特許 7028045 燃料噴射制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-21

(45)【発行日】2022-03-02

(54)【発明の名称】燃料噴射制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 41/12 20060101AFI20220222BHJP

   F01N 3/24 20060101ALI20220222BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20220222BHJP

   F01N 3/20 20060101ALI20220222BHJP

【ＦＩ】

F02D41/12

F01N3/24 R

F02D45/00 345

F01N3/20 R

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018081635

(22)【出願日】2018-04-20

(65)【公開番号】P2019190315

(43)【公開日】2019-10-31

【審査請求日】2021-01-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100132067

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 喜雅

(72)【発明者】

【氏名】森井 拓也

【審査官】池田 匡利

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１７６４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１０７７８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ ４１／１２

Ｆ０１Ｎ ３／２４

Ｆ０２Ｄ ４５／００

Ｆ０１Ｎ ３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの排気を浄化する触媒と、
アクセルのオンオフに基づいて燃料噴射及び燃料カットを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
所定時間内におけるアクセルのオンオフの回数をカウントするカウント部と、
前記所定時間内の所定タイミングにおける前記触媒の温度を検出する温度検出部と、
前記アクセルのオンオフの回数が所定回数以上で且つ、前記触媒の温度が第１所定温度より高い場合、次のアクセルオン時における燃料噴射量の増量を禁止する噴射制御部と、を有することを特徴とする燃料噴射制御装置。

【請求項2】

前記温度検出部は、前記所定時間のカウント開始直後におけるアクセルオフ時の前記触媒の温度を検出することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。

【請求項3】

前記制御装置は、前記触媒の温度が前記第１所定温度より低い第２所定温度を検出した場合、前記所定時間のカウントを開始することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料噴射制御装置。

【請求項4】

前記制御装置は、前記所定時間内に少なくとも１回のアクセルのオンオフがあった場合、そのアクセルオフ後に燃料カットの実施を遅らせるディレイ時間を設定し、
前記ディレイ時間は、前記触媒の温度が高い程、及び／又はアクセルオンの継続時間が短い程、長く設定されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料噴射制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両用のエンジンにおいては、排気浄化装置として、排気通路に触媒が設けられる。この種のエンジンにおいて、アクセルオンとアクセルオフが頻繁に繰り返されると、アクセルオンによって排気通路に流入する未燃焼ガスと、その後のアクセルオフに伴って排気通路に流入する空気とが反応する。これにより、触媒が過熱されてしまうことが想定される。

【0003】

例えば、上記のような触媒の過熱を防止する方法として、特許文献１に記載の発明が存在する。特許文献１では、アクセルオンとアクセルオフが頻繁に繰り返される際に、触媒の温度上昇に寄与する未燃焼ガス量の程度を推定する。そして、当該未燃料ガス量を反映する触媒過熱カウンタ（触媒温度上昇反映値）が所定値以上の場合に、燃料噴射量の燃料カット復帰増量が禁止される。これにより、触媒が過熱するのを抑制することが可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－１３８５４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記した未燃焼ガス量は、エンジンの駆動状態によって変化するものであり、当該未燃焼ガス量を正確に推定するには、エンジンの駆動に関する種々のパラメータを考慮する必要がある。このため、制御装置の計算負荷が増大するおそれがある。

【0006】

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、計算負荷を大きくすることなく触媒の温度を制御し、触媒の過熱を防止することができる燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様の燃料噴射制御装置は、エンジンの排気を浄化する触媒と、アクセルのオンオフに基づいて燃料噴射及び燃料カットを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、所定時間内におけるアクセルのオンオフの回数をカウントするカウント部と、前記所定時間内の所定タイミングにおける前記触媒の温度を検出する温度検出部と、前記アクセルのオンオフの回数が所定回数以上で且つ、前記触媒の温度が第１所定温度より高い場合、次のアクセルオン時における燃料噴射量の増量を禁止する噴射制御部と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、計算負荷を大きくすることなく触媒の温度を制御し、触媒の過熱を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施の形態に係るエンジンの制御システムの全体構成図である。

【図2】本実施の形態に係る燃料噴射制御のフロー図である。

【図3】本実施の形態に係る燃料噴射制御のフロー図である。

【図4】本実施の形態における各種パラメータの経時変化を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明に係るエンジンの制御システムが適用される車両として、四輪車を例にして説明するが、適用対象はこれに限定されることなく変更可能である。例えば、本発明を二輪車等、他のタイプの車両に適用してもよい。

【0011】

図１を参照して、本実施の形態に係るエンジンの制御システムについて説明する。図１は、本実施の形態に係るエンジンの制御システムの全体構成図である。なお、エンジンの制御システムは、以下に示す構成に限定されず、適宜変更が可能である。

