JP2001082210A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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Abstract
において、内燃機関の燃焼状態を適切とする内燃機関の
制御装置を提供する。 【解決手段】 上記変速中トルク低減制御手段92に
よる筒内噴射エンジン10の出力トルク低減作動または
第1速再加速トルク制御手段106による筒内噴射エン
ジン10の出力トルク制御作動に基づいて、筒内噴射エ
ンジン10の燃焼状態を切り換える燃焼状態切換手段9
4により用いられる切換条件のヒステリシスを変更する
指令が、ヒステリシス幅変更指令手段108(SA1)
からヒステリシス幅変更手段110(SA2)に指令さ
れ、そのヒステリシス幅変更手段110(SA2)によ
り燃焼状態の切換条件のヒステリシス幅が変更されるの
で、燃焼状態が適切となる。すなわち、上記車両の制御
装置から気筒内噴射エンジン10に対する出力トルク変
化要求に拘らず、筒内噴射エンジン10の燃焼状態が適
切となり、また、車両の制御装置から要求されたトルク
制御がうまく行くようになる。
Description
能な内燃機関と駆動状態の変化を発生させる車両の制御
装置とを有する車両において、その内燃機関を制御する
制御装置に関し、特に、走行中の車両のショックを抑制
し且つ上記車両の制御装置のトルク制御を安定化する技
術に関するものである。
焼させる筒内噴射エンジン、空気と燃料との比(すなわ
ち空燃比=空気/燃料)A/Fが大きい混合気をエンジ
ンに供給して燃焼させるリーンバーンエンジンのよう
に、燃焼状態が切り換えられる内燃機関が知られてい
る。このような燃焼状態が切り換えられる内燃機関で
は、たとえば空燃比A/Fが15程度である理論空燃比
の混合気が燃焼させられる均質燃焼(ストイキ燃焼)と
その理論空燃比よりも空燃比が小さい混合気をエンジン
に供給する成層燃焼(希薄燃焼)との間においてトルク
変動が発生する性質がある。このため、通常、変速中ト
ルクダウン制御装置により内燃機関のトルクダウンが要
請される自動変速機の変速時において上記均質燃焼と成
層燃焼との間の切換を禁止することにより、変速時のシ
ョックが大きくなることを抑制する制御装置が提案され
ている。たとえば、特開平8−193535号公報に記
載された制御装置がそれである。
な従来の制御装置では、自動変速機の変速中において内
燃機関の燃焼状態の切換自体が禁止されるので、たとえ
ば、成層燃焼時の変速により運転状態たとえばエンジン
回転速度やエンジン負荷が変化すると、その運転状態に
適合した燃焼状態とならないために内燃機関の燃焼自体
が不適切なものとなるという欠点があった。このよう
に、内燃機関の燃焼自体が不適切なものとなると、却っ
て変速ショックが大きくなるおそれがあり、また、上記
変速中トルクダウン制御装置によるトルク制御がうまく
行かなくなる可能性がある。このような不都合は、変速
中トルクダウン制御装置だけでなく、たとえば第1速再
加速トルク制御、TRC制御、VSC制御、トルクコン
バータのロックアップクラッチ制御など、車両駆動状態
の変化を発生させる車両の制御装置についても同様に存
在する。
もので、その目的とするところは、燃焼状態が切換られ
る内燃機関を備えた車両において、内燃機関の燃焼状態
を適切とする内燃機関の制御装置を提供することにあ
る。
するために、本発明の要旨とするところは、燃焼状態が
切換可能な内燃機関の制御装置であって、(a) ヒステリ
シスを有する切換条件に従って前記内燃機関の燃焼状態
を切り換える燃焼状態切換手段と、(b) そのヒステリシ
スの幅を変更するヒステリシス幅変更手段と、(c) 駆動
状態の変化を発生させる車両の制御装置の作動に基づい
てそのヒステリシス変更手段にヒステリシス幅の変更を
指令するヒステリシス幅変更指令手段とを、含むことに
ある。
を発生させる車両の制御装置の作動に基づいて、内燃機
関の燃焼状態を切り換える燃焼状態切換手段により用い
られる切換条件のヒステリシスを変更する指令が、ヒス
テリシス幅変更指令手段からヒステリシス幅変更手段に
指令され、そのヒステリシス幅変更手段によりヒステリ
シス幅が変更されるので、燃焼状態が適切となる。すな
わち、上記車両の制御装置から内燃機関に対する出力ト
ルク変化要求に拘らず、内燃機関の燃焼状態が適切とな
り、また、車両の制御装置から要求されたトルク制御が
うまく行くようになる。さらに、頻繁な燃焼状態の切り
換えがなくなり、燃焼状態が適切となる。
変速中などに内燃機関の燃焼状態の切り換えを許可して
いるだけでは、燃焼状態の頻繁な切り換えすなわちハン
チングが発生し、燃焼状態の切り換えに伴うエンジント
ルク変動やトルク制御が良好に行われ得ず、変速ショッ
クが大きくなるおそれが発生する場合もあったのであ
る。
態の変化を発生させる車両の制御装置は、自動変速機の
変速期間内において内燃機関の出力トルクを一時的に低
下させる変速中トルク低減制御装置、惰行走行中に第1
速状態へ変速された後の再加速操作時においてエンジン
回転速度の上昇に伴う一方向クラッチの係合時のショッ
クを緩和するために内燃機関のトルク制御を行う第1速
再加速トルク制御装置、摩擦抵抗が低い低μ路での車両
発進時において車輪の駆動力すなわちトラクション(牽
引力)を高めるために内燃機関の出力トルクを低下させ
るTRC制御(トラクションコントロール)装置、車両
旋回時のオーバステア或いはアンダステアを抑制するた
めに内燃機関の出力トルクを一時的に制御するVSC制
御装置、又は、流体継ぎ手に設けられたロックアップク
