(57)【要約】  【課題】  極低回転域ΔＮｅＳで燃料噴射量Ｑを増量すると、トルク変動が増大してデュアルマスフライホイールに過大な入力が作用してしまう。  【解決手段】  機関回転数Ｎｅが少なくともアイドル時の目標アイドル回転数ＮｅＩよりも低い極低回転域ΔＮｅＳでは、その最大燃料噴射量Ｑをアイドル時の最大燃料噴射量Ｑｉ以下に制限する。特に、所定の区間ΔＮｅＳ２では、機関回転数Ｎｅが低くなるほど最大燃料噴射量Ｑｍａｘを少なくする。  【選択図】  図３
2006183484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関回転数を検出する回転数検出手段を備え、
上記機関回転数が少なくともアイドル時の機関回転数よりも低い極低回転域では、その最大燃料噴射量を、上記アイドル時の最大燃料噴射量以下に制限することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
上記極低回転域では、機関回転数が低下するほど最大燃料噴射量を少なくすることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
上記内燃機関がディーゼルエンジンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
内燃機関から駆動輪への動力伝達経路に、第１フライホイールと第２フライホイールとを弾性体により連結したデュアルマスフライホイールが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
内燃機関と駆動輪との間に手動変速機が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイドル時の機関回転数より低い極低回転域における内燃機関（エンジン）の燃料噴射制御に関し、特に、デュアルマス（二分割）フライホイール及び手動変速機を備えた車両に搭載されるディーゼルエンジンに好適な制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の内燃機関、特に、主として燃料噴射量に応じて機関出力が増減するディーゼルエンジンでは、例えば手動変速機付き車両での坂道発進時やクラッチを繋いだ状態でのブレーキ中に、機関回転数がアイドル回転数よりも低下すると、一般的に、機関出力を高めて機関回転数を速やかにアイドル回転数以上に復帰させるように、その最大燃料噴射量をアイドル時の最大燃料噴射量よりも高く設定している。また、特許文献１では、内燃機関のトルク変動を抑制するためにデュアルマス（二分割）フライホイールを備え、このフライホイールの共振が発生する回転数がアイドル回転数よりも低速側にある場合には、機関回転数がアイドル回転数よりも低下すると、上記の共振を抑制するために、燃料噴射量を増加している。
【特許文献１】特公平３−３７０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したようなアイドル回転数より低速側の極低回転域では、気筒間の燃焼間隔の実時間が長いためにトルク変動を生じ易く、このような状況で燃料噴射量が多く与えられると、各気筒の燃焼圧力が非常に高くなるので、上記のトルク変動を増大させるおそれがある。特に、ガソリンエンジンに比して高圧縮比で爆発圧力が高いディーゼルエンジンでは、上記のトルク変動が大きな問題となる傾向にある。また、２つのフライホイールを弾性体により連結したデュアルマスフライホイールを備えた車両では、上述した極低回転域での変動トルクに起因してフライホイールに過大な入力が作用するので、フライホイールの大型化や重量増加等を招くことなく、上記の弾性体を含めたフライホイールの信頼性及び耐久性を確保することが非常に困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、このような課題に鑑みてなされたものであって、機関回転数を検出する回転数検出手段を備え、上記機関回転数が少なくともアイドル時の機関回転数よりも低い極低回転域では、その最大燃料噴射量を、上記アイドル時の最大燃料噴射量以下に制限することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、機関回転数がアイドル回転数よりも低い極低回転域では、その最大燃料噴射量をアイドル時の最大燃料噴射量以下に制限しているので、過度な燃料噴射量に起因するトルク変動の発生を回避することができる。このため、極低回転域におけるトルク変動を著しく抑制することができ、音振性等が向上するとともに、無駄な燃料消費を抑制することにより燃費性能も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明する。図１を参照して、