【0012】

図１に示すように、本実施の形態に係るエンジンの制御システム１は、内燃機関としてのエンジン２及びその周辺構成の動作を、ＥＣＵ３（Electronic Control Unit）で制御するように構成されている。詳細は後述するが、ＥＣＵ３は、本願の制御装置を構成する。エンジン２は、例えば、直動式多気筒のＤＯＨＣ（Double OverHead Camshaft）エンジンで構成される。エンジン２は、不図示のクランクケース内にクランクシャフト２０を収容し、シリンダ２１及びシリンダヘッド２２等を備えて構成される。

【0013】

シリンダ２１内には、ピストン２３が所定方向（図１では上下）に往復可能に収容されている。クランクシャフト２０とピストン２３とはコンロッド２４によって連結されている。エンジン２では、ピストン２３が所定方向に往復運動することでクランクシャフト２０がコンロッド２４を介して回転される。

【0014】

シリンダヘッド２２の内部空間は、燃焼室２５を構成する。燃焼室２５の上部には、点火装置としてのスパークプラグ２６が設けられている。スパークプラグ２６は、ＥＣＵ３から出力される点火信号に基づいて所定のタイミングで点火し、燃焼室２５内の混合気を着火する。

【0015】

シリンダヘッド２２には、燃焼室２５に連通する吸気ポート２７ａ及び排気ポート２７ｂが形成されている。また、シリンダヘッド２２には、吸気ポート２７ａ及び排気ポート２７ｂに対応して、吸気バルブ２８ａ及び排気バルブ２８ｂが設けられている。吸気バルブ２８ａ及び排気バルブ２８ｂの上端には、吸気カムシャフト２９ａ及び排気カムシャフト２９ｂが設けられている。

【0016】

クランクシャフト２０、吸気カムシャフト２９ａ及び排気カムシャフト２９ｂには、不図示のカムチェーンが架け渡されている。クランクシャフト２０の回転は、カムチェーンを介して吸気カムシャフト２９ａ及び排気カムシャフト２９ｂに伝達される。吸気カムシャフト２９ａ及び排気カムシャフト２９ｂが回転されることで、吸気バルブ２８ａ及び排気バルブ２８ｂは所定タイミングで燃焼室２５に向けて往復動される。

【0017】

吸気ポート２７ａの上流端には、不図示の吸気マニホールドを介して吸気管１０が接続される。吸気管１０内の通路及び吸気ポート２７ａは、吸入空気の吸気路を構成する。吸気管１０の途中には、上流側からエアクリーナ１１、スロットルバルブ１２、及びサージタンク１３が設けられている。エアクリーナ１１及びスロットルバルブ１２の間の吸気管１０には、空気量センサ４０が設けられている。空気量センサ４０は、エアクリーナ１１を通過して吸気管１０内を流れる吸入空気量（質量流量）を検出し、その検出値をＥＣＵ３に出力する。

【0018】

スロットルバルブ１２は、例えばバタフライバルブを含んで構成され、ＥＣＵ３の指令に応じて開閉されることで、吸気管１０内を流れる吸入空気の流量（吸入空気量）を調整する。サージタンク１３は、吸気管１０に比べて十分に大きい容積を有し、吸入空気の脈動を防止するものである。サージタンク１３には、吸気圧センサ４１が設けられている。吸気圧センサ４１は、サージタンク１３内の吸入空気の圧力（吸気圧）を検出し、その検出値をＥＣＵ３に出力する。ＥＣＵ３は、上記した吸入空気量や吸気圧からエンジン負荷を推定することが可能である。

【0019】

サージタンク１３の下流側における吸気管１０（又は吸気ポート２７ａ）には、燃料を噴射する燃料噴射装置としてのインジェクタ１４が設けられている。インジェクタ１４は、ＥＣＵ３の指令に応じて吸気管１０内（又は吸気ポート２７ａ内）に所定量の燃料を噴射する。すなわち、本実施の形態に係るエンジン２は、いわゆるポート噴射式のエンジンで構成される。

【0020】

排気ポート２７ｂの下流端には、不図示の排気マニホールドを介して排気管１５が接続される。排気ポート２７ｂ及び吸気管１０内の通路は、排気ガスの排気路を構成する。排気管１５の途中には、排気浄化装置の一部として、エンジン２の排気（排気ガス）を浄化する触媒１６が設けられている。触媒１６は、例えば、三元触媒で構成され、排気ガス内の汚染物質（一酸化炭素、炭化水素や窒素酸化物等）を無害な物質（二酸化炭素、水、窒素等）に変換する。エンジン２がディーゼルエンジンの場合、触媒１６には例えば酸化触媒が用いられる。