ラッチを係合させるときに内燃機関の出力トルクを一時
的に低下させるロックアップクラッチ開閉時トルク制御
装置である。上記変速中トルクダウン制御装置、第1速
再加速トルク制御装置、TRC制御装置、VSC制御装
置、ロックアップクラッチ開閉時トルク制御装置はいず
れも内燃機関の出力トルクの変化すなわち駆動系の駆動
状態の変化を発生させるものであるので、それら制御装
置から内燃機関に対する出力トルク変化要求に拘らず、
内燃機関の燃焼状態が適切となり、また、車両の制御装
置から要求されたトルク制御がうまく行くようになる。
指令手段は、前記ヒステリシスの幅を拡大するように前
記ヒステリシス変更手段に変更を指令するものである。
このようにすれば、前記車両の制御装置からの要求、す
なわち内燃機関に対する出力トルク変化要求に基づい
て、内燃機関の燃焼状態を切り換える燃焼状態切換手段
により用いられる切換条件のヒステリシス幅が拡大され
るので、上記内燃機関に対する出力トルク変化要求中の
内燃機関の燃焼状態の頻繁な切換(切換ハンチング)が
防止され、変速ショックや第1速再加速時のショックが
好適に緩和される。すなわち、頻繁な切換が抑制されて
内燃機関の燃焼状態が適切となり、車両の制御装置から
要求されたトルク制御が良好に行われる。
ンを気筒内に直接噴射して希薄燃焼させる筒内噴射エン
ジンであり、前記内燃機関の燃焼状態を切り換える燃焼
状態切換手段により用いられる切換条件は、筒内噴射エ
ンジンの回転速度を表す回転速度軸と筒内噴射エンジン
の負荷を表す負荷軸との二次元座標において、その筒内
噴射エンジンの成層燃焼を行う領域と均質燃焼を行う領
域との間に設けられた、均質→成層切換線およびその外
側に設けられた成層→均質切換線であり、その切換条件
のヒステリシス幅は、その均質→成層切換線と成層→均
質切換線との間の間隔に対応するものであり、前記ヒス
テリシス幅変更指令手段は、その均質→成層切換線を上
記回転速度の減少側へ変更することを指令するものであ
る。このようにすれば、車両の制御装置からの要求、す
なわち内燃機関に対する出力トルク変化要求があるとき
だけ、切換条件の回転方向におけるヒステリシスが拡大
させられるので、常時は成層燃焼が可及的に行われる利
点がある。また、車両の制御装置からの要求すなわち筒
内噴射エンジンに対する出力トルク変化要求に従うトル
ク変化により筒内噴射エンジンの回転変動を伴うもので
ある場合には、燃焼状態の頻繁な切換(切換ハンチン
グ)が好適に防止される。
達成するための第2発明の要旨とするところは、燃焼状
態が切換可能な内燃機関の制御装置であって、(a) ヒス
テリシスを有する切換条件であって、そのヒステリシス
の幅が車両の動力伝達装置の種類に応じて決定された切
換条件を予め記憶する切換条件記憶手段と、(b) その切
換条件記憶手段に記憶されたヒステリシスを有する切換
条件に従って前記内燃機関の燃焼状態を切り換える燃焼
状態切換手段とを、含むことにある。
幅が車両の駆動装置の種類に応じて決定された切換条件
に従って、燃焼状態切換手段により内燃機関の燃焼状態
が切り換えられるので、内燃機関において車両の動力伝
達装置の種類に適した燃焼状態が得られる。たとえば、
上記車両の動力伝達装置が変速比を変化させる変速装置
である場合には、手動変速機が自動変速機に比較して回
転速度のハンチングが小さいため、手動変速機が使用さ
れる場合は自動変速機が使用される場合に比較してヒス
テリシスの幅が小さくされる。
関は、ガソリンを気筒内に直接噴射して希薄燃焼させる
筒内噴射エンジンであり、前記内燃機関の燃焼状態を切
り換える燃焼状態切換手段により用いられる切換条件
は、筒内噴射エンジンの回転速度を表す回転速度軸と筒
内噴射エンジンの負荷を表す負荷軸との二次元座標にお
いて、その筒内噴射エンジンの成層燃焼を行う領域と均
質燃焼を行う領域との間に設けられた、均質→成層切換
線およびその外側に設けられた成層→均質切換線であ
り、その切換条件のヒステリシス幅は、その均質→成層
切換線と成層→均質切換線との間の間隔に対応するもの
であり、前記車両の駆動装置は、車両の動力伝達経路に
介挿された変速機であり、前記ヒステリシスの幅は、そ
の車両の駆動装置が手動変速機である場合は自動変速機
である場合に比較して、前記内燃機関の成層燃焼領域を
拡大する方向へ小さくなるように変更されたものであ
る。すなわち、上記ヒステリシスの幅は、その車両の駆
動装置が自動変速機である場合は、手動変速機である場
合に比較して、前記内燃機関の成層燃焼領域を減少させ
る方向へ大きくなるように変更されたものである。この
ようにすれば、成層燃焼領域が可及的に大きくされる。
達成するための第3発明の要旨とするところは、燃焼状
態が切換可能な内燃機関の制御装置であって、(a) 前記
内燃機関の燃焼状態を切り換える燃焼状態切換手段と、
(b) 駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置からの
要求に基づいて、前記内燃機関の燃焼状態を希薄燃焼か
らそれよりも混合比が高く設定された所定の燃焼へ優先
的に切り換えるように上記燃焼状態切換手段に指令する
優先切換指令手段とを、含むことにある。
段により、駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置
からの要求に基づいて、前記内燃機関の燃焼状態を希薄
燃焼からそれよりも混合比が高く設定された所定の燃焼
へ優先的に切り換えるように上記燃焼状態切換手段へ指
令されると、その燃焼状態切換手段により内燃機関の燃
焼状態がその所定の燃焼へ優先的に切り換えられるの
で、上記車両の制御装置から内燃機関に対する出力トル
