JP6565108B2 - 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、手動変速機を備えた車両に搭載される内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置に関する。

例えば、特許文献１には、内燃機関の燃焼室から排出された排気ガスの一部をＥＧＲガスとして機関運転状態に応じて吸気通路に還流させる内燃機関の再循環排気ガス量制御装置が開示されている。

この特許文献１においては、変速機が手動変速機であり、変速時にアクセルペダルを放して内燃機関への燃料供給を停止する燃料カットが実施されると排気管内が新気で満たされることになる。

しかしながら、この特許文献１においては、燃料カットが終了しても、排気管内が排気ガスで満たされるまでＥＧＲガスを吸気通路に還流させることができない。特に、頻繁に変速が行われるような場合、ＥＧＲガスを吸気通路に導入できない状態が長くなる。そのため、ＥＧＲを実施中の変速時に、ＥＧＲガスを吸気通路に導入することで得られる燃費改善効果が得られなくなる虞がある。

特許第３８８７９８６号公報

本発明は、ＥＧＲガスを吸気通路に還流するＥＧＲを実施中の変速時に、変速時の車両の運転状態に基づいて、内燃機関への燃料供給を停止する燃料カットを実施するか否かを決定する。

変速時に、燃料カットが実施されると、変速終了後の燃料カット終了時に、ただちにＥＧＲを実施することができない。これは燃料カット中に排気通路が新気（空気）で満たされるためである。

本発明によれば、ＥＧＲを実施中の変速時に、車両の燃費を相対的に向上させることが可能となる。

本発明に係る内燃機関の制御装置の概略構成を示す説明図。 変速時に燃料カットを実施した場合を示すタイミングチャート。 変速時に燃料カットを実施しなかった場合を示すタイミングチャート。 変速により車両が加速する場合の運転状態の変化を模式的に示した説明図。 変速により車両が減速する場合の運転状態の変化を模式的に示した説明図。 変速により車速に変化がない場合の運転状態の変化を模式的に示した説明図。 本発明に係る内燃機関の制御方法の概略を示すフローチャート。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る内燃機関の制御装置の概略構成を示す説明図である。

内燃機関１は、駆動源として自動車等の車両に搭載されている。内燃機関１には、吸気通路２と排気通路３が接続されている。

内燃機関１には、燃料噴射弁（図示せず）によって燃料が供給されている。上記燃料噴射弁は、例えば、筒内（内燃機関１の図示せぬシリンダ内）に燃料を直接噴射するものでも、内燃機関１の吸気ポート（図示せず）に燃料を噴射するものでもよい。

吸気通路２には、吸入空気量を検出するエアフローメータ４と、吸入空気量を調整する電動のスロットル弁５と、が設けられている。エアフローメータ４は、スロットル弁５の上流側に設けられている。

排気通路３には、三元触媒等の上流側排気触媒６と、三元触媒等の下流側排気触媒７とが設けられている。下流側排気触媒７は、上流側排気触媒６の下流側に位置している。

また、この内燃機関１は、吸気通路２に設けられたコンプレッサ９と排気通路３に設けられたタービン１０とを同軸上に備えた過給機としてのターボ過給機８を有している。コンプレッサ９は、スロットル弁５の上流側で、かつエアフローメータ４よりも下流側に位置している。タービン１０は、上流側排気触媒６よりも上流側に位置している。

吸気通路２には、コンプレッサ９を迂回してコンプレッサ９の上流側と下流側とを接続するリサーキュレーション通路１１が接続されている。リサーキュレーション通路１１には、リサーキュレーション通路１１内を流れる吸気の流量を制御する電動のリサーキュレーション弁１２が設けられている。

また、吸気通路２には、スロットル弁５の上流側に、コンプレッサ９により圧縮（加圧）された吸気を冷却するインタクーラ１３が設けられている。

排気通路３には、タービン１０を迂回してタービン１０の上流側と下流側とを接続する排気バイパス通路１４が接続されている。排気バイパス通路１４の下流側端は、上流側排気触媒６よりも上流側の位置で排気通路３に接続されている。排気バイパス通路１４には、排気バイパス通路１４内を流れる排気の流量を制御する電動のウエストゲート弁１５が設けられている。

