JP3804403B2 - 内燃機関の燃料供給量制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両走行用として車両に搭載され、理論空燃比よりも燃料割合の少ない混合気による希薄燃焼を可能とする火花点火式内燃機関において、アイドル時にアイドル目標回転数を維持するためのアイドル制御量を算出し、アイドル時に前記希薄燃焼が行われる場合には、前記アイドル制御量に基づいて燃料供給量を調整する内燃機関の燃料供給量制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
火花点火式内燃機関のポンプ損失や熱損失を小さくして理論熱効率を向上させることで燃費を改良する筒内噴射型内燃機関やリーンバーンエンジンが知られている。特に筒内噴射型内燃機関では、吸気に対して理論空燃比よりも割合の少ない燃料を成層状態にして点火させる成層燃焼を行うことにより非常に希薄な混合気での燃焼を可能としている。このためにアイドル時のような低負荷低回転時においてもスロットルバルブを大きく開放して大量の吸気量を吸入することができ、ポンプ損失や熱損失を十分に小さくできる。
【0003】
また、リーンバーンエンジンについても、吸気に対して理論空燃比よりも割合の少ない燃料を均質に混合して点火させる均質希薄燃焼を行っているが、この場合も、アイドル時のような低負荷低回転時においてスロットルバルブを大きく開放して大量の吸気量を吸入することができ、ポンプ損失や熱損失を小さくできる。
【0004】
そして、筒内噴射式内燃機関やリーンバーンエンジンにおいても、アイドル時に、エンジン回転数をアイドル目標回転数とするためのフィードバック制御を通じてエンジン回転数をアイドル目標回転数に維持するためのアイドル制御量を算出している。また、走行時には、アイドル制御量を加味して燃料噴射量制御を行い、要求に応じて燃料噴射量を増加するようにしている(特開平10−169490号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように筒内噴射型内燃機関やリーンバーンエンジンではポンプ損失や熱損失を少なくすることが可能であるが、アイドル時に大きくスロットルバルブが開放されると、内燃機関の吸気通路における負圧、いわゆる吸気負圧が十分に得られなくなる。
【0006】
このようにアイドル時に吸気負圧が十分でなくなると、例えば、吸気負圧をブレーキブースタに利用している場合には、アイドル時に十分にブレーキ踏力を増幅することができなくなるおそれがある。その他、あまりに吸気量が多すぎると燃焼速度が速まり過ぎてアイドル時の燃焼騒音などの問題を生じるおそれがある。このため、アイドル時には、スロットルバルブの開度を、ある程度小さくして、必要な吸気負圧を発生させている。
【0007】
このように必要な吸気負圧を発生させているアイドル状態から走行を開始すると、ブレーキブースタ機能や燃焼騒音低減などのために特にスロットルバルブを絞る必要がなくなる。しかも、低速走行であることから車両の走行抵抗も小さく、走行抵抗0であるアイドル状態との差はほとんどない。
【0008】
したがって、低速走行を始めた際には、走行のために必要な燃料量がアイドル時とは明確な差が存在せず、アイドル時とほとんど同じ燃料量となる。
このため、従来のごとくアイドル時にアイドル制御量を算出し、走行時にアイドル制御量を加味した燃料噴射量制御を行っている場合には、要求に応じて燃料噴射量を増加させると、低速での内燃機関の出力トルクが過剰となり、安定した低速走行が困難となるおそれが生じる。
【0009】
本発明は、成層燃焼などの希薄燃焼を実行する火花点火式内燃機関を搭載した車両において、安定した低速走行を実現することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段およびその作用効果について記載する。
請求項1記載の内燃機関の燃料供給量制御装置は、車両走行用として車両に搭載され、理論空燃比よりも燃料割合の少ない混合気による希薄燃焼を可能とする火花点火式内燃機関において、アイドル時に内燃機関の回転数をアイドル目標回転数に維持するためのアイドル制御量を算出し、アイドル時に前記希薄燃焼が行われる場合には、前記アイドル制御量に基づいて燃料供給量を調整する内燃機関の燃料供給量制御装置であって、前記アイドル制御量を減少補正した制御量を、走行時の希薄燃焼におけるアクセル開度に応じて算出される燃料供給量に反映させる走行時燃料供給量補正手段を備えたことを特徴とする。
【0011】
走行時燃料供給量補正手段は、アイドル制御量を減少補正した制御量を、走行時の希薄燃焼におけるアクセル開度に応じて算出される燃料供給量に反映させている。このように、走行時燃料供給量補正手段は、内燃機関の回転数をアイドル目標回転数に維持するためのアイドル制御量を、そのまま、走行時の希薄燃焼におけるアクセル開度に応じて算出される燃料供給量に反映させているのではなく、減少補正して反映させている。
【0012】
このため、走行開始時の希薄燃焼において、要求に応じて燃料噴射量を増加させても、低速での内燃機関の出力トルクが過剰となることがなく、低速走行が安定化し、運転性を良好に維持できる。
【0013】
また、余計な燃料噴射が行われないので、燃費も更に向上する。
請求項2記載の内燃機関の燃料供給量制御装置は、請求項1記載の構成において、走行時燃料供給量補正手段は、前記アイドル制御量を車両の走行速度に応じて減少補正した制御量を、走行時の希薄燃焼におけるアクセル開度に応じて算出される燃料供給量に反映させることを特徴とする。
【0014】
車両の走行抵抗は車両の走行速度により変化する。このため、車両の走行速度に応じてアイドル制御量を減少補正して得られた制御量を、走行時の希薄燃焼におけるアクセル開度に応じて算出される燃料供給量に反映させることで、車両の走行抵抗に対応して適切な燃料供給量を得ることができる。したがって、内燃機関の出力トルクの制御性が向上し、一層低速走行が安定化し、運転性をより良好に維持できる。
【0015】
請求項3記載の内燃機関の燃料供給量制御装置は、請求項1または2記載の構成において、走行時燃料供給量補正手段は、前記アイドル制御量を内燃機関の回転数に応じて減少補正した制御量を、走行時の希薄燃焼におけるアクセル開度に応じて算出される燃料供給量に反映させることを特徴とする。
【0016】
内燃機関の効率は、内燃機関の回転数に応じて変化することから、内燃機関の回転数に応じてアイドル制御量を減少補正して得られた制御量を、走行時の希薄燃焼におけるアクセル開度に応じて算出される燃料供給量に反映させることで、内燃機関の効率に対応して適切な燃料供給量を得ることができる。したがって、内燃機関の出力トルクの制御性が向上し、一層低速走行が安定化し、運転性をより良好に維持できる。
【0017】
請求項4記載の内燃機関の燃料供給量制御装置は、請求項1〜3のいずれか記載の構成において、流体により入力軸と出力軸との間の動力を伝達するとともに必要に応じて入力軸と出力軸とを直結するロックアップ状態となる流体動力伝達機構を有する変速機構が搭載されるとともに、走行時燃料供給量補正手段は、流体動力伝達機構がロックアップ状態にある場合には前記アイドル制御量を減少補正した制御量を走行時の希薄燃焼におけるアクセル開度に応じて算出される燃料供給量に反映させ、流体動力伝達機構が非ロックアップ状態にある場合には前記アイドル制御量を減少補正せずに設定した制御量あるいはロックアップ状態にある場合よりも程度の小さい減少補正を行った制御量を走行時の希薄燃焼におけるアクセル開度に応じて算出される燃料供給量に反映させることを特徴とする。