ク変化要求に拘らず、内燃機関の燃焼状態が適切とな
り、また、車両の制御装置から要求されたトルク制御が
うまく行くようになる。たとえば、内燃機関の燃焼状態
毎にその内燃機関の出力トルクを制御する方法が異なる
ので、同じ方法を用いて内燃機関の出力トルクを制御す
ることができる。
関は、ガソリンを気筒内に直接噴射して希薄燃焼させる
筒内噴射エンジンであり、前記優先切換指令手段は、機
関の燃焼状態を切り換える燃焼状態切換手段により用い
られる切換条件は、駆動状態の変化を発生させる車両の
制御装置からの要求に基づいて、上記筒内噴射エンジン
の燃焼状態を成層燃焼或いは弱成層燃焼から理論空燃比
付近で燃焼させる均質燃焼(ストイキ燃焼)へ優先的に
切り換えるように上記燃焼状態切換手段に指令するもの
である。このようにすれば、優先的に均質燃焼とされる
ので、車両の制御装置からの要求に基づいて点火時期の
遅角或いは吸入空気量を変化させることにより、好適
に、筒内噴射エンジンの出力トルクが制御される。
面を参照しつつ詳細に説明する。
達装置の構成を説明する骨子図である。図において、筒
内噴射エンジン10は、燃焼状態が切り換えられる形式
の4サイクル内燃機関であって、ガソリンを気筒内へ直
接に噴射することにより空燃比が理論空燃比よりも大き
い希薄燃焼すなわち成層燃焼を実現するものである。こ
の筒内噴射エンジン10の出力は、トルクコンバータ1
2を介して自動変速機14に入力され、図示しない差動
歯車装置および車軸を介して駆動輪へ伝達されるように
なっている。
0のクランク軸16に連結されたポンプ翼車18と、自
動変速機14の入力軸20に連結されたタービン翼車2
2と、それらポンプ翼車18およびタービン翼車22の
間を直結するための直結クラッチすなわちロックアップ
クラッチ24と、一方向クラッチ26によって一方向の
回転が阻止されているステータ28とを備えている。
2段の切り換えを行う第1変速機30と、後進ギヤ段お
よび前進4段の切り換えが可能な第2変速機32を備え
ている。第1変速機30は、サンギヤS0、リングギヤ
R0、およびキャリヤK0に回転可能に支持されてそれ
らサンギヤS0およびリングギヤR0に噛み合わされて
いる遊星ギヤP0から成るHL遊星歯車装置34と、サ
ンギヤS0とキャリヤK0との間に設けられたクラッチ
C0および一方向クラッチF0と、サンギヤS0および
ハウジング41間に設けられたブレーキB0とを備えて
いる。
ングギヤR1、およびキャリヤK1に回転可能に支持さ
れてそれらサンギヤS1およびリングギヤR1に噛み合
わされている遊星ギヤP1から成る第1遊星歯車装置3
6と、サンギヤS2、リングギヤR2、およびキャリヤ
K2に回転可能に支持されてそれらサンギヤS2および
リングギヤR2に噛み合わされている遊星ギヤP2から
成る第2遊星歯車装置38と、サンギヤS3、リングギ
ヤR3、およびキャリヤK3に回転可能に支持されてそ
れらサンギヤS3およびリングギヤR3に噛み合わされ
ている遊星ギヤP3から成る第3遊星歯車装置40とを
備えている。
一体的に連結され、リングギヤR1とキャリヤK2とキ
ャリヤK3とが一体的に連結され、そのキャリヤK3は
出力軸42に連結されている。また、リングギヤR2が
サンギヤS3に一体的に連結されている。そして、リン
グギヤR2およびサンギヤS3と中間軸44との間にク
ラッチC1が設けられ、サンギヤS1およびサンギヤS
2と中間軸44との間にクラッチC2が設けられてい
る。また、サンギヤS1およびサンギヤS2の回転を止
めるためのバンド形式のブレーキB1がハウジング41
に設けられている。また、サンギヤS1およびサンギヤ
S2とハウジング41との間には、一方向クラッチF1
およびブレーキB2が直列に設けられている。この一方
向クラッチF1は、サンギヤS1およびサンギヤS2が
入力軸20と反対の方向へ逆回転しようとする際に係合
させられるように構成されている。
ブレーキB3が設けられており、リングギヤR3とハウ
ジング41との間には、ブレーキB4と一方向クラッチ
F2とが並列に設けられている。この一方向クラッチF
2は、リングギヤR3が逆回転しようとする際に係合さ
せられるように構成されている。
に示す作動表に従って後進1段および変速比が順次異な
る前進5段のギヤ段のいずれかに切り換えられる。図2
において○印は係合状態を示し、空欄は解放状態を示
し、●はエンジンブレーキを発生させるときの係合状態
を示している。たとえば、シフトレバー72(図3参
照)が「D」レンジである場合において、たとえば旋回
するためにブレーキ操作により車速Vが減少させられて
たとえば第3速から第1速へダウン変速させられた後、
旋回終了付近で再加速操作が行われることによりエンジ
ン回転速度NE が上昇させられると、一方向クラッチF
2の係合により第1速ギヤ段が達成されて動力が再び伝
達されるようになる。
図示しない吸気弁により開閉される1対の吸気穴に接続
された1対の吸気ポートと、図示しない排気弁により開
閉される1対の排気穴に接続された1対の排気ポート
と、上記1対の吸気ポートのうちの一方の吸気ポートに
設けられて気筒内に流入する気流を変更するために開閉
させられる切換弁と、その切換弁を開閉駆動する弁アク
チュエータとを、各気筒毎に備え、気筒内への燃料噴射
量、燃料噴射タイミング、およびその切換弁の作動が変
化させられることにより、たとえば図4に示すように、
燃焼状態が切換られるようになっている。図4におい
て、空燃比A/Fは、筒内噴射エンジン10に吸入され
る混合気の空気と燃料との比(=空気/燃料)である。
15(均質燃焼時)から50(成層燃焼時)の間で変化
させられる。均質燃焼時には、空燃比が理論空燃比たと
