号２０１３－３６４４１号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、エンジン制御装置に関し、詳しくは燃料として気体燃料を使用するエンジンの制御装置に関する。

　圧縮天然ガス（ＣＮＧ）や水素燃料などの気体燃料が、ガソリンなどの液体燃料に代わる代替燃料として使用可能である。気体燃料を単独で又はガソリン等の液体燃料と共にエンジンの燃料として使用する。
特許文献１には、車両の減速時において、吸気マニホールド内の負圧（吸気負圧）を一定に保つことによってブースタ負圧を確保する制御が開示されている。この特許文献１に記載のシステムでは、吸気管においてスロットル弁の上流側と下流側とを接続する補助空気通路が設けられており、その補助空気通路に、電磁式の補助空気制御弁が配置されている。このシステムでは、車両の減速時には、スロットル弁を全閉にするとともに、減速中の吸気負圧を目標吸気圧に一致させるべく、補助空気通路における空気流量をフィードバック制御している。

　しかしながら、上記特許文献１のように空気流量のフィードバック制御を用いる場合には、減速時の吸気負圧を一定に保持するための制御が複雑になってしまう。使用燃料ごとに吸気負圧の性状が異なるが、上記の特許文献１には、気体燃料の使用時において、減速時に吸気負圧をどのように確保するかについて開示されていない。

日本特許第２６５００３４号公報

　本開示は、気体燃料の使用時における車両の減速時において、比較的簡単な制御でブースタ負圧を十分に確保できるエンジン制御装置を提供することを目的とする。

　本開示の第一の態様は、燃料として気体燃料を用いるエンジンと、前記エンジンの吸気負圧によりブレーキ力を増加させるブレーキブースタと、を備える車両に適用されるエンジン制御装置に関する。エンジン制御装置は、前記気体燃料を使用して前記エンジンをアイドル運転状態にする場合に、前記エンジンの吸気絞り弁の開度である絞り開度を第１開度で制御するアイドル制御部と、前記気体燃料の使用による車両走行時において減速要求があったか否かを判定する減速判定部と、前記減速判定部により減速要求有りと判定された場合に、前記エンジンへの燃料供給を停止する燃料カットを実施するとともに、その燃料カットの実施期間の少なくとも一部である絞り制御期間において、前記絞り開度を前記第１開度よりも閉じ側で制御する減速制御部と、を備える。

　車両走行中に減速要求があった場合、エンジンへの燃料供給を停止して車両を減速させるが、その減速時の燃料カットの実施期間では、スロットル開度を閉じ側で制御することにより、比較的簡単な制御によって減速時における吸気負圧を確保することができる。ここで、液体燃料と気体燃料とでは充填効率が異なり、気体燃料では液体燃料よりも充填効率が低下する。そのため、減速時の燃料カットの実施期間において、液体燃料の使用時では、スロットル開度をアイドル運転時の目標スロットル開度で制御することにより吸気負圧を十分に確保できても、気体燃料の使用時では、スロットル開度をアイドル運転時の目標スロットル開度で制御しても吸気負圧を十分に確保できず、その結果、ブースタ負圧を十分に確保できないおそれがある。

　その点を鑑み、本開示の第一の態様のエンジン制御装置では、気体燃料を用いての車両走行時において、減速要求に伴いエンジンの燃料カットを実施する場合に、その燃料カットの実施期間の少なくとも一部の期間で、スロットル開度を、使用燃料が気体燃料である場合のアイドル運転時の目標スロットル開度よりも閉じ側で制御する。これにより、減速要求に伴う燃料カット時において、気体燃料を使用している場合にも比較的簡単な制御でブースタ負圧を確保することができる。

　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。
エンジン制御システムの全体概略構成図。ガソリン使用時における車両減速時のエンジン制御を示すタイムチャート。本実施形態における減速時制御の処理手順を示すフローチャート。本実施形態における減速時制御の具体的態様を示すタイムチャート。他の実施形態における減速時制御の具体的態様を示すタイムチャート。他の実施形態における減速時制御の具体的態様を示すタイムチャート。他の実施形態における減速時制御の具体的態様を示すタイムチャート。他の実施形態のエンジン制御システムの全体概略構成図。

　以下、本開示を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、気体燃料である圧縮天然ガス（ＣＮＧ）と、液体燃料であるガソリンとをエンジンの燃料として選択的に切り替えて使用する車載多気筒（例えば４気筒）のエンジン（バイフューエルエンジン）の制御システムに具体化している。当該システムでは、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）がエンジンの運転状態を制御する。本システムの全体概略図を図１に示す。