【0018】
上述したロックアップ状態となる流体動力伝達機構を有する変速機構が車両に搭載されている場合には、非ロックアップ状態では内燃機関の出力トルクの伝達効率が低く、内燃機関の出力トルクが過剰となっても走行状態への影響は少なくなる。そして、ロックアップ状態になると内燃機関の出力トルクの伝達効率が向上することにより、内燃機関の過剰出力トルクによる問題点も顕著に現れる。
【0019】
したがって、非ロックアップ状態での走行では希薄燃焼状態の内燃機関に対して過剰の燃料供給を実行しても低速走行は安定化したままであるとともに、燃料の増量効果により内燃機関の回転を安定化させて低速走行時での耐エンジンストール性を向上させることができる。そして、ロックアップ状態での走行では、ある程度走行速度が高くなっているので、燃料供給量を低下させても耐エンジンストール性は維持でき、かつ内燃機関の出力トルクの制御性が向上するので、低速走行は安定状態を継続し、運転性をより良好に維持できる。
【0020】
請求項5記載の内燃機関の燃料供給量制御装置は、請求項1〜4のいずれか記載の構成において、前記希薄燃焼は、吸気に対して理論空燃比よりも割合の少ない燃料を用いて燃料の高濃度層を形成し、該高濃度層に点火させる成層燃焼であることを特徴とする。
【0021】
希薄燃焼として、吸気に対して理論空燃比よりも割合の少ない燃料を高濃度の成層状態にして点火させる成層燃焼を挙げることができる。このような成層燃焼では、アイドル時と低速走行時とで必要な燃料供給量の差がほとんどないので、前述した作用効果が顕著である。
【0022】
請求項6記載の内燃機関の燃料供給量制御装置は、請求項1〜4のいずれか記載の構成において、前記希薄燃焼は、吸気に対して理論空燃比よりも割合の少ない燃料を均質に混合して点火させる均質希薄燃焼であることを特徴とする。
【0023】
希薄燃焼として、吸気に対して理論空燃比よりも割合の少ない燃料を均質に混合して点火させる均質希薄燃焼、いわゆるリーンバーンを挙げることができる。このような均質希薄燃焼では、アイドル時と低速走行時とで必要な燃料供給量の差がほとんどないので、前述した作用効果が顕著である。
【0024】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]
図1は、上述した発明が適用された自動車用車両の駆動系統および制御系統の概略ブロック図である。
【0025】
動力源としてのエンジン2は、変速機構3に連結され、この変速機構3の出力軸3aがディファレンシャル4を介して左右の駆動輪5に連結されている。
図2にエンジン2の概略構成を表す。エンジン2は、筒内噴射型ガソリンエンジンであり、車両駆動用として自動車車両に搭載されている。このエンジン2は6つのシリンダ2aを有している。図3〜図6にも示すごとく、各シリンダ2aには、シリンダブロック6、シリンダブロック6内で往復動するピストン7、およびシリンダブロック6上に取り付けられたシリンダヘッド8にて区画された燃焼室10がそれぞれ形成されている。
【0026】
そして各燃焼室10には、それぞれ第1吸気弁12a、第2吸気弁12bおよび一対の排気弁16が設けられている。この内、第1吸気弁12aは第1吸気ポート14aに接続され、第2吸気弁12bは第2吸気ポート14bに接続され、一対の排気弁16は一対の排気ポート18にそれぞれ接続されている。
【0027】
図3は1シリンダ分のシリンダヘッド8の水平方向断面図であって、図示されるように第1吸気ポート14aおよび第2吸気ポート14bは略直線状に延びるストレート型吸気ポートである。また、シリンダヘッド8の内壁面の中央部には点火プラグ20が配置されている。更に、第1吸気弁12aおよび第2吸気弁12b近傍のシリンダヘッド8の内壁面周辺部には、燃焼室10内に直接燃料を噴射できるように燃料噴射弁22が配置されている。
【0028】
なお、図4はピストン7の頂面の平面図、図5は図3におけるX−X断面図、図6は図3におけるY−Y断面図である。図示されるように略山形に形成されたピストン7の頂面には燃料噴射弁22の下方から点火プラグ20の下方まで延びるドーム形の輪郭形状を有する凹部24が形成されている。
【0029】
図2に示したごとく、各シリンダ2aの第1吸気ポート14aは吸気マニホールド30内に形成された第1吸気通路30aを介してサージタンク32に接続されている。また、第2吸気ポート14bは第2吸気通路30bを介してサージタンク32に連結されている。この内、各第2吸気通路30b内にはそれぞれ気流制御弁34が配置されている。これらの気流制御弁34は、共通のシャフト36を介して接続されていると共に、このシャフト36を介して吸気負圧を利用した負圧式アクチュエータ37により開閉駆動される。なお、気流制御弁34が閉状態とされた場合には、第1吸気ポート14aのみから吸入される吸気により燃焼室10内には強い旋回流S(図3)が生じる。
【0030】
サージタンク32は吸気ダクト40を介してエアクリーナ42に連結されている。吸気ダクト40内にはモータ44(DCモータまたはステップモータ)によって駆動されるスロットルバルブ46が配置されている。このスロットルバルブ46の開度(スロットル開度TA)および全閉状態(全閉信号IDL)はスロットル開度センサ46aにより検出されるとともに、スロットルバルブ46は運転状態に応じて開度制御される。また、各シリンダ2aの各排気ポート18は排気マニホルド48に連結されている。排気マニホルド48は触媒コンバータ49を介して排気を浄化して外部に排出している。
【0031】
図1の説明に戻り、上述したエンジン2はマイクロコンピュータを主体とするエンジン制御用電子制御装置(以下、「E−ECU」と称する)60により電気的に制御されている。後述するごとく、E−ECU60には、エンジン2を制御するために、エンジン回転数NEやアクセル開度ACCP等に対応する信号や検出値が入力されている。
【0032】
また、変速機構3は、流体動力伝達機構62および無段変速機(以下「CVT」と称する)64を備えた構成をなしている。この内、流体動力伝達機構62はオイルなどの流体を介して入力軸側と出力軸側との間でトルクを伝達する機構であり、ここではトルクコンバータを用いている。この流体動力伝達機構62は、ロックアップ機構62aを備えている。このロックアップ機構62aは入力軸62c側と出力軸62d側とを摩擦板などの機械的手段で直接連結するクラッチ機構であり、緩衝を行うためのコイルスプリングなどの弾性体からなるダンパー62bを備えている。
【0033】
この流体動力伝達機構62の入力軸62cがエンジン2のクランク軸に連結され、出力軸62dがCVT64の入力軸64aに連結されている。CVT64は入力軸64aの回転数と出力軸64bの回転数との比率、すなわち変速比を無段階(連続的)に変化させることのできる変速機構であり、ここではベルト式無段変速機が用いられている。なお、CVT64には、内部に後進機能を設けるための歯車変速機構が組み込まれ、更に、変速比の幅を拡大するための歯車変速機構が必要に応じて組み込まれている。
【0034】
変速機構3におけるロックアップ機構62aの係合(ロックアップ状態)と、非係合(非ロックアップ状態)との切り替え制御、更にCVT64における変速比の制御は、変速機構制御用電子制御装置(以下「T−ECU」と称する)66により車両の走行状態に応じてなされる。