えば15(空気:燃料=15:1)とされ且つ吸気工程
において燃料噴射が行われる。リーン燃焼時では、その
空燃比が15よりも大きい値とされる。また、成層燃焼
時では、空燃比が理論空燃比たとえば50(空気:燃料
=55:1)とされ且つ圧縮工程において燃料噴射が行
われる。また、弱成層燃焼時では、空燃比が成層燃焼時
よりも小さくされ且つ吸気工程および圧縮工程において
燃料噴射が行われる。希薄燃焼とは、空燃比が上記理論
空燃比よりも大きい場合であり、たとえば上記成層燃
焼、弱成層燃焼がそれに相当する。なお、上記リーン燃
焼或いは弱成層燃焼が設けられない場合もある。
ある。アクセルペダル50の操作量ACC(%)がアクセ
ル操作量センサ51により検出されるようになってい
る。アクセルペダル50は、運転者の要求出力に応じて
大きく踏み込み操作されるもので、加速操作部材に相当
する。筒内噴射エンジン10の吸気配管には、スロット
ルアクチュエータ54によって基本的にはアクセルペダ
ル50の操作量ACCに応じた開き角(開度)θTH(%)
とされるスロットル弁56が設けられている。また、ア
イドル回転制御のために上記スロットル弁56をバイパ
スさせるバイパス通路52には、筒内噴射エンジン10
のアイドル回転を制御するためにスロットル弁56全閉
時の吸気量を制御するISC弁53が設けられている。
エンジン10の回転速度NE (r.p.m )を検出するため
のエンジン回転速度センサ58、エンジン10の吸入空
気量Qを検出するための吸入空気量センサ60、吸入空
気の温度TA を検出するための吸入空気温度センサ6
2、上記スロットル弁56の全閉状態およびその開度θ
THを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセン
サ64、出力軸42の回転速度NOUT (r.p.m )すなわ
ち車速Vを検出するための車速センサ66、筒内噴射エ
ンジン10の冷却水温度TW を検出するための冷却水温
センサ68、ブレーキの作動を検出するためのブレーキ
スイッチ70、シフトレバー72の操作位置PSHを検出
するための操作位置センサ74、入力軸20の回転速度
NINすなわちクラッチC0の回転速度NC0(=タービン
回転速度NT )を検出するための入力軸回転センサ7
3、油圧制御回路84の作動油温度TOIL を検出するた
めの油温センサ75などが設けられており、それらのセ
ンサから、エンジン回転速度NE 、吸入空気量Q、吸入
空気温度TA 、スロットル弁開度θTH、車速V、エンジ
ン冷却水温TW 、ブレーキの作動状態BK、シフトレバ
ー72の操作位置PSH、入力軸回転速度NC0、作動油温
度TOIL を表す信号がエンジン用電子制御装置76或い
は変速用電子制御装置78に供給されるようになってい
る。
PU、RAM、ROM、入出力インターフェースを備え
た所謂マイクロコンピュータであって、CPUはRAM
の一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプ
ログラムに従って入力信号を処理し、種々のエンジン制
御を実行する。例えば、燃料噴射量制御のために燃料噴
射弁79を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ8
0を制御し、アイドルスピード制御のためにISC弁5
3を制御し、トラクション制御のためにスロットルアク
チュエータ54によりスロットル弁56を制御する。エ
ンジン用電子制御装置76は、スロットル弁56の制御
において、図示しない関係から実際のアクセルペダル操
作量ACCに基づいてスロットルアクチュエータ54を駆
動し、基本的にはアクセルペダル操作量ACCが増加する
に伴ってスロットル弁開度θTHを増加させる。また、上
記エンジン用電子制御装置76は、変速中トルク低減制
御を実行し、変速ショックを緩和するために自動変速機
14の変速期間内においてエンジン10の出力を一時的
に低減させる。また、上記エンジン用電子制御装置76
は、第1速再加速トルク制御を実行し、第1速再加速時
において一方向クラッチF2の係合ショックが緩和され
るようにスロットル弁56およびエンジン出力を制御す
る。さらに、エンジン用電子制御装置76は、たとえば
図5に示す予め記憶された関係から実際のエンジン回転
速度NE および筒内噴射エンジン10の負荷に基づいて
燃焼状態を決定し、気筒内噴射エンジン10がその燃焼
状態となるように燃料噴射量、燃料噴射時期などを制御
して燃焼状態を切り換える。上記筒内噴射エンジン10
の負荷は、たとえばスロットル弁開度θTH或いはアクセ
ルペダル操作量ACCに基づいて決定される実際の負荷量
或いは負荷率である。
用電子制御装置78と相互に通信可能に接続されてお
り、一方に必要な信号が他方から適宜送信されるように
なっている。変速用電子制御装置78も、上記と同様の
マイクロコンピュータであって、CPUはRAMの一時
記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラ
ムに従って入力信号を処理し、油圧制御回路84の各ソ
レノイドバルブSL1、SL2、SL3、SL4或いは
リニアソレノイドバルブSLU、SLT、SLNを駆動
する。具体的には、例えば図6に示す予め記憶された変
速線図から実際のスロットル弁開度θTHおよび車速Vに
基づいて自動変速機14のギヤ段を決定し、この決定さ
れたギヤ段を成立させるように電磁弁SL1、SL2、
SL3、SL4を駆動する。図6の実線はアップシフト
線で、破線はダウンシフト線である。また、上記変速用
電子制御装置78は、自動変速機14の変速時に発生す