【0021】

触媒１６の前後（上流及び下流）には、空燃比センサ４２、４３が設けられている。空燃比センサ４２、４３は、触媒１６の前後における排気ガスの空燃比を検出し、その検出値をＥＣＵ３に出力する。

【0022】

このように構成されるエンジン２においては、エアクリーナ１１を通過した吸入空気が、スロットルバルブ１２でその流量が調整された後、サージタンク１３を通じて吸気ポート２７ａに流れ込む。このとき、インジェクタ１４から所定のタイミングで燃料が噴射され、吸気ポート２７ａ内で吸入空気と燃料が混合される。吸入空気と燃料の混合気は、吸気バルブ２８ａが開かれたタイミングで燃焼室２５内に流れ込み、燃焼室２５内で圧縮された後、スパークプラグ２６によって所定のタイミングで点火される。点火されて燃焼した後の排気ガスは、排気ポート２７ｂから排気管１５を通じて外に排出される。このとき、排気ガスは、触媒１６によって浄化された後、図示しないマフラによってその排気音が低減される。

【0023】

また、エンジン２には、エンジン水温を検出する水温センサ４４と、クランクシャフト２０の位相を検出するクランクセンサ４５が設けられている。水温センサ４４及びクランクセンサ４５の各検出値は、ＥＣＵ３に出力される。クランクセンサ４５の出力からエンジン回転数を算出することが可能である。

【0024】

また、車両には、車速を検出する車速センサ４６と、ブレーキペダル４７と、アクセルペダル４８とが設けられている。車速センサ４６の検出値は、ＥＣＵ３に出力される。ブレーキペダル４７は、車両に制動力を発生する制動手段を構成し、その踏み込み量（踏力）に応じた所定の電気信号をＥＣＵ３に出力する。アクセルペダル４８は、車両に加速力を発生する加速手段を構成し、その踏み込み量（踏力）に応じた所定の電気信号をＥＣＵ３に出力する。

【0025】

ＥＣＵ３は、エンジン２内外の各種構成を含む車両全体の動作を統括制御する。ＥＣＵ３は、各種処理を実施するプロセッサやメモリ等により構成されている。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶媒体で構成される。メモリには、上記した各種構成を制御する制御プログラム等が記憶されている。

【0026】

例えばＥＣＵ３は、車両内に設けられた各種センサから車両の状態を判断し、スパークプラグ２６、インジェクタ１４、スロットルバルブ１２等の駆動の制御を実施する。特にＥＣＵ３は、アクセルのオンオフに基づいて燃料噴射及び燃料カットを制御する。詳細は後述するが、ＥＣＵ３は、触媒１６の温度やアクセルのオンオフ回数に基づいてインジェクタ１４の燃料噴射量を制御する。また、ＥＣＵ３は、後述する燃料噴射制御を実施する際の所定条件（閾値等）を予め記憶している。

【0027】

例えばＥＣＵ３は、本発明に係る燃料噴射制御に必要な複数の機能ブロックを有している。具体的にＥＣＵ３は、所定時間内におけるアクセルのオンオフの回数をカウントするカウント部３０と、所定時間内の所定タイミングにおける触媒１６の温度を検出する温度検出部３１と、アクセルのオンオフの回数や触媒１６の温度に基づいてインジェクタ１４の燃料噴射量を制御する噴射制御部３２と、を有している。

【0028】

なお、これらの機能ブロックは、便宜上あくまで一例を示すものであり、ＥＣＵ３は、これらの機能ブロックに限らず、他の機能ブロックを有してもよい。また、これらの機能ブロックを備えなくとも、ＥＣＵ３が包括的に以下の各種制御を実施してもよい。

【0029】

本実施の形態における燃料噴射制御装置は、上記したエンジン２及びその周辺構成（触媒１６、ＥＣＵ３、各種センサ等）を含んで構成される。

【0030】

ところで、従来のエンジンの制御装置においては、所定のエンジン回転数以上で且つ、アクセル開度がゼロとなった場合に燃料噴射を停止し（燃料カットし）、アクセル開度がゼロより大きくなった場合は燃料噴射を強制復帰させ、通常より空燃比がリッチとなるような燃料噴射（燃料カット復帰後の増量噴射）が実施される。これにより、燃料カット中に触媒に吸蔵された酸素を速やかに適量にし、排気ガス（特にＮＯｘ）の排出量を抑制することが可能になっている。