また、内燃機関１は、排気還流（ＥＧＲ）が実施可能なものであって、排気通路３から分岐して吸気通路２に接続されたＥＧＲ通路１６を有している。ＥＧＲ通路１６は、その一端が上流側排気触媒６と下流側排気触媒７との間の位置で排気通路３に接続され、その他端がエアフローメータ４の下流側となりコンプレッサ９の上流側となる位置で吸気通路２に接続されている。このＥＧＲ通路１６には、ＥＧＲ通路１６内のＥＧＲガスの流量を調整する電動のＥＧＲ弁１７と、ＥＧＲガスを冷却可能なＥＧＲクーラ１８と、が設けられている。ＥＧＲ弁１７の開閉動作は、コントロールユニット２１によって制御される。

コントロールユニット２１は、上述したエアフローメータ４の検出信号のほか、内燃機関１の機関回転数（エンジン回転数）及びクランク角位置を検出するクランク角センサ２２、運転者により操作されるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ２３、吸気通路２に導入されるＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガス温度センサ２４、ＥＧＲ通路１６のＥＧＲ弁１７前後（ＥＧＲ弁１７の上流側と下流側）の相対圧力を検出するＥＧＲ通路圧力センサ２５、上流側排気触媒６に流入する排気の温度を検出する排気温度センサ２６、車両の車速を検出する車速センサ２７、車両の加速度を検出する加速度センサ２８等の各種センサ類からの検出信号が入力されている。アクセル開度センサ２３の検出値を用いて、内燃機関１の要求負荷が算出される。

コントロールユニット２１は、これらの検出信号に基づいて、内燃機関１の点火時期や空燃比等の制御を実施すると共に、ＥＧＲ弁１７の弁開度を制御して排気通路３から吸気通路２に排気の一部を還流する排気還流制御（ＥＧＲ制御）を実施している。このＥＧＲ制御により、ＥＧＲ弁１７は、車両の運転状態が所定の運転領域（ＥＧＲ領域）にあるとき開弁し、所定の運転領域（ＥＧＲ領域）の外側の領域（非ＥＧＲ領域）にあるとき閉弁する。

なお、スロットル弁５、リサーキュレーション弁１２、ウエストゲート弁１５の弁開度もコントロールユニット２１により制御されている。リサーキュレーション弁１２としては、コントロールユニット２１により開閉制御されるものではなく、コンプレッサ９下流側の圧力が所定圧力以上となったときのみ開弁するようないわゆる逆止弁を用いることも可能である。

内燃機関１の駆動力は、手動変速機３１により変速されて、車両の駆動輪（図示せず）に伝達されている。手動変速機３１により変速する際には、運転者がクラッチペダル（図示せず）を踏み込むことで内燃機関１と手動変速機３１との間に位置するクラッチ（図示せず）を開放する。そして、上記クラッチを開放した状態で運転者がシフトレバー（図示せず）を操作して所望の変速段に変速する。一連の変速操作は、運転者が上記クラッチペダルの踏み込みをやめて上記クラッチを接続することで終了する。

クラッチペダル操作は、クラッチペダルスイッチ３２によって検出されている。クラッチペダルスイッチ３２は、上記クラッチペダルの位置に応じてＯＮ／ＯＦＦ信号を出力するものであり、上記クラッチの開放時（上記クラッチペダルの踏み込み時）にＯＮとなり、それ以外の状態でＯＦＦとなる。

上記シフトレバーの位置は、シフト位置センサ３３によって検出されており、このシフトレバー位置から手動変速機３１の変速段（変速比）が判別される。

これらクラッチペダルスイッチ３２、シフト位置センサ３３からの信号も、コントロールユニット２１に入力されている。

さらに、コントロールユニット２１には、車載のカーナビゲーションシステム３４や、前方車両との車間距離を検知する車載の車間距離検出システム３５からの信号が入力されている。

カーナビゲーションシステム３４は、ＧＰＳ受信機を有し、車両の現在位置と地図情報から走行中の道路の制限速度や道路勾配等の道路情報をコントロールユニット２１に出力している。