る変速ショックを緩和するために、その変速期間内にお
いてエンジン出力を一時的に低下させる要求を出力す
る。
および変速用電子制御装置78の制御機能の要部を説明
する機能ブロック線図である。図7において、変速制御
手段90は、例えば図6に示す予め記憶された変速線図
から実際のスロットル弁開度θTHおよび車速Vに基づい
て自動変速機14のギヤ段を決定し、この決定されたギ
ヤ段を成立させるように電磁弁SL1、SL2、SL
3、SL4を制御する。変速中トルク低減制御手段92
は、変速ショックを抑制するために自動変速機14の変
速期間内は気筒内噴射エンジン10の出力トルクを一時
的に低下させる。
示す予め記憶された切換条件から実際のエンジン回転速
度NE とアクセル操作量ACCに基づいて決定される実際
の負荷とに基づいて、気筒内噴射エンジン10の燃焼状
態を切り換える。図5に示す切換条件は、筒内噴射エン
ジン10の回転速度NE を表す回転速度軸96と筒内噴
射エンジン10の負荷を表す負荷軸98とから成る直交
二次元座標において、その筒内噴射エンジン10の成層
燃焼を行う領域と均質燃焼を行う領域との間に設けられ
た、均質→成層切換線100(実線)およびその外側に
設けられた成層→均質切換線102(破線)により表さ
れており、それら均質→成層切換線100と成層→均質
切換線102との間に切換判断用のヒステリシスが設け
られている。その切換条件のヒステリシス幅は、その均
質→成層切換線100と成層→均質切換線102との間
の間隔に対応している。
両の減速或いは制動操作により車速Vが低下することに
より変速制御手段90によりたとえば第3速ギヤ段から
第1速ギヤ段へダウン変速された走行時であってその第
1速ギア段を達成させる一方向クラッチF2が未だ滑っ
ている未係合状態において、アクセルペダル50により
再加速操作が行われたとき、上記一方向クラッチF2の
係合ショックを緩和するために、たとえば図9に示すよ
うに、エンジン回転速度NE を速やかに立ち上げ且つ同
期回転付近ではその上昇を緩和させ或いは出力トルクを
抑制するようにスロットル弁56を駆動するスロットル
アクチュエータ54を制御すると同時に、t1 時点付近
すなわち同期回転数付近では点火時期の遅角を実行し、
再加速時の筒内噴射エンジン10の出力トルクを調節す
る。図9の2点鎖線はたとえば成層燃焼時において負荷
に対応する仮想スロットル弁開度を示している。上記変
速中トルク低減制御手段92および第1速再加速トルク
制御手段106は、前記エンジン用電子制御装置76の
制御機能の一部であって、その一部の機能が発生させて
いる状態のエンジン用電子制御装置76が、変速中トル
ク低減制御装置或いは第1速再加速トルク制御装置に対
応している。
動状態の変化を発生させる車両の制御装置に対応する上
記変速中トルク低減制御手段92或いは第1速再加速ト
ルク制御手段106の作動に基づいて、すなわちそれら
変速中トルク低減制御手段92或いは第1速再加速トル
ク制御手段106からの要求に基づいて、ヒステリシス
変更手段110に変更を指令する。ヒステリシス変更手
段110は、上記ヒステリシス幅変更指令手段108か
らの指令に応答して、たとえば図5に示す切換条件の均
質→成層切換線100の一部を低エンジン回転速度側へ
ずらすことによりエンジン回転速度方向のヒステリシス
の幅を拡大する。図5の1点鎖線はこの状態を示してい
る。
の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、
ヒステリシス変更制御ルーチンを示している。図8にお
いて、前記ヒステリシス幅変更指令手段108に対応す
るSA1では、変速中トルク低減制御手段92により行
われる変速中のトルク低減制御の実行中、或いは第1速
再加速トルク制御手段106により行われる第1速再加
速トルク制御の実行中であるか否かが判断される。この
SA1の判断が否定された場合は、SA4において図5
の実線および破線に示す通常の燃焼状態切換条件が前記
燃焼状態切換手段94の切換判断に用いられるようにさ
れる。
合は、前記ヒステリシス幅変更手段110に対応するS
A2において、図5の実線に示す均質→成層切換線10
0の一部が1点鎖線に示すように低エンジン回転速度側
へずらされることによりエンジン回転速度方向のヒステ
リシスの幅が拡大される。次いで、SA3では、SA1
において制御中であると判断された変速中のトルク低減
制御或いは第1速再加速トルク制御が終了したか否かが
判断される。当初はこのSA3の判断が否定されるの
で、SA2以下が繰り返し実行される。
ち、SA3の判断が肯定されると、前記SA4におい
て、図5の実線に示す均質→成層切換線100と破線に
示す成層→均質切換線102とから成る通常の燃焼状態
切換条件に戻される。
態の変化を発生させる車両の制御装置の作動、すなわち
上記変速中トルク低減制御手段92による筒内噴射エン
ジン10の出力トルク低減作動または第1速再加速トル
ク制御手段106による筒内噴射エンジン10の出力ト
ルク制御作動に基づいて、筒内噴射エンジン10の燃焼
状態を切り換える燃焼状態切換手段94により用いられ
る切換条件のヒステリシスを変更する指令が、ヒステリ
シス幅変更指令手段108(SA1)からヒステリシス
幅変更手段110(SA2)に指令され、そのヒステリ
シス幅変更手段110(SA2)により図5の切換条件
のヒステリシス幅が変更されるので、燃焼状態が適切と
なる。すなわち、上記車両の制御装置から筒内噴射エン
ジン10に対する出力トルク変化要求に拘らず、筒内噴
射エンジン10の燃焼状態が適切となり、また、車両の
制御装置から要求されたトルク制御がうまく行くように
なる。