【0031】

このようなエンジンを備えた車両では、運転時のアクセルのオンオフに伴って、燃料カット及び燃料カット復帰時の噴射量増量が比較的短い周期で繰り返されることがある。この場合、触媒に未燃燃料と酸素とが交互に供給されることによって触媒内で未燃燃料が燃焼し、触媒が過熱される結果、触媒の劣化を促進してしまうことが想定される。

【0032】

その対策として、例えば、アクセルのオンオフを繰り返したときの触媒の温度上昇量を推定し、その温度上昇量に基づいて燃料カット復帰時の噴射量増量を禁止する技術が提案されている。しかしながら、未燃燃料がどの程度の量で触媒に流入しているか、及び、どの程度の量が燃焼に使用されたかは推定することが難しいため、触媒の過熱状態を判定する精度が低くなることが想定される。

【0033】

例えば、アクセルが継続的に踏み込まれていれば、触媒の温度をより正確に推定することは可能であるが、アクセルのオンオフが繰り返されると、未燃燃料が触媒に流入することで触媒の温度が上昇してしまう可能性があり、触媒の温度を正確に推定することができない。未燃燃料の触媒への流入が継続されると、推定値以上に実際の触媒の温度が上昇してしまう可能性がある。上記のような未燃燃料量を高精度に推定するためには、エンジンの駆動に関する種々のパラメータを考慮する必要があり、制御装置の計算負荷が増大するおそれがある。

【0034】

そこで、本件発明者は、触媒の温度を制御するに際し、アクセルのオンオフの回数に着目して本発明に想到した。具体的に本実施の形態では、ＥＣＵ３が、所定時間内におけるアクセルのオンオフの回数をカウントし、当該アクセルのオンオフの回数が所定回数以上で且つ、所定時間内の所定タイミングにおける触媒１６の温度が後述する第１所定温度より高い場合、次のアクセルオン時における燃料噴射量の増量を禁止する。

【0035】

この構成によれば、触媒１６の温度が比較的高温で且つ、アクセルのオンオフが所定回数繰り返された場合に、燃料カットから復帰する際の燃料噴射の増量が禁止されることで、未燃燃料が過剰に触媒１６に流入することを抑制することができる。この結果、触媒１６の過熱を防止することが可能である。また、複雑な制御構成を必要とすることなく、簡易な構成で、計算負荷を大きくすることなく触媒１６の温度を制御することが可能である。

【0036】

また、温度検出部３１は、所定時間のカウント開始直後におけるアクセルオフ時の前記触媒の温度を検出することが好ましい。アクセルオンによって触媒１６に未燃燃料が流入するおそれがある場合、そのアクセルオンに伴って触媒１６の温度が上昇するおそれがある。上記構成によれば、事前に触媒１６の温度を検出することで、より信頼性の高い触媒１６の温度に基づいて、アクセルオンに伴う燃料噴射量の増量を禁止すべきか否かを判定することが可能である。

【0037】

また、ＥＣＵ３は、上記の所定時間をカウントするに際し、触媒１６の温度が第１所定温度より低い第２所定温度を検出した場合、所定時間のカウントを開始することが好ましい。この構成によれば、触媒１６の温度に基づいて所定時間のカウントが開始されることで、アクセルのオンオフに伴う触媒１６の過熱が発生し得ると予想できる場合に、アクセルオンに伴う燃料噴射量の増量の禁止の判断を適切に実施することが可能である。

【0038】

また、ＥＣＵ３は、所定時間内に少なくとも１回のアクセルのオンオフがあった場合、そのアクセルオフ後に燃料カットの実施を遅らせるディレイ時間を設定し、当該ディレイ時間は、触媒１６の温度が高い程、及び／又はアクセルオンの継続時間が短い程、長く設定されることが好ましい。この構成によれば、触媒１６の過熱が懸念される場合、アクセルオフに伴う燃料カットへの移行をディレイ時間分だけ遅らせることが可能である。すなわち、ディレイ時間の間は、アクセルオフであっても燃料噴射が継続される。アクセルオフ中に燃料噴射が実施されることで、比較的温度の低い燃料のみを触媒１６に流入させることができ、触媒１６の過熱を防止することが可能である。

【0039】

次に、図２及び図３を参照して、本実施の形態に係る燃料噴射制御フローについて説明する。図２及び図３は、本実施の形態に係る燃料噴射制御のフロー図である。なお、以下に示すフローでは、特に明示が無い限り、動作（算出（演算）や判定等）の主体はＥＣＵとする。なお、ＥＣＵは、以下のフローにおいて、アクセルオンが継続されている場合、その継続時間を計測している。また、以下に示すフローでは、所定時間内におけるアクセルのオンオフの回数として、アクセルオフに伴う燃料カット実施後のアクセルオンの回数をカウントするものとする。