車間距離検出システム３５は、例えば、ミリ波レーダーやカメラ等を有し、検出された前方車両との車間距離をコントロールユニット２１に出力している。レーダーの場合、放射した電波の反射波を測定することで車間距離が算出される。カメラの場合、カメラからの画像情報を解析することで車間距離が算出される。

コントロールユニット２１は、所定の燃料カット条件が成立すると、内燃機関１への燃料供給を停止する燃料カットを実施する。燃料カット条件は、例えば、暖機完了後に機関回転数が所定の燃料カット回転数以上でアクセル開度（ＡＰＯ）が所定開度以下となっている場合に成立する。コントロールユニット２１は、燃料カット条件が成立すると、燃料カット制御を実施する。本実施例における燃料カット制御では、燃料カット条件が成立すると、その時点から所定の燃料カットディレイ時間経過後に、内燃機関１への燃料供給を停止する。

そして、コントロールユニット２１は、燃料カット中に、所定の燃料カットリカバー条件が成立すると、内燃機関１への燃料供給を再開する。燃料カットリカバー条件は、例えば、アクセル開度（ＡＰＯ）が所定開度よりも大きくなった場合や、アクセルペダルが踏み込まれることなく機関回転数が所定の燃料カットリカバー回転数以下となった場合に成立する。

上述した実施例においては、変速機が手動変速機３１であるため、変速時に、アクセル開度（ＡＰＯ）が所定開度以下（全閉）となる。そのため、変速時に燃料カット条件が成立する。

ここで、ＥＧＲの実施中に変速する場合、変速時に燃料カットが行われると、燃料カット終了時の排気通路３内は新気で満たされた状態となる。そのため、図２に示すように、変速終了直後の燃料カット終了時には、車両の運転状態がＥＧＲを実施可能なＥＧＲ領域であっても、直ちにＥＧＲを再開することができない。

図２においては、時刻ｔ１以降も車両の運転状態はＥＧＲ領域である。つまり、燃料カットが終了した時刻ｔ３における車両の運転状態はＥＧＲ領域である。しかしながら、図２においては、燃料カットが終了しても、排気通路３内が排気ガスで満たされる時刻ｔ４のタイミングまでＥＧＲが禁止される。換言すると、図２においては、燃料カットが終了しても、時刻ｔ３から所定時間Ｔｆが経過した時刻ｔ４のタイミングまでＥＧＲが禁止される。所定時間Ｔｆは、排気通路３内が新気で満たされた状態で内燃機関１への燃料噴射を再開して、排気通路３が排気ガスで満たされるまでの時間に相当する。

なお、図２においては、時刻ｔ１で燃料カット条件が成立し、時刻ｔ１から第１ディレイ時間Ｔ１が経過した時刻ｔ２において燃料カットが開始されている。第１ディレイ時間Ｔ１は、予め設定された所定の燃料カットディレイ時間である。そして、図２においては、上記クラッチが開放されている時刻ｔ１〜ｔ３の間で、変速段がシフトアップされている。また、図２においては、時刻ｔ５においても燃料カット条件が成立している。そして、図２においては、時刻ｔ５から第１ディレイ時間Ｔ１が経過した時刻ｔ６において燃料カットが開始されている。図２おいては、上記クラッチが開放されている時刻ｔ５〜ｔ７の間で、変速段がシフトアップされている。また、時刻ｔ７において燃料カットが終了しているが、排気通路３内が排気ガスで満たされる時刻ｔ８のタイミングまで、ＥＧＲが禁止されている。図２における時刻ｔ８は、時刻ｔ７から所定時間Ｔｆが経過したタイミングである。

ここで、変速時に燃料カットを実施した場合、変速中に燃料カットによる燃費向上効果は得られるが、燃料カット終了後に排気通路３が排気ガスで満たされるまでＥＧＲが実施できないことにより、変速時に燃料カットを実施せず、変速終了後速やかにＥＧＲを実施する場合に比較して変速終了後の燃費が相対的に悪化することがある。また、変速時に燃料カットを実施しない場合、変速中に燃料カットによる燃費向上効果は得られないが、変速が終了した時点で速やかにＥＧＲが実施可能であり、変速時に燃料カットを実施した場合に比較して変速終了後の燃費が相対的に向上することがある。