　図１に示すエンジン１０において、吸気通路１１には、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１２によって開度調節される吸気絞り弁としてのスロットルバルブ１３が設けられている。スロットルバルブ１３の開度（スロットル開度）は、スロットルアクチュエータ１２に内蔵されたスロットル開度センサ（図示略）により検出される。

　エンジン１０には、エンジン１０の各気筒に燃料を噴射して供給する燃料噴射部として、気体燃料（ＣＮＧ燃料）を噴射するＣＮＧ噴射弁１４と、液体燃料（ガソリン燃料）を噴射するガソリン噴射弁１５とが設けられている。本実施形態では、吸気ポート噴射式エンジンを採用しており、ＣＮＧ噴射弁１４及びガソリン噴射弁１５が共に吸気ポート近傍に設けられる構成としている。

　エンジン１０の吸気ポート及び排気ポートには、それぞれ吸気バルブ１６及び排気バルブ１７が設けられている。吸気バルブ１６の開動作により、空気と燃料との混合気が燃焼室１８内に導入され、排気バルブ１７の開動作により、燃焼後の排ガスが排気通路１９に排出される。

　エンジン１０のシリンダヘッドには、気筒毎に点火プラグ２３が取り付けられている。点火プラグ２３には、点火コイル等よりなる点火装置２７を通じて、所望とする点火時期に高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ２３の対向電極間に火花放電が発生し、燃焼室１８内に導入した混合気が着火され燃焼に供される。

　エンジン１０の排気通路１９には、排気中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化するための触媒２４が設けられており、本実施形態では触媒２４として三元触媒が用いられている。触媒２４の上流側及び下流側のそれぞれには、排気を検出対象として混合気の酸素濃度を検出するＯ2センサ２５，２６が設けられている。

　エンジン１０に燃料を供給する燃料供給系について詳しく説明する。図１において、ガソリン噴射弁１５は、ガソリン配管３１を介してガソリンタンク３２に接続されている。ガソリンタンク３２内にはガソリン燃料が貯留されており、このガソリン燃料が、フィードポンプ３３により汲み上げられた後、ガソリン配管３１内に形成された燃料通路を通ってガソリン噴射弁１５に供給され、ガソリン噴射弁１５から噴射される。

　ＣＮＧ噴射弁１４は、ガス配管３４を介してガスタンク３５に接続されている。ガスタンク３５内には、高圧状態（例えば２０ＭＰａ）のＣＮＧ燃料が充填されており、ガス配管３４内に形成されたガス通路を通ってＣＮＧ噴射弁１４に供給され、ＣＮＧ噴射弁１４から噴射される。また、ガス配管３４には、ＣＮＧ燃料の圧力を減圧調整するレギュレータ（減圧弁）３６が設けられている。レギュレータ３６は、例えば機械駆動式であり、ガスタンク３５内の高圧状態のＣＮＧ燃料を減圧することにより、ＣＮＧ噴射弁１４に供給する燃料の圧力（噴射側供給圧）を所定供給圧（例えば０．４ＭＰａ）に調整する。レギュレータ３６は、通電制御によって噴射供給圧を可変に調整可能な電磁駆動式であってもよい。

　ガス配管３４には、ガス通路におけるＣＮＧ燃料の流通を許容又は遮断する遮断弁が設けられている。本実施形態では、ガス通路において複数の遮断弁が設けられており、ガスタンク３５に一体化して設けられた第１遮断弁３７と、レギュレータ３６に一体化して設けられた第２遮断弁３８とが設けられている。これらの遮断弁は電磁駆動式であり、非通電時においてガス通路におけるＣＮＧ燃料の流通を遮断し、通電時においてガス通路におけるＣＮＧ燃料の流通を許容する常閉式となっている。

　本システムには、レギュレータ３６の上流側の燃料圧力を検出する第１圧力センサ４１や、レギュレータ３６の下流側の燃料圧力（つまり噴射側供給圧）を検出する第２圧力センサ４２、冷却水温を検出する冷却水温センサ４３、エンジン１０の所定クランク角毎に矩形状のクランク角信号を出力するクランク角度センサ４４、吸気管圧力（吸気負圧）を検出する負圧検出部としての吸気管圧力センサ４５、アクセルペダル４６の操作量を検出するアクセル開度センサ４７、車速を検出する車速センサ４８が取り付けられている。

　ＥＣＵ６０は、周知の通りＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータ６１を主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、都度のエンジン運転状態に応じてエンジン１０の各種制御を実施する。具体的には、マイクロコンピュータ６１は、前述した各種センサ等から各々検出信号を入力するとともに、それら各種検出信号に基づいて、燃料噴射量や点火時期等を演算し、ＣＮＧ噴射弁１４やガソリン噴射弁１５、点火装置２７の駆動を制御する。