内燃機関８は、この実施例では軽油を燃料とする圧縮自己着火式のディーゼルエンジンである。このエンジン８から駆動輪１５への動力伝達経路には、周知の手動変速機９が設けられるとともに、エンジン８と手動変速機９との間には、２分割型のデュアルマスフライホイール１０が設けられる。このデュアルマスフライホイール１０は、エンジン８のクランクシャフト１に連結されるプライマリ（第１）フライホイール２と、手動変速機９の入力軸９Ａへ接続されるセカンダリ（第２）フライホイール３と、を有している。また、セカンダリフライホイール３に取り付けられるクラッチカバー４には、クラッチペダル（図示省略）の操作に応じてセカンダリフライホイール３と入力軸９Ａとの動力伝達を断続するクラッチディスク５が設けられている。プライマリフライホイール２とセカンダリフライホイール３とは、弾性体・ダンパーとしてのスプリング６を介して接続されており、かつ、ベアリング７等を介して車体側に回転可能に支持されている。この二分割型フライホイール１０によって、エンジン８の発生するエンジントルクがクランクシャフト１から手動変速機９へ伝達されるとともに、スプリング６の弾性を利用してエンジン８のトルク変動を有効に吸収・低減することができる。従って、駆動系の捻り振動を抑制し、これに起因する騒音・振動の発生を効果的に低減・回避することができる。
【０００７】
エンジンコントロールユニット１１は、周知のように各種制御処理を記憶及び実行する機能を有しており、例えば、機関要求負荷に対応するアクセル開度や機関回転数等の機関運転状態に基づいて燃料噴射装置１２へ指令信号を出力し、燃料噴射量や燃料噴射時期を制御する。上記の機関回転数は、クランクシャフト１の上死点位置（ＴＤＣ）を検出するＴＤＣセンサや、ＰＯＳセンサとＰＨＡＳＥセンサとの組み合わせによりクランクシャフト１の回転位置を検出するクランク角センサ等の周知の回転数センサ１３により検出され、上記のアクセル開度は例えば周知のアクセル開度センサ１４により検出される。
【０００８】
図２は、本実施例に係る燃料噴射量の制御の流れを示すフローチャートであり、本ルーチンは上記のエンジンコントロールユニット１１により記憶及び繰り返し実行される。ステップ（Ｓ）１では、機関回転数Ｎｅが、少なくともアイドル時の機関回転数の目標値である目標アイドル回転数ＮｅＩ（５００〜１３００ｒｐｍ程度）よりも低い極低回転域ΔＮｅＳであるかを判定する。具体的には、目標アイドル回転数ＮｅＩよりも所定量（例えば１０〜２００ｒｐｍ程度）低い所定のしきい値ＮｅＳ以下であるかを判定する。なお、上記の目標アイドル回転数ＮｅＩは、周知のように水温や補機負荷等に応じて例えば数１００ｒｐｍの範囲で補正される。
【０００９】
極低回転域ΔＮｅＳでなければ、ステップ２へ進み、通常の燃料噴射量制御が行われる。すなわち、アイドル時には機関回転数を目標アイドル回転数ＮｅＩに維持するように、回転数センサ１３により検出される機関回転数等に基づいて燃料噴射量を制御し、上記のアイドルを除く通常運転時にはアクセル開度や機関回転数等に基づいて燃料噴射量を制御する。
【００１０】
極低回転域ΔＮｅＳであれば、ステップ３以降へ進み、極低回転用の燃料噴射制御が行われる。先ずステップ３では、アクセル開度等に基づいて基本となる目標燃料噴射量ｔＱを設定する。ステップ４では、目標燃料噴射量ｔＱと所定の最大燃料噴射量Ｑｍａｘとを比較する。具体的には、目標燃料噴射量ｔＱが最大燃料噴射量Ｑｍａｘを越えているかを判定する。そして、目標燃料噴射量ｔＱが最大燃料噴射量Ｑｍａｘを越える場合には、ステップ５へ進み、目標燃料噴射量ｔＱを最大燃料噴射量Ｑｍａｘ以下に制限する。
【００１１】
上記の最大燃料噴射量Ｑｍａｘは、機関回転数Ｎｅに基づいて、予め設定・記憶されている図３の燃料噴射量設定マップを参照することにより求められる。図３の符号Ｙ１に示すように、極低回転域ΔＮｅＳでは、最大燃料噴射量Ｑｍａｘが、アイドル時の最大燃料噴射量Ｑｉ以下に制限されている。特に、この実施例では、極低回転域ΔＮｅＳの中でも比較的高回転側の第１の区間ΔＮｅＳ１では、最大燃料噴射量Ｑｍａｘを上記のアイドル時最大燃料噴射量Ｑｉと同等に維持し、この第１の区間ΔＮｅＳ１よりも更に低回転側の第２の区間ΔＮｅＳ２では、燃料噴射を停止する回転数Ｎｅｍｉｎまで、機関回転数Ｎｅが低くなるほど最大燃料噴射量Ｑｍａｘを少なくし、機関回転数Ｎｅが高くなるほど最大燃料噴射量Ｑｍａｘを多くしている。なお、この実施例では簡易的に機関回転数Ｎｅに対して最大燃料噴射量Ｑｍａｘを線形的に比例させているが、これに限られるものではなく、機関回転数に対する最大燃料噴射量Ｑｍａｘの値を実験的に求めることにより得られる非線形の特性としても良い。
【００１２】
以上の説明より把握し得る本発明の特徴的な技術思想及びその作用効果を、上記実施例を参照して説明する。但し、本発明は参照符号を付した実施例の構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形・変更を含むものである。