例えば、ＥＧＲを実施中の変速時においては、変速後の車両の運転状態が引き続きＥＧＲ領域で、かつＥＧＲ率が大きければ、変速時に燃料カットを実施せずに変速終了後速やかにＥＧＲを実施した方が車両の燃費が相対的に向上する。つまり、ＥＧＲを実施中の変速では、変速後のＥＧＲによる燃費向上効果が変速中の燃料カットによる燃費向上効果よりも相対的に大きい場合がある。

また、変速により車両が加速するような状況では、ＥＧＲを実施することによる燃費改善効果が大きく、燃料カットを実施せずに変速終了後速やかにＥＧＲを実施することで車両の燃費を相対的に向上させることができる。

そのため、変速時に変速後の車両の運転状態を見極めることは重要である。つまり、変速時に、変速後にＥＧＲを速やかに実施することによる燃費改善効果が大きいか否かを予測することは重要である。

そこで、本実施例では、ＥＧＲを実施中の変速時に、変速時の車両の運転状態に基づいて変速後の車両の運転状態を予測し、予測された変速後の車両の運転状態に基づいて燃料カットを実施するか否かを決定する。

すなわち、本実施例では、ＥＧＲを実施中の変速時、燃料カット条件が成立したタイミングで変速後の車両の運転状態を予測する。そして、燃料カットを実施しない場合の燃費が相対的に向上すると予測される場合には燃料カットを実施しない。また、燃料カットを実施する場合の燃費が相対的に向上すると予測される場合には燃料カットを実施する。

換言すれば、本実施例では、ＥＧＲを実施中の変速時に、変速後の車両の運転状態がＥＧＲ領域であり、かつＥＧＲによる燃費向上効果が相対的に大きいと予測される場合には燃料カットを実施しない。また、ＥＧＲを実施中の変速時に、変速後のＥＧＲによる燃費向上効果が相対的に小さいと予測される場合には燃料カットを実施する。変速後のＥＧＲによる燃費向上効果が相対的に小さいと予測されるのは、例えば、ＥＧＲ率が低い場合や、運転状態が非ＥＧＲ領域の場合である。

これによって、ＥＧＲを実施中の変速時に、車両の燃費を相対的に向上させることが可能となる。

図３は、変速時に燃料カットを実施しなかった場合を示すタイミングチャートである。

燃料カット条件が成立した時刻ｔ１のタイミングで、燃料カットを実施しない場合の燃費が相対的に向上すると予測されている。そのため、時刻ｔ１から第２ディレイ時間Ｔ２が経過する時刻ｔ４まで燃料カットの開始時期を延期している。すなわち、ＥＧＲを実施中の変速時において、変速後の車両の運転状態がＥＧＲ領域であり、かつ燃料カットを実施しない場合の燃費が相対的に向上すると予測される場合には、燃料カット条件の成立時（時刻ｔ１）から燃料カット開始されるまでの燃料カットディレイ時間を延長する。第２ディレイ時間Ｔ２は、第１ディレイ時間Ｔ１よりも長いものであり、変速が完了するのに要する時間よりも十分長くなるように設定された燃料カットディレイ時間である。

そして、図３においては、時刻ｔ１から第２ディレイ時間Ｔ２が経過した時刻ｔ４よりも前に変速が終了し、時刻ｔ４よりも早い時刻ｔ３のタイミングでＥＧＲが開始される。図３においては、時刻ｔ３の時点で、排気通路３が排気で満たされているので、図３中に破線で示すように変速終了後にＥＧＲを遅らせる必要がない。