変更指令手段108(SA1)は、ヒステリシスの幅を
拡大するようにヒステリシス変更手段110に変更を指
令するものであることから、前記車両の制御装置からの
要求、すなわち筒内噴射エンジン10に対する出力トル
ク変化要求に基づいて、筒内噴射エンジン10の燃焼状
態を切り換える燃焼状態切換手段94により用いられる
切換条件のヒステリシス幅が拡大されるので、上記筒内
噴射エンジン10に対する出力トルク変化要求中の筒内
噴射エンジン10の燃焼状態の頻繁な切換(切換ハンチ
ング)が防止され、変速ショックや第1速再加速時のシ
ョックが好適に緩和される。すなわち、頻繁な切換が抑
制されて筒内噴射エンジン10の燃焼状態が適切となっ
て車両の制御装置から要求されたトルク制御が良好に行
われる。
ス幅変更指令手段108(SA1)は、図5に示す切換
条件においてその均質→成層切換線100をエンジン回
転速度NE の減少側へ変更することを指令するものであ
ることから、車両の制御装置からの要求、すなわち筒内
噴射エンジン10に対する出力トルク変化要求があると
きだけ、切換条件の回転方向におけるヒステリシスが拡
大させられるので、常時は成層燃焼が可及的に行われ、
燃費が向上する利点がある。また、車両の制御装置から
の要求すなわち筒内噴射エンジン10に対する出力トル
ク変化要求に従うトルク変化により筒内噴射エンジン1
0の回転変動を伴うものである場合には、燃焼状態の頻
繁な切換(切換ハンチング)が好適に防止される。
6による第1速再加速トルク制御の実行時において上記
切換条件の回転方向におけるヒステリシスが拡大され
ず、成層運転領域に切換られる場合には、図4に示すよ
うに点火時期の遅角が有効に作用せず、図9の破線に示
すように、第1速ギア段を成立させる一方向クラッチF
2の係合により、大きなショックが発生する。
お、以下の説明において前述の実施例と共通する部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。
燃焼状態切換手段94により用いられる切換条件を示す
図である。本実施例の切換条件は、図5と同様に、筒内
噴射エンジン10の回転速度NE を表す回転速度軸96
と筒内噴射エンジン10の負荷を表す負荷軸98とから
成る直交二次元座標において、その筒内噴射エンジン1
0の成層燃焼を行う領域と均質燃焼を行う領域との間に
設けられた、均質→成層切換線114(実線)およびそ
の外側に設けられた成層→均質切換線116(破線)に
より表されており、それら均質→成層切換線114と成
層→均質切換線116との間に切換判断用のヒステリシ
スが設けられている。また、そのヒステリシス幅は、そ
の均質→成層切換線114と成層→均質切換線116と
の間の間隔に対応している。本実施例の均質→成層切換
線114(実線)は、1点鎖線に示す手動変速機用の均
質→成層切換線118に比較して、低回転速度側すなわ
ち成層燃焼領域を減少させる側へずらされており、ヒス
テリシスの幅が大きく設定されている。
グの可能性が比較的低いのに対して、自動変速機14は
回転方向のハンチングの可能性が相対的に高い。このた
め、本実施例によれば、車両に備えられた動力伝達装置
(自動変速機14)に応じて適切なヒステリシスが拡大
されているので、筒内噴射エンジン10の燃焼状態の切
り換えが頻繁とならず、適切な燃焼状態が得られるとと
もに燃焼状態が安定する。また、本実施例では、手動変
速機用の均質→成層切換線118(1点鎖線)の一部が
回転速度減少側にずらされるように均質→成層切換線1
14(実線)が設定されることによりヒステリシス幅が
拡大されているので、可及的に成層燃焼が行われ、燃費
が向上する利点がある。
ンジン用電子制御装置76および変速用電子制御装置7
8の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であ
る。図11において、優先切換指令手段122がヒステ
リシス幅変更指令手段108およびヒステリシス幅変更
手段110に代えて設けられている点において、図7の
実施例と相違する。この優先切換指令手段122は、車
両の駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置、たと
えば変速中トルク低減制御92、第1速再加速トルク制
御手段106の作動に基づいてすなわちその変速中トル
ク低減制御92、第1速再加速トルク制御手段106か
らの要求に基づいて、気筒内噴射エンジン10の燃焼状
態を希薄燃焼たとえば成層燃焼或いは弱成層燃焼からそ
れよりも混合比が高く設定された所定の燃焼たとえば均
質燃焼へ優先的に切り換えるように燃焼状態切換手段9
4に指令する。
6の制御作動の要部を説明するフローチャートであっ
て、燃焼状態優先切換制御ルーチンを示している。図1
2において、前記優先切換指令手段122に対応するS
B1では、変速中トルク低減制御手段92により行われ
る変速中のトルク低減制御の実行中、或いは第1速再加
速トルク制御手段106により行われる第1速再加速ト
ルク制御の実行中であるか否かが判断される。このSB
1の判断が否定された場合は、SB4において、たとえ
ば図5の実線および破線に示す通常の燃焼状態切換条件
を用いた通常の燃焼状態切換制御が実行される。
合は、前記燃焼状態切換手段94に対応するSB2にお
いて、気筒内噴射エンジン10の燃焼状態が優先的に均
質燃焼(ストイキ燃焼)とされる。次いで、SB3で
は、SB1において制御中であると判断された変速中の
トルク低減制御或いは第1速再加速トルク制御が終了し
たか否かが判断される。当初はこのSB3の判断が否定
されるので、SB2以下が繰り返し実行される。そのS