【0040】

図２に示すように、制御が開始されると、ステップＳＴ１０１において、ＥＣＵ３は、燃料カット（図２及び図３ではＦ／Ｃと示す）の実施条件が成立しているか否かを判定する。ＥＣＵ３は、例えば、エンジン回転数やアクセルオフの信号に基づいて燃料カットの実施条件が成立しているか否かを判定することが可能である。燃料カットの実施条件が成立している場合（ステップＳＴ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０２の処理に進む。燃料カットの実施条件が成立していない場合（ステップＳＴ１０１：ＮＯ）、ステップＳＴ１０１の処理が繰り返される。

【0041】

ステップＳＴ１０２において、ＥＣＵ３は、所定タイミング（例えば図４のＴ０）までの燃料カット後のアクセルオンの実施回数Ｃ、すなわち、アクセルオフに伴う燃料カット実施後のアクセルオンの回数を取得する。そして、ステップＳＴ１０３の処理に進む。

【0042】

ステップＳＴ１０３において、ＥＣＵ３は、燃料カット後のアクセルオンの実施回数Ｃがゼロであるか否かを判定する。燃料カット後のアクセルオンの実施回数Ｃがゼロである場合（ステップＳＴ１０３：ＹＥＳ）、所定タイミング（例えば図４のＴ０）までの燃料カットの実施回数Ｃがゼロであるとして、ステップＳＴ１０４の処理に進む。燃料カット後のアクセルオンの実施回数Ｃがゼロでない場合（ステップＳＴ１０３：ＮＯ）、燃料カット後のアクセルオンが少なくとも１回以上実施されたとして、実施ステップＳＴ１０６の処理に進む。

【0043】

ステップＳＴ１０４において、ＥＣＵ３は、現在の触媒１６の温度及び現在のエンジン回転数を取得する。例えば、温度検出部３１は、触媒１６を流れる排気ガスの温度から触媒１６の温度を推定することが可能である。特に、ステップＳＴ１０４では、アクセルオンの状態が継続されていることで、現在の触媒１６の温度を正確に推定することが可能である。また、エンジン回転数は、クランクセンサ４５から取得可能である。そして、ステップＳＴ１０５の処理に進む。

【0044】

ステップＳＴ１０５において、ＥＣＵ３は、アクセルオンの継続時間をリセットする。そして、ステップＳＴ１０８の処理に進む。

【0045】

ステップＳＴ１０６において、ＥＣＵ３は、前回の触媒１６の温度及び前回のエンジン回転数を取得する。この前回の触媒１６の温度及び前回のエンジン回転数とは、ステップＳＴ１０３において燃料カット後のアクセルオンの実施回数Ｃがゼロでない場合（ステップＳＴ１０３：ＮＯ）と判定される前の前回のフロー処理において得られた、触媒１６の温度及びエンジン回転数である。より具体的には、前回のフロー処理において燃料カット後のアクセルオンの実施回数Ｃがゼロである場合（ステップＳＴ１０３：ＹＥＳ）で、ステップＳＴ１０４において、ＥＣＵ３が取得した、現在の触媒１６の温度及び現在のエンジン回転数である。ステップＳＴ１０６では、上記したように、燃料カット後のアクセルオンが少なくとも１回以上実施されているため、これに伴って未燃燃料が触媒１６に流入して現在の触媒１６の温度を適切に推定できない可能性がある。このため、ステップＳＴ１０６では、前回の値を取得することで、より信頼性の高い触媒１６の温度に基づいて以下の処理を実施することが可能である。

【0046】

ステップＳＴ１０７において、ＥＣＵ３は、アクセルオンの継続時間を取得する。そして、ステップＳＴ１０８の処理に進む。

【0047】

ステップＳＴ１０８において、ＥＣＵ３は、アクセルオフ後の燃料カットの実施を遅らせるディレイ時間を設定する。ＥＣＵ３は、ステップＳＴ１０４、ＳＴ１０５、ＳＴ１０６、ＳＴ１０７で取得した触媒１６の温度、エンジン回転数、アクセルオンの継続時間に基づいてディレイ時間を設定する。具体的にＥＣＵ３は、触媒１６の温度とアクセルオンの継続時間に基づいて設定される所定値に、エンジン回転数に基づいて設定される所定係数を乗じて算出する。