なお、図３においては、時刻ｔ１で上記クラッチの開放に伴いアクセル開度ＡＰＯが所定開度以下（全閉）となってエンジン負荷（内燃機関１の負荷）が低下するため車両の運転状態は非ＥＧＲ領域に入る。図３における時刻ｔ２は、時刻ｔ１において開放された上記クラッチが締結されるタイミングである。そして、図３においては、上記クラッチが開放している時刻ｔ１〜ｔ２の間で、変速段がシフトアップされている。図３における時刻ｔ３は、変速終了後のアクセル開度（ＡＰＯ）が増加してエンジン負荷が増大し、車両の運転状態がＥＧＲ領域に入ってＥＧＲが再開されるタイミングであり、アクセル開度（ＡＰＯ）が安定するタイミングとほぼ同時となっている。なお、ＥＧＲが再開されるタイミングと、アクセル開度（ＡＰＯ）が安定するタイミングとは、常に同時とは限らない。また、図３においては、時刻ｔ５のタイミングにおいて、燃料カット条件が成立するとともに、変速後の車両の運転状態がＥＧＲ領域であり、かつ燃料カットを実施しない場合の燃費が相対的に向上すると予測されている。そして、図３においては、時刻ｔ５から第２ディレイ時間Ｔ２が経過する時刻ｔ８まで燃料カットの開始時期を延期している。図３においては、時刻ｔ５から第２ディレイ時間Ｔ２が経過した時刻ｔ８よりも前に変速が終了し、時刻ｔ８よりも早い時刻ｔ７のタイミングでＥＧＲが開始される。図３における時刻ｔ７は、先のｔ３と同様変速終了後のアクセル開度（ＡＰＯ）が増加してエンジン負荷が増大し、車両の運転状態がＥＧＲ領域に入ってＥＧＲが再開されるタイミングであり、アクセル開度（ＡＰＯ）が安定するタイミングとほぼ同時となっている。なお、ＥＧＲが再開されるタイミングと、アクセル開度（ＡＰＯ）が安定するタイミングとは、常に同時とは限らない。図３における時刻ｔ６は、時刻ｔ５において開放された上記クラッチが締結されるタイミングである。そして、図３においては、上記クラッチが開放している時刻ｔ５〜ｔ６の間で、変速段がシフトアップされている。

変速後の車両の運転状態は、変速により車両が加速するのか、変速により車両が減速するのか、変速により車両の速度に変化がないか、等によって予測できる。

図４は、変速により車両が加速する場合の運転状態の変化を模式的に示した説明図である。図４に実線で示す矢印は、変速段をシフトアップした場合の内燃機関１の運転点の変化を示し、図４に破線で示す矢印は、変速段をシフトダウンした場合の内燃機関１の運転点の変化を示している。

図４に示すように、変速により車両が加速する等で内燃機関１の負荷が増加するような場合には、変速段がシフトアップされてもシフトダウンされても、変速後の運転状態がＥＧＲ領域内となる可能性が高いため、変速時に燃料カットを実施しない場合の燃費が相対的に向上すると予測される。

従って、ＥＧＲを実施中の変速で内燃機関１の負荷が増加すると予測される場合には、変速終了後速やかにＥＧＲが実施できるように、変速時に燃料カットを実施しなければよい。

なお、図４に実線で示す矢印においては、Ａ点で上記クラッチが開放され、Ｃ点からＢ点の間で上記クラッチが締結される。内燃機関１の機関回転数は、上記Ａ点よりも上記Ｂ点が低くなっている。内燃機関１の負荷は、上記Ａ点よりも上記Ｂ点が高くなっている。

図５は、変速により車両が減速する場合の運転状態の変化を模式的に示した説明図である。図５に実線で示す矢印は、変速段をシフトアップした場合の内燃機関１の運転点の変化を示し、図５に破線で示す矢印は、変速段をシフトダウンした場合の内燃機関１の運転点の変化を示している。

図５に示すように、変速により車両が減速する等で内燃機関１の負荷が減少するような場合には、変速段がシフトアップされてもシフトダウンされても、変速後の運転状態が非ＥＧＲ領域内となる可能性が高いため、変速時に燃料カットを実施した場合の燃費が相対的に向上すると予測される。

従って、ＥＧＲを実施中の変速で内燃機関１の負荷が減少すると予測される場合には、変速終了後速やかにＥＧＲを実施する必要がないので、変速時に燃料カットを実施すればよい。

図６は、変速により車速に変化がない場合の運転状態の変化を模式的に示した説明図である。図６に実線で示す矢印は、変速段をシフトアップした場合の内燃機関１の運転点の変化を示し、図６に破線で示す矢印は、変速段をシフトダウンした場合の内燃機関１の運転点の変化を示している。