【００１３】
（１）機関回転数Ｎｅを検出する回転数検出手段（回転センサ１３）を備え、上記機関回転数Ｎｅが少なくともアイドル時の機関回転数ＮｅＩよりも低い極低回転域ΔＮｅＳでは、その最大燃料噴射量Ｑｍａｘを、上記アイドル時の最大燃料噴射量Ｑｉ以下に制限する。
【００１４】
例えば手動変速機９を備えた車両での坂道発進時やクラッチ５を繋いだ状態でのブレーキ中に、機関回転数Ｎｅがアイドル回転数ＮｅＩよりも低い極低回転域ΔＮｅＳへ移行すると、従来では一般的に図３の比較例Ｙ２のように、機関出力を高めて機関回転数Ｎｅを速やかにアイドル回転数ＮｅＩ以上に復帰させるように、図３の領域Ｑｕｐに示すように最大燃料噴射量をアイドル時の最大燃料噴射量Ｑｉよりも増量する。しかしながら、このように極低回転域ΔＮｅＳで最大燃料噴射量Ｑを増加すると、上述したようにトルク変動が大きくなり、音振性の低下を招くとともに、デュアルマスフライホイール１０の大型化や重量増加を招くおそれがある。
【００１５】
これに対して、本実施例Ｙ１（図３参照）のように、極低回転域ΔＮｅＳにおける最大燃料噴射量Ｑｍａｘをアイドル時の最大燃料噴射量Ｑｉ以下に制限することにより、極低回転域ΔＮｅＳにおけるトルク変動を著しく軽減することができ、燃費性能や音振性能を改善することができる。また、トルク変動に起因するデュアルマスフライホイール１０への過大な入力を著しく軽減することができるので、デュアルマスフライホイール１０の耐久性・信頼性が向上するとともに、このデュアルマスフライホイール１０自体の小型・軽量化を図ることができる。更に、燃料消費が抑制されて燃費性も向上する。
【００１６】
なお、このように極低回転域ΔＮｅＳで最大燃料噴射量Ｑｍａｘをアイドル時の最大燃料噴射量Ｑｉ以下に制限しても、機関回転数Ｎｅはアイドル回転数ＮｅＩへ向けて十分良好に復帰（上昇）していくことは本発明者等によって既に確認している。すなわち、従来では極低回転域ΔＮｅＳへ移行すると機関回転数を速やかに上げようとするあまりに燃料噴射量を過剰に与えていたのであって、図３のＹ１に示すように最大燃料噴射量Ｑｍａｘをアイドル時の最大燃料噴射量Ｑｉ以下に制限しても、機関回転数は応答性良くアイドル回転数へ向けて復帰（上昇）していくことを知見して、本発明に至ったのである。
【００１７】
（２）極低回転域ΔＮｅＳにおいては、機関回転数Ｎｅが低下するほど、気筒間の燃焼間隔の実時間が長くなってトルク変動が実質的に大きくなる傾向にあるので、好ましくは図３に示すように、極低回転域ΔＮｅＳでは、機関回転数Ｎｅが低下するほど最大燃料噴射量Ｑｍａｘを少なくする。これにより、極低回転域ΔＮｅＳでのトルク変動や振動をより効果的に低減できるとともに、燃費性能が更に向上する。
【００１８】
（３）特に、ディーゼルエンジン８では、ガソリンエンジンに比して高圧縮比で燃焼圧が高く、かつ、燃料噴射量に応じて各気筒の燃焼圧が応答性良く増減するので、極低回転域ΔＮｅＳにおけるトルク変動や振動が問題となり易く、上記の制御が極めて有効である。
【００１９】
（４）また、内燃機関８から駆動輪１５への動力伝達経路に、第１フライホイール２と第２フライホイール３とを弾性体６により連結したデュアルマスフライホイール１０が設けられている場合、極低回転域ΔＮｅＳでのトルク変動に起因してデュアルマスフライホイール１０に過大な入力が作用することから、弾性体６を含むデュアルマスフライホイール１０の信頼性及び耐久性の確保が困難であったので、上記の制御が極めて有効である。但し、このようなデュアルマスフライホイールを備えていない車両に対して本発明を適用することも可能である。
【００２０】
（５）内燃機関１０と駆動輪１５との間に手動変速機９が設けられる車両では、上述したように坂道発進時やクラッチを繋いだ状態でのブレーキ中等、機関回転数Ｎｅがアイドル回転数ＮｅＩよりも低下する極低回転域ΔＮｅＳとなるケースが常用的にあり得るので、上記の制御が極めて有効である。但し、このように手動変速機を備える車両に限らず、例えばトルクコンバータを省略した無段変速機を備える車両に本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置が適用される車両の動力伝達系を簡略的に示す構成図。
【図２】上記実施例に係る燃料噴射量の制御の流れを示すフローチャート。
【図３】上記実施例Ｙ１及び比較例Ｙ２に係る極低負荷域での機関回転数−燃料噴射量設定マップ。
【符号の説明】
【００２２】
８…ディーゼルエンジン（内燃機関）
９…手動変速機
１０…デュアルマスフライホイール
１１…エンジンコントロールユニット
１２…燃料噴射装置
１３…回転センサ
１５…駆動輪
【図１】
2006183484.tif 000003
【図２】
2006183484.tif 000004
【図３】
2006183484.tif 000005