【0048】

前記所定値は、触媒１６の温度が高い程、及び／又はアクセルオンの継続時間が短い程大きく設定される。また、前記所定係数は、ある所定のエンジン回転数において最も大きい値を有し、当該所定のエンジン回転数未満においては、エンジン回転数が小さくなるに従って小さくなり、当該所定のエンジン回転数より大きい場合には、エンジン回転数が大きくなるに従って小さくなる。すなわち、ディレイ時間は、触媒１６の温度が高い程、及び／又はアクセルオンの継続時間が短い程、長く設定される。そして、ステップＳＴ１０９の処理に進む。

【0049】

ステップＳＴ１０９において、ＥＣＵ３は、ステップＳＴ１０８で設定したディレイ時間が経過したか否かを判定する。ディレイ時間の間は、アクセルオフであっても所定の燃料噴射量で燃料噴射が継続される。これにより、比較的温度の低い燃料のみを触媒１６に流入させることができ、触媒１６の過熱を防止することが可能である。ディレイ時間が経過した場合（ステップＳＴ１０９：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１１０の処理に進む。ディレイ時間が経過していない場合（ステップＳＴ１０９：ＮＯ）、ステップＳＴ１０９の処理が繰り返される。

【0050】

ステップＳＴ１１０において、ＥＣＵ３は、燃料カットを実施する。これにより、燃料噴射が停止される。そして、ステップＳＴ１１１の処理に進む（図３参照）。

【0051】

図３に示すように、ステップＳＴ１１１において、ＥＣＵ３は、アクセルがオンされたか否かを判定する。アクセルがオンされた場合（ステップＳＴ１１１：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１１２の処理に進む。アクセルがオンされない場合（ステップＳＴ１１１：ＮＯ）、ステップＳＴ１１９の処理に進む。

【0052】

ステップＳＴ１１２において、燃料カット後のアクセルオンの実施回数Ｃが所定回数に達したか（所定回数以上か）否かを判定する。当該判定の基準となる所定回数は、予め設定された固定値でもよく、触媒１６の温度に基づいて設定されてもよい。例えば、触媒１６の温度が高い程、所定回数を小さくすることが好ましい。触媒１６の温度に応じて所定回数を小さくすることで、後述する燃料カット復帰時の噴射量増量禁止を早期に実施することができ、触媒１６の過熱を適切に防止することが可能である。燃料カット後のアクセルオンの実施回数Ｃが所定回数に達した場合（ステップＳＴ１１２：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１１３の処理に進む。燃料カット後のアクセルオンの実施回数Ｃが所定回数に満たない場合（ステップＳＴ１１２：ＮＯ）、ステップＳＴ１２２の処理に進む。

【0053】

ステップＳＴ１１３において、ＥＣＵ３は、触媒１６の温度が第１所定温度より大きいか否かを判定する。触媒１６の温度が第１所定温度より大きい場合（ステップＳＴ１１３：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１１４の処理に進む。触媒１６の温度が第１所定温度以下の場合（ステップＳＴ１１３：ＮＯ）、ステップＳＴ１２３の処理に進む。

【0054】

ステップＳＴ１１４において、ＥＣＵ３は、ステップＳＴ１１１のアクセルオン時における燃料噴射量の増量を禁止する。すなわち、ＥＣＵ３は、燃料カット復帰時の燃料噴射量の増量を禁止し、通常の燃料噴射量で燃料噴射を実施する。これにより、空気と共に未燃燃料が触媒１６に流入することを抑制することができ、触媒１６の過熱を防止することが可能である。なお、燃料カット復帰時の燃料噴射量の増量とは、燃料カット状態から復帰するときのエンジン２の駆動性を高めるための燃料噴射量の増量を示している。また、ＥＣＵ３は、ステップＳＴ１１４において、触媒中立増量も禁止する。ここで、触媒中立増量とは、アクセルオフ中の触媒１６において酸素過多な状態である場合に、触媒１６に捕集された酸素を当該触媒１６から離脱させるために増量される燃料噴射量を表している。この触媒中立増量は、燃料カット状態から復帰するときの燃料噴射量の増量とは別物で、同じ復帰のタイミングで増量されるものである。そして、ステップＳＴ１１５の処理に進む。

【0055】

ステップＳＴ１１５において、ＥＣＵ３は、各種パラメータをリセットする。具体的にＥＣＵ３は、ディレイ時間及びアクセルオンの継続時間をリセットし、触媒１６の温度及びエンジン回転数を次の制御における前回値として設定する。そして、ステップＳＴ１１６の処理に進む。