図６に示すように、変速により車両の速度が変わらない場合、変速段がシフトアップされれば内燃機関１の負荷が増加して変速後の運転状態がＥＧＲ領域内となり、変速段がシフトダウンされれば内燃機関１の負荷が減少して変速後の運転状態が非ＥＧＲ領域内となる。つまり、変速段がシフトアップされ、かつＥＧＲによる燃費向上効果が相対的に大きくなるようなＥＧＲ率の大きさであれば、変速時に燃料カットを実施しない場合の燃費が相対的に向上すると予測される。変速段がシフトアップされ、かつＥＧＲによる燃費向上効果が相対的に小さくなるようなＥＧＲ率の大きさであれば、変速時に燃料カットを実施する場合の燃費が相対的に向上すると予測される。また、変速段がシフトダウンされれば、変速時に燃料カットを実施する場合の燃費が相対的に向上すると予測される。

従って、ＥＧＲを実施中の変速で車両の速度が変化しないと予測される場合、変速段がシフトアップすると予測され、かつＥＧＲによる燃費向上効果が相対的に高くなるようなＥＧＲ率の大きさであれば、変速終了後速やかにＥＧＲが実施できるように、変速時に燃料カットを実施しなければよい。

ＥＧＲを実施中の変速で車両の速度が変化しないと予測される場合、変速段がシフトアップすると予測され、かつＥＧＲによる燃費向上効果が相対的に低くなるようなＥＧＲ率の大きさであれば、変速終了後速やかにＥＧＲが実施する必要がないので、変速時に燃料カットを実施すればよい。

また、ＥＧＲを実施中の変速で車両の速度が変化しないと予測される場合、変速段がシフトダウンすると予測されれば、変速終了後速やかにＥＧＲを実施する必要がないので、変速時に燃料カットを実施すればよい。

なお、変速により車両の速度が変わらないと予測されるものの、燃料カット条件が成立したタイミングで、変速がシフトアップかシフトダウンか予測できない場合は、例えば、燃料カットディレイ時間を延長してもよい。この場合には、例えば、燃料カットディレイ中に変速段がシフトアップされればそのまま燃料カットが実施されず、燃料カットディレイ中に変速段がシフトダウンされればその時点から燃料カットが実施される。

変速時の車両の運転状態に基づいて行う加減速等の変速後の車両の運転状態の予測は、具体的には、例えば、前方車両との車間距離、車速規制情報、路面勾配、車速と機関回転数と変速ギヤ段、車速と車両加速度、アクセルペダルの戻し速度等から行える。なお、変速後の車両の運転状態を予測するにあたっては、以下に説明する予測方法を適宜組み合わせて判断してもよい。

変速時において、前方車両との車間距離が広がっていれば、車間距離を狭めるためシフトアップして加速すると考えられる。この場合、変速後の車両の運転状態は、ＥＧＲ領域になると予測される。従って、変速時に車間距離が広がっている場合には、変速後に速やかにＥＧＲを実施することで車両の燃費が相対的に向上することになるので、燃料カットディレイ時間を延長して、燃料カットを実施しなければよい。

また、変速時において、前方車両との車間距離が狭まっていれば、車間距離を広げるためシフトダウンして減速すると考えられる。この場合、変速後の車両の運転状態は、非ＥＧＲ領域になると予測される。従って、変速時に車間距離が狭まっている場合には、燃料カットを実施することで車両の燃費が相対的に向上することになるので、燃料カットディレイ時間を延長せず、燃料カットを実施すればよい。

変速時において、前方車両との車間距離が一定であれば、変速前後で車速は変わらないと考えられる。この場合には、例えば、燃料カットディレイ時間を延長し、変速段がシフトアップされた場合にはそのまま燃料カットを実施せず、変速段がシフトダウンされた場合にはその時点から燃料カットを実施すればよい。

変速時において、車速が制限速度未満であれば、車速を上げるためシフトアップして加速すると考えられる。この場合、変速後の車両の運転状態は、ＥＧＲ領域になると予測される。従って、変速時に車速が制限速度未満の場合には、変速後に速やかにＥＧＲを実施することで車両の燃費が相対的に向上することになるので、燃料カットディレイ時間を延長して、燃料カットを実施しなければよい。