【0035】
このT−ECU66は、前述したE−ECU60とはデータ通信可能に接続されるとともに、制御のためのデータとして、ロックアップ機構62aを駆動するための油圧やCVT64内のプーリの回転数NP,NS等に対応する信号や検出値が入力されている。更に、CVT64を停止状態(パーキング:P)、後進状態(リバース:R)、中立状態(ニュートラル:N)、車両の走行状態に応じて変速比を自動的に設定する自動前進状態すなわち自動変速モード(ドライブ:D)、変速状態を手動操作で設定する手動状態すなわち手動変速モード(マニュアル:M)の各状態を選択するシフト信号SHFTが入力されている。
【0036】
E−ECU60の構成を図7のブロック図に示す。E−ECU60は、スロットル開度制御、燃料噴射量制御、点火時期制御およびアイドル回転数制御など、エンジン2を制御するための制御装置である。このE−ECU60は、CPU60a、ROM60b、RAM60cおよびバックアップRAM60d等を備えた論理演算回路として構成されている。ここで、ROM60bは各種制御プログラムや、これらの各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等のデータが記憶されたメモリであり、CPU60aはROM60bに記憶された各種制御プログラムやデータに基づいて演算処理を実行する。また、RAM60cはCPU60aでの演算結果や各センサの出力から得られたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAM60dはエンジン2の停止時に保存すべきデータを記憶する不揮発性のメモリである。そして、CPU60a、ROM60b、RAM60cおよびバックアップRAM60dは、バス60eを介して互いに接続されるとともに、外部入力回路60fおよび外部出力回路60gと接続されている。この外部入力回路60fには、車両の走行速度(以下、「車速」と略す)Vを検出する車速センサ68、エンジン回転数NEを検出するエンジン回転数センサ70、前述したスロットル開度センサ46a、アクセルペダル72の踏み込み量であるアクセル開度ACCPを検出するアクセル開度センサ74、サージタンク32内の吸気圧PMを検出する吸気圧センサ76、排気成分から空燃比A/Fを検出する空燃比センサ78、エンジン2の冷却水温THWを検出する水温センサ80およびブレーキペダル82(図2)が踏み込まれたか否かを検出するストップランプスイッチ84等が接続されている。また、外部出力回路60gには、スロットルバルブ駆動用モータ44、エンジン2の各気筒の燃料噴射弁22、負圧式アクチュエータ37、イグナイタ(図示略)、その他のアクチュエータが接続され、必要に応じて駆動される。なお、図2に示したごとく、ブレーキペダル82は、サージタンク32内の吸気負圧を利用したブレーキブースタ86により踏力が増幅される構成である。
【0037】
T−ECU66の構成を図8のブロック図に示す。T−ECU66は、ロックアップ機構62aおよびCVT64の制御を行うことにより自動変速処理を行う制御装置である。このT−ECU66は、CPU66a、ROM66b、RAM66c、バックアップRAM66d、バス66e、外部入力回路66fおよび外部出力回路66g等を備えた論理演算回路として構成されている。これらの各部分66a〜66gについては基本的にはE−ECU60の場合と同様な機能を果たしている。この内、外部入力回路66fには、前述したシフト信号SHFTを出力するシフト装置88、CVT64内部のプライマリープーリの回転数NPを検出するプライマリープーリ回転センサ89a、CVT64内部のセカンダリープーリの回転数NSを検出するセカンダリープーリ回転センサ89b、ロックアップ機構62aを駆動するための油圧を検出する油圧センサ90およびその他のセンサ類が接続されている。また、外部出力回路66gには、CVT64内のプライマリープーリとセカンダリプーリとを駆動して変速比を変更する変速用アクチュエータ92、流体動力伝達機構62のロックアップ機構62aを切り替えるロックアップ用アクチュエータ94およびその他のアクチュエータ類が接続されている。なお、E−ECU60に対して相互に交信できるように外部入力回路66fおよび外部出力回路66gを介してE−ECU60側と信号的に接続されている。
【0038】
このように構成されたE−ECU60とT−ECU66とは、アクセルペダル72等を介して行われる運転者による駆動力の要求に応じて駆動輪5に適切な駆動力が生じるように協調制御を実行する。すなわち、E−ECU60は要求駆動力を達成するために必要なエンジン出力トルクおよび燃費が得られるようにエンジン2における吸気量、燃料噴射量および燃焼形態のいくつかを調整し、一方、T−ECU66は、要求駆動力を達成するために必要なエンジン回転数NEとなるように変速比を調整する。
【0039】
なお、燃焼形態としては、本実施の形態1では、燃焼室10内に燃料噴射弁22から圧縮行程末期に燃料を噴射することにより、燃料濃度の高い層状の混合気を形成して点火する成層燃焼、燃焼室10内に燃料噴射弁22から吸気行程時に燃料を噴射することにより均質な混合気を形成して点火する均質燃焼、および吸気行程時と圧縮行程末期との両方で燃料を噴射することにより均質な希薄な混合気中に形成した層状の混合気に点火する弱成層燃焼が、要求駆動力と燃費との関係から選択される。
【0040】
成層燃焼において行われる圧縮行程末期での噴射による噴射燃料は、燃料噴射弁22からピストン7の凹部24内に進行した後、凹部24の周壁面26(図4,5)に衝突する。周壁面26に衝突した燃料は気化せしめられつつ移動して点火プラグ20近傍の凹部24内に可燃混合気層を形成する。そしてこの層状の可燃混合気に点火プラグ20によって点火がなされる。このことにより、成層燃焼が行われ、燃料に対して極めて過剰な吸入空気が存在する燃焼室10内において安定した燃焼を行わせることができる。
【0041】
また、均質燃焼においては、理論空燃比基本燃料噴射量QBSに基づいて各種の補正を行った燃料量を吸気行程にて噴射する。この噴射燃料は吸入空気の流入とともに燃焼室10内に流入して点火まで流動する。このことにより燃焼室10内全体に均質な理論空燃比(増量補正により理論空燃比より燃料濃度が濃いリッチ空燃比に制御される場合もある)の均質混合気が形成され、この結果、均質燃焼が行われる。
【0042】
また、弱成層燃焼において行われる第1回目の噴射燃料は、吸入空気と共に燃焼室10内に流入し、この噴射燃料によって燃焼室10内全体に均質な希薄混合気が形成される。また、圧縮行程末期に第2回目の燃料噴射が行われる結果、前述したごとく点火プラグ20近傍の凹部24内には可燃混合気層が形成される。そしてこの層状の可燃混合気に点火プラグ20によって点火がなされ、またこの点火火炎によって燃焼室10内全体を占める希薄混合気が燃焼される。このことにより、成層度の弱い成層燃焼が行われ、成層燃焼と均質燃焼とをつなぐ中間領域で滑らかなトルク変化を実現させることができる。
【0043】
次に、協調制御の詳細について図9の制御ブロック図に基づいて説明する。説明の中で括弧内のB1〜B7は、図9における各ブロックを示す。なお、ブロックB3,B4がT−ECU66による処理であり、他のブロックはE−ECU60による処理である。
【0044】