　マイクロコンピュータ６１は、エンジン運転状態やタンク内の燃料残量等に応じて、エンジン１０の燃焼に使用する使用燃料を選択的に切り替えている。例えばエンジン始動時には、ガソリン燃料を優先的に使用してエンジン始動性を確保できるようにし、アイドル運転時には、ＣＮＧ燃料を優先的に使用して燃費悪化を抑制するようにしている。タンク内の燃料残存量が所定値を下回った場合には他方の燃料を優先的に使用する。使用燃料を運転者が選択可能な燃料選択スイッチを設けておき、該スイッチのスイッチ操作に基づいて使用燃料を切り替えてもよい。

　本システムには、車両のブレーキシステムとしてブレーキブースタ７０が設けられている。ブレーキブースタ７０は、ブレーキペダル７１とマスタシリンダ７２との間に設けられ、エンジン１０の吸気負圧と大気圧との差圧を利用して運転者によるブレーキ操作力を増大させる。具体的には、ブレーキブースタ７０は、大気圧が導入される大気室７３と、接続配管７５を介してエンジン１０の吸気負圧が導入される負圧室７４とを有し、これら両室７３，７４の圧力差に応じた助勢力が運転者のブレーキ操作力に付加されるものとなっている。接続配管７５には、エンジン１０の吸気通路１１からブレーキブースタ７０への負圧の導入は許容するが、負圧の流出は阻止する逆止弁７６が設けられている。

　車両減速時のエンジン制御（減速時制御）について、図２を用いて説明する。車両走行中に減速要求があった場合、マイクロコンピュータ６１は、エンジン１０への燃料供給を停止して車両を減速させる。例えば燃料としてガソリン燃料を用いて車両走行している時に、アクセル操作量が所定値以下（例えば、ゼロ又はゼロ近傍値以下）となった場合、マイクロコンピュータ６１は、減速要求有りと判断して、図２のタイミングｔ１１でエンジン１０への燃料供給を停止する。そして、マイクロコンピュータ６１は、スロットル開度が、使用燃料がガソリン燃料である場合のアイドル運転時の目標スロットル開度である第２アイドル要求開度ＴＨｇ２（第２開度に相当）になるようにスロットルアクチュエータ１２を駆動することによりスロットルバルブ１３を閉じ方向に制御する。

　車両減速中の燃料カットの実施期間Ｔｃｔでは、スロットル開度を第２アイドル要求開度ＴＨｇ２で維持しておく。こうすることにより、燃料カット中に、例えばアクセルオンされる等してエンジン１０の燃焼を再開させる必要が生じた場合にも、その燃焼再開の要求後速やかにエンジン１０の燃焼を再開できるようにしている。また、スロットル開度をアイドル運転時の目標スロットル開度にしておくことにより、車両減速中の燃料カットの実施期間Ｔｃｔにおいて吸気負圧を確保でき、運転者によるブレーキ操作力をアシストするのに十分なブレーキ負圧を確保することができる。そして、エンジン回転速度ＮＥが、エンジン１０を燃焼停止状態（燃料カット状態）から燃焼状態へ復帰させるための判定値である復帰回転速度ＮＥｒ以下になると、そのタイミングｔ１２で燃料カットを解除して、エンジン１０の燃料噴射及び点火を再開する。こうして、エンジン１０の燃焼状態が維持される。

　ガソリン燃料とＣＮＧ燃料とでは充填効率が異なり、エンジン運転時において、気体燃料であるＣＮＧ燃料では、液体燃料であるガソリン燃料よりも充填効率が低下する。このことを考慮して、ＣＮＧ燃料を使用してエンジン運転を行っている場合には、ガソリン燃料の使用時に比べて、スロットル開度を開き側で制御している。例えばアイドル運転時において、ガソリン燃料の使用時には、スロットル開度を第２アイドル要求開度ＴＨｇ２で制御するのに対し、ＣＮＧ燃料の使用時には、スロットル開度を第２アイドル要求開度ＴＨｇ２よりも開き側の第１アイドル要求開度ＴＨｃ１で制御する。そのため、ＣＮＧ燃料の使用時において、車両走行中に減速要求があった場合、その減速要求に伴う燃料カットの実施期間Ｔｃｔに、ガソリン燃料の場合と同様にスロットル開度をアイドル運転時の目標スロットル開度（第１アイドル要求開度ＴＨｃ１）で制御すると、吸気負圧が負側に十分に大きくならず（吸気負圧が所定値以下にならず）、ブースタ負圧を十分に確保できないことがある。かかる場合、運転者がブレーキ操作を行った際に、運転者に対してブレーキの効きが悪くなったような感触を与えてしまい、ブレーキ操作性が低下するおそれがある。