変速時において、車速が制限速度超過であれば、車速を下げるためシフトダウンして減速すると考えられる。この場合、変速後の車両の運転状態は、非ＥＧＲ領域になると予測される。従って、変速時に車速が制限速度超過の場合には、燃料カットを実施することで車両の燃費が相対的に向上することになるので、燃料カットディレイ時間を延長せず、燃料カットを実施すればよい。

変速時において、車速が制限速度であれば、変速前後で車速は変わらないと考えられる。この場合には、例えば、燃料カットディレイ時間を延長し、変速段がシフトアップされた場合にはそのまま燃料カットを実施せず、変速段がシフトダウンされた場合にはその時点から燃料カットを実施すればよい。

変速時において、路面が上り坂であれば、シフトダウンして加速すると考えられる。この場合、変速後の車両の運転状態は、ＥＧＲ領域になると予測される。この場合には、シフトアップして加速するときと同等のＥＧＲによる燃費向上効果は得られないが、燃料カットを実施するよりは燃費向上効果が大きい。従って、変速時の路面が上り坂の場合には、変速後に速やかにＥＧＲを実施することで車両の燃費が相対的に向上することになるので、燃料カットディレイ時間を延長して、燃料カットを実施しなければよい。

変速時において、路面が下り坂であれば、シフトダウンして減速すると考えられる。この場合、変速後の車両の運転状態は、非ＥＧＲ領域になると予測される。従って、変速時に路面が下り坂である場合には、燃料カットを実施することで車両の燃費が相対的に向上することになるので、燃料カットディレイ時間を延長せず、燃料カットを実施すればよい。

変速時において、車速に対して機関回転数が高いのであれば、シフトアップして加速すると考えられる。この場合、変速後の車両の運転状態は、ＥＧＲ領域になると予測される。従って、変速時に車速が機関回転数に対して高い場合には、変速後に速やかにＥＧＲを実施することで車両の燃費が相対的に向上することになるので、燃料カットディレイ時間を延長して、燃料カットを実施しなければよい。

変速時において、車速に対して機関回転数が低いのであれば、シフトダウンして減速すると考えられる。この場合、変速後の車両の運転状態は、非ＥＧＲ領域になると予測される。従って、変速時に車速が機関回転数に対して低い場合には、燃料カットを実施することで車両の燃費が相対的に向上することになるので、燃料カットディレイ時間を延長せず、燃料カットを実施すればよい。

変速時において、車両の加速度が車速に基づく予め設定された所定の加速度閾値以上であれば、変速により加速が継続すると考えられる。この場合、変速後の車両の運転状態は、ＥＧＲ領域になると予測される。従って、変速時に車両の加速度が所定の加速度閾値以上の場合には、変速後に速やかにＥＧＲを実施することで車両の燃費が相対的に向上することになるので、燃料カットディレイ時間を延長して、燃料カットを実施しなければよい。

変速時において、アクセルペダルの戻し速度（アクセル戻し速度）が予め設定された所定のアクセル戻し速度閾値以上であれば、シフトアップして加速すると考えられる。この場合、変速後の車両の運転状態は、ＥＧＲ領域になると予測される。従って、変速時にアクセル戻し速度が所定のアクセル戻し速度閾値以上の場合には、変速後に速やかにＥＧＲを実施することで車両の燃費が相対的に向上することになるので、燃料カットディレイ時間を延長して、燃料カットを実施しなければよい。アクセル戻し速度は、例えば、アクセル開度センサ２３で検出されるアクセルペダルの踏み込み量の単位時間当たりの変位から算出される。

図７は、上述した実施例における制御の流れを示すフローチャートである。Ｓ１では、車両の運転状態をモニターする。Ｓ２では、変速動作が予想されるか否かを判定する。Ｓ２において、例えばアクセル開度が所定開度以下（全閉）となった場合には、変速動作が予想されるとしてＳ３へ進む。Ｓ２において、変速動作が予想されない場合には、今回のルーチンを終了する。

Ｓ３では、変速後のＥＧＲによる燃費向上効果が大きいか否かを判定する。Ｓ３において、変速後のＥＧＲによる燃費向上効果が相対的に大きいと判定された場合にはＳ４へ進む。Ｓ３において、変速後のＥＧＲによる燃費向上効果が相対的に小さいと判定された場合にはＳ６へ進む。