まず、アクセル開度ACCPと車速Vとに基づいて目標駆動力Fが設定される(B1)。なお、車速Vは、これと対応する関係にある他の適宜の回転部材の回転数で代用しても良い。
【0045】
これらアクセル開度ACCPと車速Vとに基づく目標駆動力Fの設定は、予めROM60b内に格納されているマップに基づいて行う。具体的には、アクセル開度ACCPをパラメータとして車速Vと目標駆動力Fとの関係をマップとして設定しておき、このマップを用いる。このマップの設定においては、対象とする車両やエンジン2の特性を反映するように目標駆動力Fを定める。
【0046】
次に、求められた目標駆動力Fと車速Vもしくはこれに相当する検出値とに基づいて目標出力Pが算出される(B2)。具体的には、この目標出力Pは、次式1に示すごとく、目標駆動力Fと車速Vとの積として算出することができる。
【0047】
【数1】
P ← F × V … [式1]
こうして算出された目標出力Pは、エンジン2の目標出力回転数NEtの算出に用いられる(B3)。すなわち、ある出力に対して燃費が最小となるエンジン回転数NEはエンジン2毎に予め求めることができ、これをマップとして用意することができる。したがって、ブロックB3では目標出力Pから、目標出力回転数NEtの1次元マップに基づいて、目標出力回転数NEtが算出される。
【0048】
そして、この目標出力回転数NEtにその時の実エンジン回転数NEが一致するようにCVT64の変速制御がなされる(B4)。
これとは別の流れにより、ブロックB2で算出された目標出力Pに基づいて、目標エンジントルクT0が算出される(B5)。具体的には、目標出力Pをその時の実エンジン回転数NEで、次式2に示すごとく除算することにより目標エンジントルクT0が算出される。
【0049】
【数2】
T0 ← 30P/(π・NE) … [式2]
このようにして算出された目標エンジントルクT0となるように、エンジントルク制御がなされる(B6)。具体的には、目標エンジントルクT0となる燃料噴射量や吸気量に調整される。なお、燃焼形態が前述した成層燃焼あるいは弱成層燃焼である場合には、燃料噴射量によりエンジントルクが調整され、均質燃焼である場合には、吸気量、すなわちスロットルバルブ46の開度(スロットル開度TA)によりエンジントルクが調整される。
【0050】
なお、エンジントルクを調整するための燃料噴射量や目標スロットル開度TATに対しては、アイドル制御量算出処理(B7)によりアイドル時に学習したアイドル制御量QISCが加算される。ここで、アイドル制御量QISCは、エンジン回転数NEをアイドル目標回転数NTに維持するための制御量である。これは、ブロックB6にて算出される燃料噴射量や目標スロットル開度TATが、アイドル時から走行状態に移行した場合における車速Vの増速分あるいはエンジン回転数NEの増加分を算出しているものであるため、アイドル回転数分を表すアイドル制御量QISCを加算する必要があるためである。
【0051】
このアイドル制御量QISC算出処理(B7)を図10のフローチャートに示す。本処理は一定の時間周期で繰り返し実行される処理である。なお個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「S〜」で表す。
【0052】
アイドル制御量QISC算出処理が開始されると、まずアイドル状態か否かが判定される(S110)。アイドル状態であれば(S110で「YES」)、アイドル目標回転数NTと実エンジン回転数NEとの差ΔNEを次式3に示すごとく算出する(S120)。
【0053】
【数3】
ΔNE ← NT − NE … [式3]
次に、燃焼形態に対応したアイドル制御量Qaを、前記差ΔNEに応じて算出する(S130)。すなわち、前記差ΔNEに応じ、この差ΔNEを所定範囲内に収めるための、言い換えれば、エンジン回転数NEをアイドル目標回転数NTとするためのフィードバック制御を通じてアイドル制御量Qaを求める。そして、燃焼形態として、成層燃焼あるいは弱成層燃焼が行われていれば、アイドル制御量Qaには燃料噴射量に該当する値が設定される。また、均質燃焼が行われていれば、アイドル制御量Qaにはスロットル開度TAに該当する値が設定される。なお、このアイドル制御量Qaは、燃焼形態毎に別の値として、RAM60cおよびバックアップRAM60dに記憶される。
【0054】
次に、アイドル制御量補正値KQISCに「0」を設定する(S140)。そして次に、次式4に示すごとく、アイドル制御量Qaからアイドル制御量補正値KQISCを減算して、新たなアイドル制御量QISCを算出し(S150)、一旦本処理を終了する。
【0055】
【数4】
QISC ← Qa − KQISC … [式4]
なお、アイドル状態では(S110で「YES」)、KQISC=0(S140)とされていることから、「QISC=Qa」である。
【0056】
こうして算出されたアイドル制御量QISCは、図9に示したごとく、ブロックB6にて算出されたエンジントルクを調整するための燃料噴射量や目標スロットル開度TATに加算されて用いられる。
【0057】
一方、アイドル状態でない場合には(S110で「NO」)、次に均質燃焼状態か否かが判定される(S160)。均質燃焼状態であれば(S160で「YES」)、ステップS140,S150が実行されて、一旦本処理を終了する。
【0058】
したがって走行状態での均質燃焼時においては、アクセル開度ACCPおよび車速Vによる目標エンジントルクT0に対応した制御量と、均質燃焼のアイドル時に得られているアイドル制御量QISC(=Qa)とに基づいて、エンジントルクが調整される。
【0059】
走行時(S110で「NO」)に、均質燃焼でない場合(S160で「NO」)、すなわち、成層燃焼あるいは弱成層燃焼の場合には、次に流体動力伝達機構62のロックアップ機構62aがロックアップ状態か否かが判定される(S170)。ロックアップ状態でなければ(S170で「NO」)、ステップS140,S150が実行されて、一旦本処理を終了する。
【0060】
したがって走行状態(S110で「NO」)での成層燃焼あるいは弱成層燃焼(S160で「NO」)においても、ロックアップ状態でなければ(S170で「NO」)、アクセル開度ACCPおよび車速Vによる目標エンジントルクT0に対応した制御量と、成層燃焼あるいは弱成層燃焼のアイドル時に得られているアイドル制御量QISC(=Qa)とに基づいて、エンジントルクが調整される。
【0061】
走行状態(S110で「NO」)での成層燃焼あるいは弱成層燃焼(S160で「NO」)において、ロックアップ状態であれば(S170で「YES」)、次に、車速Vに応じてアイドル制御量補正値KQISCが算出される(S180)。
【0062】
ここで、アイドル制御量補正値KQISCは、車速Vに基づいて、図11に示す傾向に設定されている1次元マップから算出される。ここで、図11にて示されるアイドル制御量補正値KQISCは、本実施の形態1で用いているエンジン2の効率や車両の走行抵抗などに起因するエンジン2の特質に依存したものである。すなわち、エンジン2においては、図12に白丸で示すごとく、アイドル時の成層燃焼あるいは弱成層燃焼でシフト位置がDレンジにある時の燃料量と、低速走行時に一定走行を維持するために必要な燃料量、いわゆるロードロード燃料噴射量とが、ほとんど差がない。このことに起因して、アイドル制御量QISCを減少補正するために設けられた値である。
【0063】