B2以下が繰り返し実行されるうち、SB3の判断が肯
定されると、前記SB4において、たとえば図5の実線
に示す均質→成層切換線100と破線に示す成層→均質
切換線102とから成る通常の切換条件を用いた燃焼状
態切換制御に戻される。
2(SB1)により、駆動状態の変化を発生させる車両
の制御装置すなわち変速中トルク低減制御手段92或い
は第1速再加速トルク制御手段106の作動に基づい
て、気筒内噴射エンジン10の燃焼状態を希薄燃焼から
それよりも混合比が高く設定された所定の燃焼例えば均
質燃焼へ優先的に切り換えるように上記燃焼状態切換手
段94へ指令されると、その燃焼状態切換手段94によ
り気筒内噴射エンジン10の燃焼状態がその均質燃焼へ
優先的に切り換えられるので、図13に示すように第一
速再加速トルク制御中に燃焼状態の切換がなくなって気
筒内噴射エンジン10の燃焼状態が適切となり、また、
上記車両の制御装置から要求されたトルク制御がうまく
行くようになる。たとえば、気筒内噴射エンジン10の
燃焼状態毎にその出力トルクを制御する方法が異なるの
で、同じ方法を用いて気筒内噴射エンジン10の出力ト
ルクを制御することができる。
6による第1速再加速トルク制御の実行時において上記
切換条件の回転方向におけるヒステリシスが拡大され
ず、成層運転領域に切換られる場合には、図13に示す
ように点火時期の遅角が有効に作用せず、図13の破線
に示すように、第1速ギア段を成立させる一方向クラッ
チF2の係合により、大きなショックが発生する場合が
あるのである。
ンジン用電子制御装置76および変速用電子制御装置7
8の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であ
る。図14において、切換禁止指令手段126がヒステ
リシス幅変更指令手段108およびヒステリシス幅変更
手段110に代えて設けられている点において、図7の
実施例と相違する。この切換禁止指令手段126は、車
両の駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置、たと
えば変速中トルク低減制御92、第1速再加速トルク制
御手段106の作動に基づいてすなわちその変速中トル
ク低減制御92、第1速再加速トルク制御手段106か
らの要求に基づいて、気筒内噴射エンジン10の燃焼状
態の切換、たとえば希薄燃焼と成層燃焼或いは弱成層燃
焼との間の切換を禁止するように燃焼状態切換手段94
に指令する。
6の制御作動の要部を説明するフローチャートであっ
て、燃焼状態切換禁止制御ルーチンを示している。図1
5において、前記切換禁止指令手段126に対応するS
C1では、変速中トルク低減制御手段92により行われ
る変速中のトルク低減制御の実行中、或いは第1速再加
速トルク制御手段106により行われる第1速再加速ト
ルク制御の実行中であるか否かが判断される。このSC
1の判断が否定された場合は、SC4において、たとえ
ば図5の実線および破線に示す通常の燃焼状態切換条件
を用いた通常の燃焼状態切換制御が実行される。
合は、前記燃焼状態切換手段94に対応するSC2にお
いて、気筒内噴射エンジン10の燃焼状態の切換が優先
的に禁止される。次いで、SC3では、SC1において
制御中であると判断された変速中のトルク低減制御或い
は第1速再加速トルク制御が終了したか否かが判断され
る。当初はこのSC3の判断が否定されるので、SC2
以下が繰り返し実行される。そのSC2以下が繰り返し
実行されるうち、SC3の判断が肯定されると、前記S
C4において、たとえば図5の実線に示す均質→成層切
換線100と破線に示す成層→均質切換線102とから
成る通常の切換条件を用いた燃焼状態切換制御に戻され
る。
6(SC1)により、駆動状態の変化を発生させる車両
の制御装置すなわち変速中トルク低減制御手段92或い
は第1速再加速トルク制御手段106の作動に基づい
て、気筒内噴射エンジン10の燃焼状態の切換を禁止す
るように上記燃焼状態切換手段94へ指令されると、そ
の燃焼状態切換手段94により気筒内噴射エンジン10
の燃焼状態の切換が禁止されるので、頻繁な切換がなく
なって気筒内噴射エンジン10の燃焼状態が適切とな
り、また、上記車両の制御装置から要求されたトルク制
御がうまく行くようになる。たとえば、気筒内噴射エン
ジン10の燃焼状態毎にその出力トルクを制御する方法
が異なるので、同じ方法を用いて気筒内噴射エンジン1
0の出力トルクを制御することができる。
説明したが、本発明は他の態様においても適用される。
内噴射エンジン10が設けられていたが、気筒外噴射に
より希薄燃焼させるリーンバーンエンジンなどの他の形
式のエンジンであってもよい。要するに、燃焼状態が切
り換えられるエンジンであればよいのである。
て、均質燃焼と成層燃焼とを切り換えるための図5或い
は図10に示されるものが用いられていたが、均質→成
層切換線100、114、成層→均質切換線102、1
16の形状は必要に応じて種々の直線或いは曲線とされ
てもよいし、切り換えられる燃焼状態は、気筒内噴射エ
ンジン10の燃焼状態に応じて、弱成層燃焼と均質燃焼
との間や、弱成層燃焼とリーン燃焼との間、成層燃焼と
リーン燃焼との間などであってもよい。
線100、114の一部が低回転速度側へずらされるこ
とによってヒステリシスが拡大されていたが、成層→均
質切換線102、116の一部が高回転速度側へずらさ
れることによってヒステリシスが拡大されてもよいし、
均質→成層切換線100、114或いは成層→均質切換
線102、116の一部が低負荷側或いは高負荷側へず
らされることによってヒステリシスが拡大されてもよ
い。
装置として、ロックアップクラッチ24付のトルクコン