　そこで本実施形態では、ＣＮＧ燃料を用いての車両走行時において、減速要求に伴いエンジン１０の燃料カットを実施する場合に、その燃料カット状態の実施期間の少なくとも一部である絞り制御期間において、スロットル開度を、使用燃料がＣＮＧ燃料である場合のアイドル運転時の目標スロットル開度である第１アイドル要求開度ＴＨｃ１よりも閉じ側で制御する。特に本実施形態では、絞り制御期間の開始タイミングを燃料カットの開始タイミングとし、絞り制御期間の終了タイミングを、エンジン回転速度が所定の復帰回転速度以下になるタイミングとしている。これにより、減速要求に伴う燃料カットの実施期間において、ＣＮＧ燃料の使用時にもブースタ７０内において十分な負圧を確保できるようにしている。

　次に、本実施形態の減速時制御について、図３のフローチャートを用いて説明する。この処理は、ＥＣＵ６０のマイクロコンピュータ６１により所定周期毎に実行される。

　図３において、ステップＳ１０１では、車両走行中か否かを判定する。ここでは、車速センサ４８により検出される車速が所定値以上である場合に肯定判定される。ステップＳ１０１がＹｅｓの場合、ステップＳ１０２へ進み、減速要求があったか否かを判定する（減速判定部）。アクセル開度センサ４７により検出されるアクセル操作量が所定量以下（例えばゼロ、又はゼロ近傍に定めた所定操作量以下）になったタイミングの場合に、減速要求があったものと判定する。ステップＳ１０２がＹｅｓの場合、ステップＳ１０３へ進み、エンジン１０への燃料の供給を停止する（燃料カットを実施する）。

　続くステップＳ１０４では、エンジン１０の燃焼に使用している燃料がＣＮＧ燃料であるか否かを判定する。使用燃料がガソリン燃料である場合、ステップＳ１０４がＮｏとなり、ステップＳ１０５へ進み、目標スロットル開度を第２アイドル要求開度ＴＨｇ２に設定する。一方、使用燃料がＣＮＧ燃料である場合には、ステップＳ１０４がＹｅｓとなり、ステップＳ１０６へ進み、目標スロットル開度を、第１アイドル要求開度ＴＨｃ１よりも所定開度αだけ小さい減速時開度ＴＨｃαに設定する。本実施形態では、減速時開度ＴＨｃαを第２アイドル要求開度ＴＨｇ２としてある。その後、ステップＳ１０７では、減速時フラグＦ１をオンにして、一旦本ルーチンを終了する。なお、減速時開度ＴＨｃαは、第２アイドル要求開度ＴＨｇ２に限らず、例えば第２アイドル要求開度ＴＨｇ２と第１アイドル要求開度ＴＨｃ１との中間値としてもよい。

　さて、車両走行中に減速要求があった後では、ステップＳ１０２がＮｏとなり、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、減速時フラグＦ１がオンであるか否かを判定し、Ｆ１＝オンである場合、ステップＳ１０９へ進む。ステップＳ１０９では、エンジン回転速度ＮＥが復帰回転速度ＮＥｒ以下であるか否かを判定し、ＮＥ＞ＮＥｒであれば、そのまま一旦本ルーチンを終了する。この場合、ガソリン燃料の使用時では、目標スロットル開度を第２アイドル要求開度ＴＨｇ２にした状態で、ＣＮＧ燃料の使用時では、目標スロットル開度を減速時開度ＴＨｃαにした状態で、燃料カットが継続される。

　ＮＥ≦ＮＥｒの場合には、ステップＳ１１０へ進み、目標スロットル開度を、使用燃料に応じたアイドル要求開度に設定するとともに、エンジン１０への燃料供給及び点火を再開して、エンジン１０の燃料を再開する。このとき、使用燃料がガソリン燃料である場合には、目標スロットル開度は第２アイドル要求開度ＴＨｇ２のままとなる。ＣＮＧ燃料である場合には、目標スロットル開度が、減速時開度ＴＨｃαから第１アイドル要求開度ＴＨｃ１に変更される。その後のステップＳ１１１では、減速時フラグＦ１をオフして、本処理を終了する。