このようにアイドル制御量補正値KQISCが算出されると、ステップS150が実行されて、前記式4に示したごとく、成層燃焼あるいは弱成層燃焼のアイドル時に得られているアイドル制御量Qaからアイドル制御量補正値KQISCを減算して、新たなアイドル制御量QISCを算出し、一旦本処理を終了する。
【0064】
このように走行状態(S110で「NO」)での成層燃焼あるいは弱成層燃焼(S160で「NO」)において、ロックアップ状態であれば(S170で「YES」)、実質的にアイドル制御量Qaはアイドル制御量補正値KQISC分が減少補正されて、アイドル制御量QISCとして設定されることになる(S150)。
【0065】
次に、T−ECU66が実行するロックアップ制御処理について説明する。
このロックアップ制御処理を図13のフローチャートに示す。本処理は一定の時間周期で繰り返し実行される処理である。ここでは非ロックアップ状態から車速Vが増加して「18km/h」を越えた場合にはロックアップ機構62aをロックアップ状態とし、ロックアップ状態から車速Vが減少して「12km/h」以下となった場合にはロックアップ機構62aを非ロックアップ状態としている。
【0066】
本ロックアップ制御処理が開始されると、まずRAM66c内部のフラグやロックアップ用アクチュエータ94の駆動状態から判断して、現状がロックアップ状態か否かが判定される(S210)。
【0067】
ロックアップ状態でなければ(S210で「NO」)、次に車速Vが18km/hを越えているか否かが判定される(S220)。V≦18km/hであれば(S220で「NO」)、このまま一旦本処理を終了する。V>18km/hであれば(S220で「YES」)、ロックアップ用アクチュエータ94を駆動してロックアップ機構62aをロックアップ状態(ロックアップON)とする(S230)。こうして一旦本処理を終了する。
【0068】
一方、ステップS210の判定にてロックアップ状態であれば(S210で「YES」)、次に車速Vが12km/h以下か否かが判定される(S240)。V>12km/hであれば(S240で「NO」)、このまま一旦本処理を終了する。V≦12km/hであれば(S240で「YES」)、ロックアップ用アクチュエータ94を駆動してロックアップ機構62aを非ロックアップ状態(ロックアップOFF)とする(S250)。こうして一旦本処理を終了する。
【0069】
上述した構成において、アイドル制御量QISC算出処理(図10)のステップS150〜S180が走行時燃料供給量補正手段としての処理に相当する。
以上説明した本実施の形態1によれば、以下の効果が得られる。
【0070】
(イ).ステップS180,S150の処理により、アイドル制御量Qaをアイドル制御量補正値KQISCにて減少補正したアイドル制御量QISCを、走行時の希薄燃焼における燃料噴射量(燃料供給量に相当する)に反映させている。
【0071】
このように、アイドル回転数制御時にエンジン回転数NEをアイドル目標回転数NTに維持するために算出されているアイドル制御量Qaを、そのまま、走行時の希薄燃焼における燃料噴射量に反映させているのではなく、アイドル制御量補正値KQISCにて減少補正して反映させている。
【0072】
このため、希薄燃焼では図12に白丸で示したごとくDレンジでのアイドル状態時と低速走行時とでロードロード燃料噴射量にほとんど差がなくなる本エンジン2において、希薄燃焼の低速走行時に燃料噴射量を要求に応じて増加させても、エンジン2の出力トルクが過剰となることがなく、低速走行が安定化し、運転性を良好に維持できる。
【0073】
(ロ).トルク制御を不安定にする原因となる余計な燃料噴射が行われないので、燃費も更に向上する。
(ハ).車両の走行抵抗は、車速Vに応じて変化する。本実施の形態1では、車両の走行抵抗に対応している車速Vに応じてアイドル制御量補正値KQISCを求め、アイドル制御量Qaを減少補正している。したがって、エンジン2の出力トルクの制御性が向上し、一層低速走行が安定化し、運転性をより良好に維持できる。
【0074】
(ニ).本実施の形態1では、ロックアップ状態となる流体動力伝達機構62を有する変速機構3が搭載されている。このため、流体動力伝達機構62が非ロックアップ状態ではエンジン2の出力トルクの伝達効率が低く、エンジン2の出力トルクが過剰となっても走行状態への影響は少なくなる。
【0075】
したがって、ステップS170の判定処理により、非ロックアップ状態(S170で「NO」)での走行では希薄燃焼状態のエンジン2に対してアイドル制御量補正値KQISCによる減少補正は実行しない。このことにより過剰の燃料噴射を実行しても非ロックアップ状態であることから低速走行は安定化状態が維持されるとともに、燃料の増量効果により低速走行時での耐エンジンストール性を向上させることができる。
【0076】
そして、ロックアップ状態での走行(S170で「YES」)では、ある程度走行速度が高くなっているので、燃料噴射量を低下させても耐エンジンストール性は維持でき、かつエンジン2の出力トルクの制御性が向上するので、低速走行は安定状態を継続し、運転性をより良好に維持できる。
【0077】
[実施の形態2]
図14は、実施の形態2としての自動車用車両の駆動系統および制御系統の概略ブロック図である。ここで、前記実施の形態1と異なる構成は、変速機構103が、CVT64の代わりに、ギヤの切り替えにより変速段を変更する自動変速機(以下、「AT」と称する)164が設けられ、このAT164制御用のT−ECU166が設けられている点である。これ以外の構成は、基本的には前記実施の形態1と同じである。なお、特に説明する構成を除いて、前記実施の形態1における構成に付されている符号と同一の符号が付されている構成は、前記実施の形態1における該当する構成と同一の機能や性質を示すものである。以下、E−ECU60のハード構成やエンジン2の構成については前記実施の形態1の符号を用いて説明する。
【0078】
T−ECU166の構成を図15のブロック図に示す。T−ECU166は、ロックアップ機構62aおよびAT164の制御を行うことにより自動変速処理を行う制御装置である。このT−ECU166は、CPU166a、ROM166b、RAM166c、バックアップRAM166d、バス166e、外部入力回路166fおよび外部出力回路166g等を備えた論理演算回路として構成されている。これらの各部分166a〜166gについては基本的には前記実施の形態1のT−ECU66の場合と同様な機能を果たしている。この内、外部入力回路166fには、シフト信号SHFTを出力するシフト装置88、AT164の変速段を検出するシフトポジションセンサ189、ロックアップ機構62aを駆動するための油圧を検出する油圧センサ90およびその他のセンサ類が接続されている。また、外部出力回路166gには、AT164内のギヤの切り替えを行って変速段を変更する変速用アクチュエータ192、流体動力伝達機構62のロックアップ機構62aを切り替えるロックアップ用アクチュエータ94およびその他のアクチュエータ類が接続されている。なお、E−ECU60とも交信できるように外部入力回路166fおよび外部出力回路166gを介してE−ECU60側と信号的に接続されている。
【0079】
また、T−ECU166は、流体動力伝達機構62のロックアップ機構62aに対して、車速Vに応じてロックアップ状態と非ロックアップ状態とを切り替えるロックアップ制御処理を行っている。このロックアップ制御処理は、前記実施の形態1の図13で述べたロックアップ制御処理と同じ処理である。