【0056】

ステップＳＴ１１６において、ＥＣＵ３は、燃料カット後のアクセルオンの実施回数ＣをＣ＋１にインクリメントする。そして、ステップＳＴ１１７の処理に進む。

【0057】

ステップＳＴ１１７において、ＥＣＵ３は、アクセルオンが所定時間継続されているか否かを判定する。この所定時間とは、触媒１６の温度が、過熱のおそれがないと判断される第１所定温度未満まで低下する時間である。アクセルオンが所定時間継続されている場合（ステップＳＴ１１７：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１１８において実施回数Ｃをゼロとし、制御が終了する。一方、アクセルオンが所定時間継続されていない場合（ステップＳＴ１１７：ＮＯ）は実施回数Ｃを維持し、制御が終了する。

【0058】

ステップＳＴ１１９において、ＥＣＵ３は、エンジン回転数が所定回転数より小さいか否かを判定する。エンジン回転数が所定回転数より小さい場合（ステップＳＴ１１９：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１２０の処理に進む。エンジン回転数が所定回転数以上の場合（ステップＳＴ１１９：ＮＯ）、ステップＳＴ１１１の処理に戻る。

【0059】

ステップＳＴ１２０において、ＥＣＵ３は、予め設定された自然復帰用の補正量で燃料カット復帰時の燃料噴射量の増量及び触媒中立増量を実施する。これにより、燃料カットから復帰する際のエンジン２の駆動性を向上すると共に、触媒１６中の酸素離脱を実現することが可能である。そして、ステップＳＴ１２１の処理に進む。

【0060】

ステップＳＴ１２１において、ＥＣＵ３は、各種パラメータをリセットする。具体的にＥＣＵ３は、触媒１６の温度、エンジン回転数、燃料カットの実施回数Ｃ、ディレイ時間、及びアクセルオンの継続時間をリセットする。そして、制御が終了する。

【0061】

ステップＳＴ１２２において、ＥＣＵ３は、所定の補正量で燃料カット復帰時の燃料噴射量の増量及び触媒中立増量を制限せずに実施する。これより、燃料カット復帰時の燃料噴射量の増量及び触媒中立増量が実施され、燃料カット復帰からのエンジン２の作動性を確保しつつ、触媒１６に吸蔵された酸素を速やかに適量にし、排気ガス（特にＮＯｘ）の排出量を抑制することができる。そして、ステップＳＴ１１５の処理に進む。

【0062】

ステップＳＴ１２３において、ＥＣＵ３は、燃料カット復帰時の燃料噴射量の増量及び触媒中立増量を制限して実施する。具体的にＥＣＵ３は、所定の補正量を減らして上記増量を実施する。これより、燃料カット復帰時の燃料噴射量の増量及び触媒中立増量が制限して実施され、触媒１６に流入する燃料量を低減することで触媒１６の過熱を防止できる。また、燃料カット復帰からのエンジン２の作動性の確保と、触媒１６に吸蔵された酸素の脱離を行い、排気ガス（特にＮＯｘ）の排出量を抑制することができる。そして、ステップＳＴ１１５の処理に進む。

【0063】

次に、図４を参照して、本実施の形態に係る制御を適用した場合の各種パラメータの経時変化について説明する。図４は、本実施の形態における各種パラメータの経時変化を示すタイムチャートである。図４において、横軸は時間を示し、縦軸は上から順にアクセルオフに伴う燃料カット後のアクセルオンの実施回数（カウント値）、アクセルのオンオフ、及び燃料噴射量を示している。なお、図４に示すタイムチャートはあくまで一例を示すものであり、これに限らず、適宜変更が可能である。なお、図４においては、判定の基準となるアクセルオフに伴う燃料カット後のアクセルオンの所定回数は、３回とする。また、タイムチャートの開始時は、Ｃ＝０とする。

【0064】

図４に示すように、アクセルがオンされているＴ０のタイミングにおいて、触媒１６の温度が第１所定温度より低い第２所定温度以上となった場合、所定時間のカウントが開始される。その後、Ｔ１のタイミングでアクセルがオフになると、燃料カットが実施される。

【0065】

その後、Ｔ２のタイミングでアクセルがオンされると、通常の燃料噴射量に所定の補正量を加えて燃料噴射が実施される。すなわち、カウント値Ｃが３に満たないため、燃料カット復帰後の燃料噴射量の増量が実施される。そして、カウント値がＣ＝１にインクリメントされる。当該燃料噴射は、次にアクセルがオフになるＴ３のタイミングまで継続される。Ｔ３のタイミングでアクセルがオフになると、燃料カットが実施される。