バータ12および有段式自動変速機14が用いられてい
たが、クラッチペダルにより操作されるクラッチおよび
手動変速機、フルードカップリングまたはトルクコンバ
ータおよびベルト式無段変速機、トラクション型無段変
速機、他の形式の無段変速機などであってもよい。ま
た、上記自動変速機14は、自動的に変速比を変化させ
る自動変速モードに加えて、手動操作に応答してギヤ段
を切り換える手動変速モードが設けられたものであって
もよい。
信回線を介して接続されたエンジン制御装置76および
変速機制御装置78が設けられていたが、共通の演算制
御装置が用いられていてもよいし、たとえば各制御毎に
設けられた3以上の演算制御装置が用いられていてもよ
い。
の変化を発生させる車両の制御装置として、変速中トル
ク低減制御手段92および第1速再加速トルク制御手段
106に対応する装置が説明されていたが、ロックアッ
プクラッチ24の解放ショック或いは係合ショックを緩
和するための気筒内噴射エンジン10のトルクを制御す
る装置など、他の制御装置であってもよい。要するに、
気筒内噴射エンジン10のトルク変化或いは回転変化な
どの駆動状態の変化を発生させるものであればよいので
ある。
ッチ24の解放ショック或いは係合ショックを緩和する
ための気筒内噴射エンジン10のトルクを制御する制御
装置が備えられる場合には、ロックアップクラッチ24
の係合時にはハンチングの可能性が低いために前記ヒス
テリシスが小さくされ、ロックアップクラッチ24の解
放時にはそのヒステリシスが拡大される。また、上記ロ
ックアップクラッチ24がスリップ状態で係合させられ
る場合(スリップ制御)には、ロックアップクラッチ2
4のスリップ率に応じて上記ヒステリシスの大きさが変
化させられるようにしてもよい。
細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、
本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更,改良を加
えた態様で実施することができる。
力伝達経路に備えられたトルクコンバータおよび自動変
速機の構成を説明する骨子図である。
合わせとそれにより得られるギヤ段との関係を説明する
図表である。
制御装置の制御系統を説明する図である。
燃焼状態の種類、空燃比、噴射タイミング、トルクダウ
ン方法をそれぞれ説明する図表である。
状態の切り換えを判断するために用いられる切換条件を
示す図である。
機のギヤ段の切換を判断するために用いられる変速線図
を示す図である。
子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線
図である。
部を説明するフローチャートである。
の作動の要部を説明するタイムチャートである。
図であって、図5に相当する図である。
制御装置および変速用電子制御装置の制御機能の要部を
説明する機能ブロック線図である。
装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであ
る。
制御の作動の要部を説明するタイムチャートである。
制御装置および変速用電子制御装置の制御機能の要部を
説明する機能ブロック線図である。
装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであ
る。
置) 108:ヒステリシス幅変更指令手段 110:ヒステリシス幅変更手段 122:優先切換指令手段
Claims (5)
- 【請求項1】 燃焼状態が切換可能な内燃機関の制御装
置であって、 ヒステリシスを有する切換条件に従って前記内燃機関の
燃焼状態を切り換える燃焼状態切換手段と、 該ヒステリシスの幅を変更するヒステリシス幅変更手段
と、 駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置の作動に基
づいて該ヒステリシス変更手段にヒステリシス幅の変更
を指令するヒステリシス幅変更指令手段とを、含むこと
を特徴とする内燃機関の制御装置。 - 【請求項2】 前記ヒステリシス幅変更指令手段は、前
記ヒステリシスの幅を拡大するように前記ヒステリシス
変更手段に変更を指令するものである請求項1の内燃機
関の制御装置。 - 【請求項3】 燃焼状態が切換可能な内燃機関の制御装
置において、 ヒステリシスを有する切換条件であって、該ヒステリシ
スの幅が車両の駆動装置の種類に応じて決定された切換
条件を予め記憶する切換条件記憶手段と、 該切換条件記憶手段に記憶されたヒステリシスを有する
切換条件に従って前記内燃機関の燃焼状態を切り換える
燃焼状態切換手段とを、含むことを特徴とする内燃機関
の制御装置。 - 【請求項4】 前記ヒステリシスの幅は、前記車両の駆
動装置が手動変速機である場合は自動変速機である場合
に比較して、前記内燃機関の成層燃焼領域を拡大する方
向へ小さくなるように変更されたものである請求項3の
内燃機関の制御装置。 - 【請求項5】 燃焼状態が切換可能な内燃機関の制御装
置において、 前記内燃機関の燃焼状態を切り換える燃焼状態切換手段
と、 駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置からの要求
に基づいて、前記内燃機関の燃焼状態を希薄燃焼からそ
れよりも混合比が高く設定された所定の燃焼へ優先的に
切り換えるように該燃焼状態切換手段に指令する優先切
換指令手段とを、含むことを特徴とする内燃機関の制御
装置。
Priority Applications (1)
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