【0080】
次に、E−ECU60が実行する処理について説明する。図16のフローチャートは、燃料噴射制御に必要な運転領域を設定するための運転領域設定処理を示している。本処理は予め設定されているクランク角毎に周期的に実行される処理である。
【0081】
まず、エンジン回転数センサ70の信号から得られているエンジン回転数NEおよびアクセル開度センサ74の信号から得られているアクセル開度ACCPがRAM60cの作業領域に読み込まれる(S310)。
【0082】
次に、エンジン回転数NEとアクセル開度ACCPとに基づいて、リーン燃料噴射量QLを算出する(S320)。このリーン燃料噴射量QLは、成層燃焼を行う際にエンジン2の出力トルクを要求トルクとするのに最適な燃料噴射量を表している。リーン燃料噴射量QLは予め実験により求められて、図17に示すごとく、アクセル開度ACCPとエンジン回転数NEとをパラメータとするマップとしてROM60b内に記憶されている。ステップS320ではこのマップに基づいてリーン燃料噴射量QLが算出される。なお、マップでは離散的に数値が配置されているので、パラメータとして一致する値が存在しない場合には、補間計算により求めることになる。このような補間によるマップからの算出は、ここで述べたマップ以外のマップから必要な数値を求める場合にも同様に行われる。
【0083】
次に、リーン燃料噴射量QLとエンジン回転数NEとに基づいて、図18のマップに示されるような3つの領域Rl,R2,R3のいずれかが運転領域として設定される(S330)。こうして一旦、本処理を終了する。なお、図18のマップは、予め実験により適切な燃料噴射形態をリーン燃料噴射量QLとエンジン回転数NEとに応じて設定したものであり、リーン燃料噴射量QLとエンジン回転数NEとをパラメータとするマップとしてROM60b内に記憶されている。
【0084】
このように運転領域が設定されると、設定された運転領域Rl〜R3に応じて燃料噴射形態が制御される。すなわち、図18に示したごとくリーン燃料噴射量QLおよびエンジン回転数NEが境界線QQ1よりも小さい運転領域R1では、リーン燃料噴射量QLに応じた量の燃料を圧縮行程末期に噴射することで成層燃焼が行われる。
【0085】
また、リーン燃料噴射量QLおよびエンジン回転数NEが境界線QQ1と境界線QQ2との間である運転領域R2では、リーン燃料噴射量QLに応じた量の燃料を吸気行程と圧縮行程末期とに2回に分けて噴射することで弱成層燃焼が行われる。
【0086】
また、リーン燃料噴射量QLおよびエンジン回転数NEが境界線QQ2よりも大きい場合の運転領域R3では、理論空燃比基本燃料噴射量QBSに基づいて各種の補正を行った燃料量を吸気行程にて噴射することで均質燃焼が行われる。
【0087】
上述した運転領域設定処理により設定された運転領域に基づいてE−ECU60が実行する燃料噴射量制御処理のフローチャートを図19および図20に示す。本処理は予め設定されているクランク角毎に周期的に実行される処理である。
【0088】
燃料噴射量制御処理が開始されると、まず、アクセル開度センサ74の信号から得られているアクセル開度ACCP、エンジン回転数センサ70の信号から得られているエンジン回転数NE、吸気圧センサ76の信号から得られている吸気圧PM、および空燃比センサ78の信号から得られている空燃比検出値VoxをRAM60cの作業領域に読み込む(S410)。
【0089】
次に、前述した運転領域設定処理にて(図16)、現在、運転領域R3が設定されているか否かが判定される(S420)。運転領域R3が設定されていると判定された場合には(S420で「YES」)、予めROM60bに設定されている図21のマップを用いて、吸気圧PMとエンジン回転数NEとから、理論空燃比基本燃料噴射量QBSが算出される(S430)。
【0090】
次に、高負荷増量OTP算出処理(S440)が行われる。この高負荷増量OTP算出処理について図22のフローチャートに基づいて説明する。高負荷増量OTP算出処理では、まず、アクセル開度ACCPが高負荷増量判定値KOTPACを越えているか否かが判定される(S441)。ACCP≦KOTPACであれば(S441で「NO」)、高負荷増量OTPには値「0」が設定される(S442)。すなわち燃料の増量補正は行われない。こうして、高負荷増量OTP算出処理を一旦出る。
【0091】
一方、ACCP>KOTPACであれば(S441で「YES」)、高負荷増量OTPには値M(例えば、1>M>0)が設定される(S444)。すなわち燃料の増量補正の実行が設定される。この増量補正は、高負荷時に触媒コンバータ49が過熱するのを防止するためになされる。
【0092】
図19に戻り、ステップS440にて高負荷増量OTPが算出された後に、空燃比フィードバック条件が成立しているか否かが判定される(S450)。例えば、「(1)始動時でない。(2)暖機完了している。(例えば冷却水温度THW≧40℃)(3)空燃比センサ78は活性化が完了している。(4)高負荷増量OTPの値が0である。」の条件がすべて成立しているか否かが判定される。
【0093】
空燃比フィードバック条件が成立していれば(S450で「YES」)、空燃比フィードバック係数FAFとその学習値KGの算出が行われる(S460)。空燃比フィードバック係数FAFは空燃比センサ78の出力に基づいて算出される。また、学習値KGは空燃比フィードバック係数FAFにおける、中心値1.0からのずれ量を記憶するものである。これらの値を用いた空燃比フィードバック制御技術は特開平6−10736号公報などに示されているごとく種々の手法が知られている。
【0094】
一方、空燃比フィードバック条件が成立していなければ(S450で「NO」)、空燃比フィードバック係数FAFには1.0が設定される(S470)。
ステップS460またはS470の次に、燃料噴射量Qが次式5のごとく求められる(S480)。
【0095】
【数5】
Q ← QBS{ 1 + OTP + (FAF-1.0) + (KG-1.0)}α + β… [式5]
ここで、α,βはエンジン2の種類や制御の内容に応じて適宜設定される補正係数である。
【0096】
こうして一旦燃料噴射量制御処理を終了する。
一方、ステップS420にて、運転領域R3以外の領域、すなわち運転領域R1,R2(成層燃焼,弱成層燃焼)のいずれかの場合は(S420で「NO」)、図20に示す運転領域R1,R2用燃料噴射量制御処理(S500)が行われる。
【0097】
まず、エンジン2が非アイドル状態か否かが判定される(S510)。アイドル状態である場合(S510で「NO」)には、エンジン2の運転状態(冷却水温度THW、エアコンなどの補機類の負荷の有無等)に基づいて、運転領域R1,R2用のアイドル目標回転数NTが設定される(S520)。次にアイドル目標回転数NTと実エンジン回転数NEとの差ΔNEが算出される(S530)。そしてこの差ΔNEに応じ、前記実施の形態1と同様にして、エンジン回転数NEをアイドル目標回転数NTに維持するためのアイドル制御量Qaが算出される(S540)。なお、このアイドル制御量Qaは、RAM60cおよびバックアップRAM60dに記憶される。
【0098】
次に、アイドル制御量QISCにアイドル制御量Qaが設定される(S550)。そして次に、次式6に示すごとく、運転領域設定処理(図16)のステップS320にて求められているリーン燃料噴射量QLにアイドル制御量QISCが加算され、燃料噴射量Qが設定される(S560)。そして、一旦燃料噴射量制御処理を終了する。