Ｓ４では、変速動作判定を行う。すなわち、アクセル開度が所定開度以下（全閉）で上記クラッチが開放状態になると、変速動作有りと判定する。Ｓ４において、変速動作有りと判定されるとＳ５へ進む。

Ｓ５では、燃料カットディレイ時間を延長する。すなわち、延長された燃料カットディレイ時間を使用した燃料カット制御を実施する。

Ｓ６では、通常の燃料カット制御を実施する。すなわち、変速動作があった場合には、燃料カットディレイ時間を延長することなく、通常の燃料カット制御を実施する。

なお、ＥＧＲを実施中の変速時に、変速後の車両の運転状態がＥＧＲ領域であっても、燃料カットを実施した場合の燃費が相対的に向上すると予測される場合には、燃料カットを実施するようにしてもよい。

上述した実施例の内燃機関１は、過給機を有しているが、本発明は、過給機を有さない自然吸気の内燃機関に対しても適用可能である。

本発明は、例えば、吸気ポートに燃料を噴射するいわゆるポート噴射式内燃機関や、筒内に直接燃料を噴射する筒内直接噴射式内燃機関等に適用可能である。

また、上述した実施例は、内燃機関１の制御方法及び制御装置に関するものである。

Claims (10)

1. 内燃機関の駆動力を変速して車両の駆動輪に伝達する手動変速機と、
   排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、
   上記ＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲ弁と、を有してなる内燃機関を制御する制御方法において、
   上記ＥＧＲガスを吸気通路に還流するＥＧＲを実施中の変速時に、変速時の車両の運転状態から予測される変速後の車両の運転状態に基づいて、上記内燃機関への燃料供給を停止する燃料カットを実施するか否かを決定する内燃機関の制御方法。
2. 上記変速時の車両の運転状態から予測される変速後の車両の運転状態に基づいて、上記変速時に上記燃料カットを実施しない場合の燃費が上記燃料カットを実施した場合の燃費よりも相対的に向上すると予測される場合には、上記燃料カットを実施しない請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
3. ＥＧＲを実施中の変速時に、変速後の車両の運転状態がＥＧＲを実施するＥＧＲ領域内となり、上記燃料カットを実施しない場合の燃費が上記燃料カットを実施した場合の燃費よりも相対的に向上すると予測される場合には、上記燃料カットを実施しない請求項１または２に記載の内燃機関の制御方法。
4. ＥＧＲを実施中の変速時に、変速後の車両の運転状態が上記ＥＧＲの実施されない非ＥＧＲ領域内になると予測される場合には、上記燃料カットを実施する請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。
5. ＥＧＲを実施中の変速時に、変速後の車両の運転状態が上記ＥＧＲを実施するＥＧＲ領域内となり、上記燃料カットを実施した場合の燃費が相対的に向上すると予測される場合には、上記燃料カットを実施する請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。
6. ＥＧＲを実施中の変速により車両が加速すると予測される場合には、上記燃料カットを実施しない請求項１または２に記載の内燃機関の制御方法。
7. ＥＧＲを実施中の変速により車両が減速すると予測される場合には、上記燃料カットを実施する請求項１、２、６のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。
8. ＥＧＲを実施中の変速によりシフトアップされ、かつ車速に変化がないと予測される場合には、上記燃料カットを実施しない請求項１、２、６、７のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。
9. ＥＧＲを実施中の変速によりシフトダウンされ、かつ車速に変化がないと予測される場合には、上記燃料カットを実施する請求項１、２、６、７、８のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。
10. 内燃機関の駆動力を変速して車両の駆動輪に伝達する手動変速機と、
    排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、
    上記ＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲ弁と、を有してなる内燃機関を制御する制御装置において、
    上記ＥＧＲガスを吸気通路に還流するＥＧＲを実施中の変速時に、変速時の車両の運転状態から予測される変速後の車両の運転状態に基づいて、上記内燃機関への燃料供給を停止する燃料カットを実施するか否かを決定するコントロールユニットを備える内燃機関の制御装置。

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