　次に、本実施形態における減速時制御の具体的態様を、図４のタイムチャートを用いて説明する。

　図４において、タイミングｔ２１以前では、ガソリン燃料を使用してアイドル運転が実施されている。タイミングｔ２１で、アクセルオフのまま、使用燃料がガソリン燃料からＣＮＧ燃料に切り替えられると、目標スロットル開度が、第２アイドル要求開度ＴＨｇ２から、これよりも開き側の第１アイドル要求開度ＴＨｃ１に切り替えられる。これにより、エンジン回転速度ＮＥがアイドル回転速度Ｎｉｄで維持される。その後、タイミングｔ２２でアクセルオンされると、そのときのアクセル操作量に応じて、目標スロットル開度が第１アイドル要求開度ＴＨｃ１よりも開き側に変更される。これにより、エンジン回転速度ＮＥが上昇するとともに車速が大きくなる。

　車両走行中のタイミングｔ２３で、アクセル操作量が所定値以下（図４ではゼロ）になり減速要求があると、燃料カットの実施によりエンジン１０の燃焼が停止され、車速が徐々に低下する。この減速要求に伴う燃料カットの実施期間Ｔｃｔでは、実線で示すように、目標スロットル開度が、第１アイドル要求開度ＴＨｃ１よりも閉じ側の減速時開度ＴＨｃαで維持される。この減速時制御により、実施期間Ｔｃｔでは、目標スロットル開度を第１アイドル要求開度ＴＨｃ１で制御する場合（一点鎖線の場合）に比べて、吸気負圧が負側に大きくなる（実線）。また、吸気負圧が負側に大きくなるのに伴い、ブースタ負圧が負側に大きくなる。本実施形態では特に、減速時開度ＴＨｃαを、ガソリン使用時のアイドル運転時における目標スロットル開度である第２アイドル要求開度ＴＨｇ２としている。これにより、実施期間Ｔｃｔ内においてガソリン燃料を使用してエンジン燃焼を再開する必要が生じた場合に、スロットル開度を変更しなくてもアイドル回転速度Ｎｉｄを維持できるようにしている。

　減速要求に伴う燃料カット状態において、エンジン回転速度ＮＥが復帰回転速度ＮＥｒ以下になると、そのタイミングｔ２４で、燃料カットを解除するとともに、目標スロットル開度を、減速時開度ＴＨｃαから第１アイドル要求開度ＴＨｃ１に変更する。この燃焼再開により、エンジンストップを回避するようにする。タイミングｔ２３～ｔ２４の期間が「絞り制御期間」に相当する。

　以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。

　ＣＮＧ燃料を用いての車両走行時に減速要求に伴いエンジン１０の燃料カットを実施する場合、その燃料カットの実施期間において、スロットル開度を、ＣＮＧ燃料の使用時におけるアイドル運転時の目標スロットル開度（第１アイドル要求開度ＴＨｃ１）よりも閉じ側の減速時開度ＴＨｃαで制御する構成とした。これにより、減速要求に伴う燃料カットの実施期間においてＣＮＧ燃料の使用時にもブースタ負圧を十分に確保することができる。しかも、上記構成によれば、減速時におけるブースタ負圧の確保を比較的簡単な制御で実現することができる。

　また、減速時制御に際し本実施形態では、スロットル開度をアイドル運転時の目標スロットル開度よりも閉じ側で制御するが、その期間は車両減速中の一時的なものであることから、車両の走行性やアイドル安定性に及ぼす影響をできるだけ小さくしつつ、比較的簡単な制御によってブースタ負圧を十分に確保することができる。

　減速時開度ＴＨｃαを、ガソリン使用時におけるアイドル運転時の目標スロットル開度（第２アイドル要求開度ＴＨｇ２）としたため、実施期間Ｔｃｔ内においてガソリン燃料を使用してエンジン燃焼を再開する必要が生じた場合に、スロットル開度を変更しなくてもアイドル回転速度Ｎｉｄを維持することができる。

　減速要求に伴い燃料カットを実施する場合に、燃料カットの開始時からスロットル開度をアイドル運転時の目標スロットル開度（第１開度）よりも閉じ側で制御する構成としたため、燃料カット開始に伴い速やかに十分な負圧を確保することができる。また、復帰回転速度になるまでの期間、スロットル開度を第１開度よりも閉じ側で制御する構成としたため、燃料カットの実施期間においてブースタ７０内の負圧確保を確実に行うことができる。