【0099】
【数6】
Q ← QL + QISC … [式6]
一方、非アイドル状態、すなわち走行状態の場合(S510で「YES」)には、T−ECU166との交信データに基づいてロックアップ機構62aがロックアップ状態にされているか否かが判定される(S570)。非ロックアップ状態であれば(S570で「NO」)、ステップS550,S560が実行されて、アイドル制御量QISCを、そのまま、走行時の燃料噴射量Qに反映させる。こうして一旦燃料噴射量制御処理を終了する。
【0100】
一方、ロックアップ状態である場合(S570で「YES」)には、アイドル制御量補正値KQISCが算出される(S580)。ここで、アイドル制御量補正値KQISCは、車速Vに基づいて、前記実施の形態1の図11に示した1次元マップから算出される。
【0101】
ここで、図11にて示されるアイドル制御量補正値KQISCについては、前記実施の形態1にて説明したごとくであり、本実施の形態2で用いているエンジン2の効率や車両の走行抵抗などに起因するエンジン2の特質に依存したものである。すなわち、エンジン2においては、図12に白丸で示すごとく、アイドル時に運転領域R1,R2でDレンジにある時の燃料量と、低速走行時に一定走行を維持するために必要な燃料量、いわゆるロードロード燃料噴射量とがほとんど差がない。このことに起因してアイドル制御量QISCを減少補正するために設けられた値である。
【0102】
次に、次式7に示すごとく、アイドル時にステップS540にて記憶されているアイドル制御量Qaから、ステップS580にて求められたアイドル制御量補正値KQISCが減算され、新たなアイドル制御量QISCが算出される(S590)。
【0103】
【数7】
QISC ← Qa − KQISC … [式7]
次に、燃料噴射量Qが、ステップS590にて減少補正されたアイドル制御量QISCにて、前記式6に示したごとく設定される(S560)。このことにより、減少補正されたアイドル制御量QISCを走行時の燃料噴射量Qに反映させる。こうして一旦燃料噴射量制御処理を終了する。
【0104】
なお、運転領域R3(均質燃焼)でのアイドル回転数制御は、特に図示しないが、スロットルバルブ駆動用モータ44によりスロットル開度TAを制御することで行われる。そして、均質燃焼のアイドル時にスロットル開度TAとして得られたアイドル制御量QISCを、均質燃焼の走行時において、スロットル開度TAに反映させている。
【0105】
上述した構成において、ステップS570〜S590が走行時燃料供給量補正手段としての処理に相当する。
以上説明した本実施の形態2によれば、以下の効果が得られる。
【0106】
(イ).前記実施の形態1で述べた(イ)〜(ニ)と同じ効果を生じる。
[その他の実施の形態]
・前記実施の形態1,2では、アイドル制御量補正値KQISCが車速Vに基づいて図11に示す1次元マップから算出されていた。このように車速Vをパラメータとしてアイドル制御量補正値KQISCを設定する以外に、図23に示すごとく、エンジン回転数NEに応じてアイドル制御量補正値KQISCを設定しても良い。また、車速Vにエンジン回転数NEを組み合わせてアイドル制御量補正値KQISCを設定しても良い。
【0107】
車両走行中のエンジン2の効率はエンジン回転数NEにより変化する。このため、車両走行中のエンジン回転数NEに応じてアイドル制御量QISCを減少補正して得られた制御量を、走行時の希薄燃焼における燃料噴射量Qに反映させることで、走行中のエンジン2の効率に対応して適切な燃料噴射量Qを得ることができる。したがって、走行中のエンジン2の出力トルクの制御性が向上し、一層低速走行が安定化し、運転性をより良好に維持できる。
【0108】
・前記実施の形態1,2では流体動力伝達機構62としてトルクコンバータを挙げて説明したが、これ以外の流体動力伝達機構、例えばロックアップ機構を備えた流体クラッチでも同様に本発明を適用でき、同様な効果を生じさせることができる。
【0109】
・前記実施の形態1においては、CVT64はベルト式無段変速機であったが、これ以外にトロイダル式無段変速機を用いても良い。
・前記実施の形態1,2においては、希薄燃焼は成層燃焼あるいは弱成層燃焼により行われていた。これ以外の希薄燃焼として、吸気に対して理論空燃比よりも割合の少ない燃料を均質に混合して点火させる均質希薄燃焼、いわゆるリーンバーンでも良い。このような均質希薄燃焼でも、アイドル時と低速走行時とで必要な燃料供給量の差がほとんどないので、前記実施の形態1,2と同様な構成にすることにより、同様な作用効果が生じる。
【0110】
・前記実施の形態1のステップS150では、前記式4に示したごとく、アイドル制御量Qaからアイドル制御量補正値KQISCを減算して、新たなアイドル制御量QISCを算出しているが、これ以外に、アイドル制御量Qaにアイドル制御量補正値KQISCをかけ算することにより、新たなアイドル制御量QISCを算出しても良い。この場合には、ステップS180で求められるアイドル制御量補正値KQISCは0<KQISC<1であり、ステップS140では、アイドル制御量補正値KQISCに「1」を設定する。また、図11のマップは、車速Vが増加するほどアイドル制御量補正値KQISCが大きくなる関係に設定する。
【0111】
・同様に前記実施の形態2のステップS590では、前記式7に示したごとく、アイドル制御量Qaからアイドル制御量補正値KQISCを減算して、新たなアイドル制御量QISCを算出しているが、これ以外に、アイドル制御量Qaにアイドル制御量補正値KQISCをかけ算することにより、新たなアイドル制御量QISCを算出しても良い。この場合には、ステップS580で求められるアイドル制御量補正値KQISCは0<KQISC<1であり、図11のマップは、車速Vが増加するほどアイドル制御量補正値KQISCが大きくなる関係に設定する。
【0112】
・前記図11あるいは図23に示したごとく、車速Vまたはエンジン回転数NEに応じてアイドル制御量補正値KQISCが変化したが、車速Vまたはエンジン回転数NEによらずアイドル制御量補正値KQISCを一定にして、処理の簡素化とメモリの節約とを行っても良い。
【0113】
・前記実施の形態1,2では、均質燃焼のアイドル時にはスロットル開度TAにより目標アイドル回転数に制御していたが、これ以外に、スロットルバルブ46をバイパスするアイドルスピードコントロールバルブを有する場合には、このアイドルスピードコントロールバルブの開度を均質燃焼のアイドル時に調整するものであっても良い。
【0114】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態には、次のような形態を含むものであることを付記しておく。
(1).請求項1〜3のいずれか記載の構成において、流体により入力軸と出力軸との間の動力を伝達するとともに車両の走行速度が基準速度よりも高くなると入力軸と出力軸とを直結するロックアップ状態となる流体動力伝達機構を有する変速機構が搭載されるとともに、
走行時燃料供給量補正手段は、流体動力伝達機構がロックアップ状態にある場合には前記アイドル制御量を減少補正した制御量を走行時の燃料供給量に反映させ、流体動力伝達機構が非ロックアップ状態にある場合には前記アイドル制御量を減少補正せずに設定した制御量あるいはロックアップ状態よりも程度の小さい減少補正を行った制御量を走行時の燃料供給量に反映させることを特徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1の自動車用車両の駆動系統および制御系統の概略ブロック図。