【0066】

その後、Ｔ４のタイミングでアクセルがオンされると、通常の燃料噴射量に所定の補正量を加えて燃料噴射が実施される。この場合も先と同様に、カウント値Ｃが３に満たないため、燃料カット復帰後の燃料噴射量の増量が実施される。そして、カウント値がＣ＝２にインクリメントされる。増量した状態での燃料噴射は、その後のＴ５のタイミングまで継続され、Ｔ５以後の次にアクセルがオフになるＴ６のタイミングまでは、通常の燃料噴射量（増量ゼロ）で燃料噴射が継続される。このように、増量分の燃料噴射は、アクセルオンが継続されている間に常に実施される必要はなく、所定の増量分（補正量）だけ噴射されれば、アクセルオンの途中で中止されてもよい。Ｔ６のタイミングでアクセルがオフになると、燃料カットが実施される。

【0067】

その後、Ｔ７のタイミングでアクセルがオンされると、通常の燃料噴射量に所定の補正量を加えて燃料噴射が実施される。この場合も先と同様に、カウント値Ｃが３に満たないため、燃料カット復帰後の燃料噴射量の増量が実施される。そして、カウント値がＣ＝３にインクリメントされる。増量した状態での燃料噴射は、その後のＴ８のタイミングまで継続され、Ｔ８以後の次にアクセルがオフになるＴ９のタイミングまでは、通常の燃料噴射量（増量ゼロ）で燃料噴射が継続される。Ｔ９のタイミングでアクセルがオフになると、所定のディレイ時間が設定される。

【0068】

Ｔ９以後、ディレイ時間が経過するＴ１０までの間は、燃料カットが実施されることなく、所定の噴射量で燃料噴射が継続される。ディレイ時間中の燃料噴射量は、それまでのアクセルオン時の噴射量と同じ量であってもよく、触媒１６の温度に応じて増減させてもよい。Ｔ１０のタイミングでディレイ時間が経過すると、燃料カットが実施される。これにより、燃料噴射が停止される。

【0069】

その後、Ｔ１１のタイミングでアクセルがオンされると、燃料カット復帰後の増量が禁止され、通常の燃料噴射量で燃料噴射が実施される。Ｔ１１までにカウント値が所定回数であるＣ＝３に達しているためである。そして、カウント値がＣ＝４にインクリメントされる。その後、アクセルがオンされている間は、その踏み込み量に応じた通常の噴射量で燃料噴射が継続される。

【0070】

このように、本実施の形態では、燃料カット後のアクセルオンの実施回数、すなわち、アクセルのオンオフの回数に基づいて燃料カット復帰時の燃料噴射量の増量補正の実施要否を判断することで、復帰時のエンジン２の駆動性を向上するだけでなく、触媒１６の過熱を防止することが可能である。

【0071】

なお、上記実施の形態では、ポート噴射式のエンジン２を例に挙げて説明したが、この構成に限定されない。例えば、直噴式のエンジン２であってもよい。

【0072】

また、上記実施の形態では、ガソリンエンジンを例にして説明したが、これに限定されない。ディーゼルエンジンであっても、本制御を適用可能である。

【0073】

また、上記実施の形態では、ＤＯＨＣエンジンを例にして説明したが、これに限定されない。エンジン２は、ＳＯＨＣ（Single OverHead Camshaft）エンジンであってもよい。

【0074】

また、本実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

【0075】

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。更には、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。従って、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。

【産業上の利用可能性】

【0076】

以上説明したように、本発明は、計算負荷を大きくすることなく触媒の温度を制御し、触媒の過熱を防止することができるという効果を有し、特に、車両用エンジンの燃料噴射制御装置に有用である。

【符号の説明】

【0077】

１ ：制御システム
２ ：エンジン
３ ：ＥＣＵ
１０ ：吸気管
１１ ：エアクリーナ
１２ ：スロットルバルブ
１３ ：サージタンク
１４ ：インジェクタ
１５ ：排気管
１６ ：触媒
２０ ：クランクシャフト
２１ ：シリンダ
２２ ：シリンダヘッド
２３ ：ピストン
２４ ：コンロッド
２５ ：燃焼室
２６ ：スパークプラグ
２７ａ ：吸気ポート
２７ｂ ：排気ポート
２８ａ ：吸気バルブ
２８ｂ ：排気バルブ
２９ａ ：吸気カムシャフト
２９ｂ ：排気カムシャフト
３０ ：カウント部
３１ ：温度検出部
３２ ：噴射制御部
４０ ：空気量センサ
４１ ：吸気圧センサ
４２ ：空燃比センサ
４３ ：空燃比センサ
４４ ：水温センサ
４５ ：クランクセンサ
４６ ：車速センサ
４７ ：ブレーキペダル
４８ ：アクセルペダル
Ｃ ：カウント値（燃料カット後のアクセルオンの実施回数：アクセルのオンオフの回数）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】