　（他の実施形態）
　本開示は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。

　上記実施形態において、吸気管圧力センサ４５により検出される吸気負圧に基づいて、ブースタ負圧（大気圧を基準にした場合の負側の圧力）が所定値以下になったか否かを判定する負圧判定部を備える。そして、減速時制御の実施中において、エンジン回転速度が復帰回転速度ＮＥｒ以下になる前の期間に、負圧判定部により、ブースタ負圧が所定値以下になったと判定された場合に（大気圧を基準に所定値以上負側に大きくなった場合に）、スロットル開度を第１アイドル要求開度ＴＨｃ１に変更する。この構成によれば、ブースタ負圧が十分に負側に大きくなり、ブースタ負圧を十分に確保できた時点で、スロットル開度を第１アイドル要求開度ＴＨｃ１に戻しておくことができる。したがって、エンジン回転速度が復帰回転速度ＮＥｒまで低下した場合や、復帰回転速度ＮＥｒまで低下する前にエンジン１０の燃焼再開の要求があった場合に、スロットル開度を変更する必要がなく、燃焼再開させる必要が生じた後、速やかにエンジン１０を燃焼状態に復帰させることができる。

　具体的には、負圧判定部を、吸気管圧力センサ４５により検出される吸気負圧が所定負圧以下である状態が所定時間継続したこと（第１確保条件）の成否を判定する構成とし、第１確保条件が成立したと判定された場合に、スロットル開度を第１アイドル要求開度ＴＨｃ１に変更する。本実施形態における減速時制御の具体的態様を、図５のタイムチャートを用いて説明する。なお、図５では、ＣＮＧ燃料を使用してエンジン運転を行っている場合を想定している。また、図中、実線は、減速時の燃料カット中に目標スロットル開度を減速時開度ＴＨｃαにしておく場合を示し、一点鎖線は、減速時の燃料カット中に目標スロットル開度を第１アイドル要求開度ＴＨｃ１にしておく場合を示す。

　図５において、車両走行中のタイミングｔ４１で、アクセル操作量が所定値以下（図５ではゼロ）となることにより、燃料カットが実施されるとともに、目標スロットル開度が、第１アイドル要求開度ＴＨｃ１よりも閉じ側の減速時開度ＴＨｃα（例えば、第２アイドル要求開度ＴＨｇ２）に変更される。このスロットル開度の閉じ側への制御により、実線で示すように、吸気負圧が低下する。そして、吸気負圧が所定負圧Ｐｔｈ以下になったタイミングｔ４２から、所定時間Ｔ１が経過したタイミングｔ４３で、目標スロットル開度が第１アイドル要求開度ＴＨｃ１に変更される。ブレーキブースタ７０において、負圧室７４とエンジン１０の吸気通路１１とを繋ぐ接続配管７５には逆止弁７６が配置されているため、負圧室７４から吸気通路１１への負圧の流出が阻止される。したがって、期間ｔ４２～ｔ４３での減速時制御によって確保したブースタ負圧は、タイミングｔ４３でスロットル開度を開き側に変更した後でも維持される。

　あるいは、上記負圧判定部を、スロットル開度を第１アイドル要求開度ＴＨｃ１よりも閉じ側にしてからの吸気負圧の積算値（絶対値）が所定値よりも大きくなったこと（第２確保条件）の成否を判定する構成とする。そして、第２確保条件が成立したと判定された場合に、スロットル開度を第１アイドル要求開度ＴＨｃ１に変更する構成としてもよい。なお、ここでいう「吸気負圧」は、大気圧を基準にした負側の圧力を示す。

　上記実施形態において、燃料カットを解除する所定の解除条件が成立したか否かを判定する条件判定部を備える構成とし、減速時制御の実施中において、エンジン回転速度が復帰回転速度ＮＥｒ以下になる前に、条件判定部により所定の解除条件が成立したと判定された場合、スロットル開度を第１アイドル要求開度ＴＨｃ１又は第１アイドル要求開度ＴＨｃ１よりも開き側の開度に変更する。この構成によれば、エンジン回転速度が復帰回転速度ＮＥｒまで低下するまでの期間に、エンジン１０の燃焼再開の要求があった場合に、その要求後速やかにエンジン１０を燃焼状態に復帰させることができる。ここで、所定の解除条件としては、例えば燃料カットの実施中にアクセル操作があったこと、車両の空調装置のスイッチがオンされたこと、オルタネータによる発電要求があったこと等が挙げられる。

　本実施形態における減速時制御の具体的態様を、図６を用いて説明する。なお、図６では、ＣＮＧ燃料を使用してエンジン運転を行っている場合を想定している。また、所定の解除条件として、燃料カットの実施中にアクセル操作があったことを含んでいる。図中、実線は、減速時の燃料カット中に目標スロットル開度を減速時開度ＴＨｃαにしておく場合を示し、一点鎖線は、減速時の燃料カット中に目標スロットル開度を第１アイドル要求開度ＴＨｃ１にしておく場合を示す。