【図2】実施の形態1のエンジンの概略構成図。
【図3】実施の形態1のエンジンにおけるシリンダヘッドの水平方向断面図。
【図4】実施の形態1のエンジンにおけるピストン頂面の平面図。
【図5】図3におけるX−X断面図。
【図6】図3におけるY−Y断面図。
【図7】実施の形態1のE−ECUの構成を示すブロック図。
【図8】実施の形態1のT−ECUの構成を示すブロック図。
【図9】実施の形態1の協調制御部分の制御ブロック図。
【図10】実施の形態1のE−ECUが実行するアイドル制御量QISC算出処理のフローチャート。
【図11】実施の形態1のアイドル制御量QISC算出処理にてアイドル制御量補正値KQISCを算出するために用いられる1次元マップの構成説明図。
【図12】実施の形態1のエンジンにおけるロードロード燃料噴射量の傾向を説明するためのグラフ。
【図13】実施の形態1のT−ECUが実行するロックアップ制御処理のフローチャート。
【図14】実施の形態2の自動車用車両の駆動系統および制御系統の概略ブロック図。
【図15】実施の形態2のT−ECUの構成を示すブロック図。
【図16】実施の形態2のE−ECUが実行する運転領域設定処理のフローチャート。
【図17】実施の形態2の運転領域設定処理にてリーン燃料噴射量QLを算出するために用いられる2次元マップの構成説明図。
【図18】実施の形態2の運転領域設定処理にて運転領域を設定するために用いられる2次元マップの構成説明図。
【図19】実施の形態2のE−ECUが実行する燃料噴射量制御処理のフローチャート。
【図20】実施の形態2のE−ECUが実行する運転領域R1,R2用燃料噴射量制御処理のフローチャート。
【図21】実施の形態2の燃料噴射量制御処理にて理論空燃比基本燃料噴射量QBSを算出するために用いられる2次元マップの構成説明図。
【図22】実施の形態2のE−ECUが実行する高負荷増量OTP算出処理のフローチャート。
【図23】実施の形態1,2にてアイドル制御量補正値KQISCを算出するために用いられる1次元マップの変形例の構成説明図。
【符号の説明】
2…エンジン、2a…シリンダ、3…変速機構、3a…出力軸、4…ディファレンシャル、5…駆動輪、6…シリンダブロック、7…ピストン、8…シリンダヘッド、10…燃焼室、12a…第1吸気弁、12b…第2吸気弁、14a…第1吸気ポート、14b…第2吸気ポート、16…排気弁、18…排気ポート、20…点火プラグ、22…燃料噴射弁、24…凹部、26…周壁面、30…吸気マニホールド、30a…第1吸気通路、30b…第2吸気通路、32…サージタンク、34…気流制御弁、36…シャフト、37…負圧式アクチュエータ、40…吸気ダクト、42…エアクリーナ、44…スロットルバルブ駆動用モータ、46…スロットルバルブ、46a…スロットル開度センサ、48… 排気マニホルド、49…触媒コンバータ、60…E−ECU、60a…CPU、60b…ROM、60c…RAM、60d…バックアップRAM、60e…バス、60f…外部入力回路、60g…外部出力回路、62…流体動力伝達機構、62a…ロックアップ機構、62b…ダンパー、62c…入力軸、62d…出力軸、64…CVT、64a…入力軸、64b…出力軸、66…T−ECU、66a…CPU、66b…ROM、66c…RAM、66d…バックアップRAM、66e…バス、66f…外部入力回路、66g…外部出力回路、68…車速センサ、70…エンジン回転数センサ、72…アクセルペダル、74…アクセル開度センサ、76…吸気圧センサ、78…空燃比センサ、80…水温センサ、82…ブレーキペダル、84…ストップランプスイッチ、86…ブレーキブースタ、88…シフト装置、89a… プライマリープーリ回転センサ、89b…セカンダリープーリ回転センサ、90…油圧センサ、92…変速用アクチュエータ、94…ロックアップ用アクチュエータ、103…変速機構、164…AT、166…T−ECU、166a…CPU、166b…ROM、166c…RAM、166d…バックアップRAM、166e…バス、166f…外部入力回路、166g…外部出力回路、189…シフトポジションセンサ、192…変速用アクチュエータ。
Claims (6)
- 車両走行用として車両に搭載され、理論空燃比よりも燃料割合の少ない混合気による希薄燃焼を可能とする火花点火式内燃機関において、アイドル時に内燃機関の回転数をアイドル目標回転数に維持するためのアイドル制御量を算出し、アイドル時に前記希薄燃焼が行われる場合には、前記アイドル制御量に基づいて燃料供給量を調整する内燃機関の燃料供給量制御装置であって、
前記アイドル制御量を減少補正した制御量を、走行時の希薄燃焼におけるアクセル開度に応じて算出される燃料供給量に反映させる走行時燃料供給量補正手段を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置。 - 請求項1記載の構成において、走行時燃料供給量補正手段は、前記アイドル制御量を車両の走行速度に応じて減少補正した制御量を、走行時の希薄燃焼におけるアクセル開度に応じて算出される燃料供給量に反映させることを特徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置。
- 請求項1または2記載の構成において、走行時燃料供給量補正手段は、前記アイドル制御量を内燃機関の回転数に応じて減少補正した制御量を、走行時の希薄燃焼におけるアクセル開度に応じて算出される燃料供給量に反映させることを特徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置。
- 請求項1〜3のいずれか記載の構成において、流体により入力軸と出力軸との間の動力を伝達するとともに必要に応じて入力軸と出力軸とを直結するロックアップ状態となる流体動力伝達機構を有する変速機構が搭載されるとともに、
走行時燃料供給量補正手段は、流体動力伝達機構がロックアップ状態にある場合には前記アイドル制御量を減少補正した制御量を走行時の希薄燃焼におけるアクセル開度に応じて算出される燃料供給量に反映させ、流体動力伝達機構が非ロックアップ状態にある場合には前記アイドル制御量を減少補正せずに設定した制御量あるいはロックアップ状態にある場合よりも程度の小さい減少補正を行った制御量を走行時の希薄燃焼におけるアクセル開度に応じて算出される燃料供給量に反映させることを特徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置。 - 請求項1〜4のいずれか記載の構成において、前記希薄燃焼は、吸気に対して理論空燃比よりも割合の少ない燃料を用いて燃料の高濃度層を形成し、該高濃度層に点火させる成層燃焼であることを特徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置。
- 請求項1〜4のいずれか記載の構成において、前記希薄燃焼は、吸気に対して理論空燃比よりも割合の少ない燃料を均質に混合して点火させる均質希薄燃焼であることを特徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置。
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