　図６において、車両走行中のタイミングｔ３１で、アクセル操作量が所定値以下（図６ではゼロ）となることにより、燃料カットが実施され、エンジン１０の燃焼が停止される。また、目標スロットル開度が、第１アイドル要求開度ＴＨｃ１よりも閉じ側の減速時開度ＴＨｃα（例えば、第２アイドル要求開度ＴＨｇ２）に変更される。そして、燃料カット中であって、かつ目標スロットル開度が減速時開度ＴＨｃαで維持されている状況下において、エンジン回転速度が復帰回転速度ＮＥｒ以下に低下する前にアクセルオンされると、そのタイミングｔ３２で、目標スロットル開度が、アクセル操作量に応じて、第１アイドル要求開度ＴＨｃ１よりも開き側に変更されるとともに、燃料カットが解除されてエンジン１０の燃焼が再開される。

　上記実施形態において、ブースタ負圧を直接検出する検出部を設け、減速時制御の実施中において、エンジン回転速度が復帰回転速度ＮＥｒ以下になる前の期間において、該検出部により検出されるブースタ負圧が所定値以下になった場合に、スロットル開度を第１アイドル要求開度ＴＨｃ１に戻す構成とする。この構成によっても、十分なブースタ負圧を確保できた時点でスロットル開度を第１アイドル要求開度ＴＨｃ１に戻しておくことにより、エンジン回転速度が復帰回転速度ＮＥｒに低下した場合や、復帰回転速度ＮＥｒまで低下する前にエンジン１０の燃焼再開の要求があった場合に、その後速やかにエンジン１０を燃焼状態に復帰させることができる。

　具体的には、負圧室７４に、負圧室７４の圧力であるブースタ負圧を検出するブースタ負圧センサを設け、ブースタ負圧センサの検出信号がＥＣＵ６０に逐次入力されるようにする。ＥＣＵ６０は、減速要求に伴う燃料カット中に、スロットル開度を第１アイドル要求開度ＴＨｃ１よりも閉じ側で制御している状況下で、ブースタ負圧センサの検出信号に基づいてブースタ負圧の低下を監視する。そして、ブースタ負圧が所定値以下に低下した場合（大気圧を基準にブースタ内の圧力が負側に所定値以上大きくなった場合）に、スロットル開度を第１アイドル要求開度ＴＨｃ１に戻す。

　上記実施形態では、燃料カットの開始タイミングから、エンジン回転速度が復帰回転速度ＮＥｒ以下に低下するまでの期間を絞り制御期間としたが、図７に示すように、燃料カットの開始タイミングｔ５１から予め定めた所定時間Ｔ２が経過するまでの期間（ｔ５１～ｔ５２）を絞り制御期間としてもよい。この所定時間Ｔ２は、ブースタ負圧が所定値まで負側に大きくなるまでに要する時間として実験等により予め定めた値である。なお、期間ｔ５１～ｔ５２でのスロットル制御により確保したブースタ負圧は、逆止弁７６によって負圧室７４から吸気通路１１への負圧の流出が阻止されることにより、タイミングｔ５２でスロットル開度を開き側に変更した後でも維持される。

　上記実施形態では、燃料カットの開始タイミング（図４のｔ２３）を含む期間を絞り制御期間としたが、燃料カット状態にてスロットルバルブ１３を閉じ側で制御する期間は、燃料カットの実施期間の少なくとも一部の期間であればよい。したがって、燃料カットの開始タイミングを含まない期間を絞り制御期間としてもよい。具体的には、図４において、タイミングｔ２３で目標スロットル開度を減速時開度ＴＨｃαに変更する構成に代えて、タイミングｔ２３とｔ２４との間の所定タイミングで目標スロットル開度を減速時開度ＴＨｃαに変更する。なお、目標スロットル開度を開き側に戻すタイミングは特に限定せず、例えばエンジン回転速度が復帰回転速度ＮＥｒ以下になったタイミングとしてもよいし、目標スロットル開度を減速時開度ＴＨｃαに変更してから所定時間が経過したタイミングとしてもよい。

　上記実施形態では、吸気絞り弁として、エンジン１０の吸気通路１１に設けられスロットルアクチュエータ１２によって開度調節される電磁駆動式のスロットルバルブ１３を備えるシステムに適用し、気体燃料を用いての車両減速時では、スロットルバルブ１３の開度を第１アイドル要求開度ＴＨｃ１よりも閉じ側の減速時開度ＴＨｃαで制御する構成とした。これに対し、本実施形態では、図８に示すように、吸気絞り弁として、スロットルバルブ１３を迂回するバイパス通路２８に設けられた電磁駆動式のＩＳＣバルブ２９を備えるシステムに適用し、気体燃料を用いての車両減速時では、ＩＳＣバルブ２９の開度を減速時開度ＴＨｃαで制御する構成とする。この図８のシステムでは、スロットルバルブ１３がワイヤ３９を介してアクセルペダル４６に接続されており、アクセルペダル４６の踏み込み量に応じてスロットルバルブ１３が機械的に作動される。また、エンジン１０のアイドル時には、スロットルバルブ１３が全閉状態となり、ＩＳＣバルブ２９の開度が例えばフィードバック制御により調整され、エンジン回転速度が目標アイドル回転速度に収束するようになっている。

　上記実施形態では、燃料として気体燃料と液体燃料とを選択的に使用するバイフューエルエンジンについて説明したが、気体燃料専用のエンジンや、気体燃料と液体燃料との使用割合を都度変更しながらそれらを同時にエンジン１０に供給可能なデュアルフューエルエンジンにも適用することができる。デュアルフューエルエンジンの場合、減速時制御では、燃料の使用割合に関わらず減速時開度ＴＨｃαを一定値（例えば、液体燃料の使用割合が１００％である場合の目標アイドル開度）にしてもよいし、あるいは、燃料の使用割合に応じて減速時開度ＴＨｃαを設定してもよい。

　上記実施形態では、気体燃料がＣＮＧ燃料であり、液体燃料がガソリン燃料である場合について説明したが、気体燃料及び液体燃料はそれぞれ上記に限定せず、例えば気体燃料として例えば水素燃料やＤＭＥ燃料などを用いることができ、液体燃料として例えばアルコール燃料やディーゼル燃料などを用いることができる。

　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims

　燃料として気体燃料を用いるエンジン（１０）と、前記エンジンの吸気負圧によりブレーキ力を増加させるブレーキブースタ（７０）と、を備える車両に適用され、
　前記気体燃料を使用して前記エンジンをアイドル運転状態にする場合に、前記エンジンの吸気絞り弁（１３、２９）の開度である絞り開度を第１開度で制御するアイドル制御部と、
　前記気体燃料の使用による車両走行時において減速要求があったか否かを判定する減速判定部と、
　前記減速判定部により減速要求有りと判定された場合に、前記エンジンへの燃料供給を停止する燃料カットを実施するとともに、その燃料カットの実施期間の少なくとも一部である絞り制御期間において、前記絞り開度を前記第１開度よりも閉じ側で制御する減速制御部と、
を備えることを特徴とするエンジン制御装置。
　前記絞り制御期間は、前記燃料カットの開始時を含む期間である請求項１に記載のエンジン制御装置。
　前記絞り制御期間は、エンジン回転速度が前記燃料カットの状態から燃焼状態へ復帰させるための所定の復帰回転速度以下になるまでの期間である請求項１又は２に記載のエンジン制御装置。
　前記吸気負圧に基づいて前記ブレーキブースタ内に導入されたブースタ負圧が所定値以下になったか否かを判定する負圧判定部を備え、
　前記減速制御部は、前記燃料カットの実施中に前記負圧判定部によりブースタ負圧が所定値以下になったと判定された場合に、前記絞り開度を前記第１開度に変更する請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
　前記燃料カットを解除する所定の解除条件の成否を判定する条件判定部を備え、
　前記減速制御部は、前記燃料カットの実施中に前記条件判定部により前記所定の解除条件が成立したと判定された場合に、前記絞り開度を前記第１開度又は前記第１開度よりも開き側の開度に変更する請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
　前記エンジンは、燃料として前記気体燃料と液体燃料とを使用し、
　前記液体燃料を単独で使用して前記エンジンをアイドル運転状態にする場合に、前記絞り開度を第２開度で制御する制御部を備え、
　前記減速制御部は、前記絞り制御期間において、前記絞り開度を前記第２開度又はその近傍で制御する請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
　前記吸気絞り弁は、前記エンジンの吸気通路（１１）に設けられたスロットルバルブ（１３）であり、
　前記減速制御部は、前記スロットルバルブの開度を前記第１開度よりも閉じ側で制御する請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
　前記吸気絞り弁は、前記エンジンの吸気通路（１１）に設けられたスロットルバルブ（１３）を迂回するバイパス通路（２８）に設けられたＩＳＣ制御弁（２９）であり、
　前記減速制御部は、前記ＩＳＣ制御弁の開度を前記第１開度よりも閉じ側で制御する請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。