(57)【要約】【課題】増圧機構を備えたコモンレール式エンジンにおいて、増圧機構作動に伴うエンジントルクの落ち込みによる運転者の違和感を抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供すること。【解決手段】増圧機構の作動及び停止の切り換えと変速機の変速切り換えとを連動させる。【選択図】図４
2008163799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の動力により駆動する加圧ポンプと、
該加圧ポンプにより加圧された燃料が所定の燃料圧で貯留されるコモンレールと、
該コモンレールに貯留された燃料を前記内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射弁と、
バックプレッシャとして作用している燃料圧を排除して増圧ピストンを作動させることで、該コモンレールからの燃料を加圧し前記燃料噴射弁へと送る増圧機構と、
前記内燃機関の運転状態に応じて燃料の目標噴射量を設定する目標噴射量設定手段と、
該目標噴射量設定手段により設定される目標噴射量に応じて前記増圧機構の作動及び停止を制御する増圧機構制御手段と、
前記内燃機関に連結された変速機の変速切り換えを制御する変速制御手段とを備え、
該増圧機構制御手段は前記増圧機構の作動及び停止の切り換えを前記変速制御手段による前記変速機の変速切り換えと連動させて行うことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記変速制御手段は、変速切り換えを行う前に前記増圧機構制御手段に変速切換要求を送り、該変速切換要求が許可された後に該変速切り換えを行うものであり、
前記増圧機構制御手段は、
前記目標噴射量に基づき設定された前記増圧機構の作動及び停止の要否を決定する第１の閾値、及び該第１の閾値よりも小の第２の閾値を有し、
前記内燃機関の加速時に、前記変速制御手段からの変速切換要求を受けたとき、前記目標噴射量設定手段により設定される目標噴射量が前記第１の閾値未満第２の閾値以上である場合は該変速切換要求を拒否し、該目標噴射量が該第１の閾値以上となったときに該変速切換要求を許可するのと連動して増圧機構を作動させることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記増圧機構制御手段は、前記内燃機関の加速時に、前記目標噴射量設定手段により設定される目標噴射量が前記第１の閾値未満第２の閾値以上のときに変速切換要求がなく、その後目標噴射量が第１の閾値以上に変更された場合には、変速切換要求があるまで増圧機構を作動させず、該変速切換要求があったときに該変速切換要求を許可するのと連動して増圧機構を作動させることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記増圧機構制御手段は、さらに前記第１の閾値よりも大の第３の閾値を有し、前記内燃機関の加速時に、前記目標噴射量設定手段により設定される目標噴射量が前記第３の閾値以上であり増圧機構が停止状態にある場合は、前記変速切り換えと関係なく直ちに増圧機構を作動させることを特徴とする請求項３記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記変速制御手段は、変速切り換えを行う前に前記増圧機構制御手段に変速切換要求を送り、該変速切換要求が許可された後に該変速切り換えを行うものであり、
前記増圧機構制御手段は、
前記目標噴射量に基づき設定された前記増圧機構の作動及び停止の要否を決定する第１の閾値、及び該第１の閾値よりも大の第４の閾値を有し、
前記内燃機関の減速時に、前記変速制御手段からの変速切換要求を受けたとき、前記目標噴射量設定手段により設定される目標噴射量が前記第１の閾値以上第４の閾値未満である場合は該変速切換要求を拒否し、該目標噴射量が該第１の閾値未満となったときに該変速切換要求を許可するのと連動して増圧機構を停止させることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記増圧機構制御手段は、前記内燃機関の減速時に、前記目標噴射量設定手段により設定される目標噴射量が前記第１の閾値以上第４の閾値未満のときに変速切換要求がなく、その後目標噴射量が第１の閾値未満に変更された場合には、変速切換要求があるまで増圧機構を停止させず、該変速切換要求があったときに該変速切換要求を許可するのと連動して増圧機構を停止させることを特徴とする請求項５記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記増圧機構制御手段は、さらに前記第１の閾値よりも小の第５の閾値を有し、前記内燃機関の減速時に、前記目標噴射量設定手段により設定される目標噴射量が前記第５の閾値未満であり増圧機構が作動状態にある場合は、前記変速切り換えと関係なく直ちに増圧機構を停止させることを特徴とする請求項６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、増圧機構を備えたコモンレール式内燃機関の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
加圧ポンプ（以下サプライポンプという）により加圧された燃料をコモンレールに貯留し、当該コモンレールと接続された燃料噴射弁より所定時期に気筒内へ燃料を噴射する所謂コモンレール式の燃料噴射装置を備えた内燃機関（以下エンジンという）がある。
また近年、当該エンジンの燃料噴射弁に増圧機構を備え、コモンレールからの燃料をさらに加圧して燃料噴射を行う構成の燃料噴射装置が開発されている。
【０００３】
このように増圧機構を備えることで、コモンレール式燃料噴射装置のみではほぼ矩形であった噴射圧波形を可変制御することができるとともに、当該増圧機構で増圧を行う分コモンレール圧を低下させることができるので当該コモンレール等の耐久性を向上させることができる。
当該増圧機構は、内装されている増圧ピストンを作動させることで燃料の増圧を行うものであり、一般に当該増圧ピストンは非作動時にバックプレッシャとして作用している燃料圧を排除することで作動するものである。ただし、この燃料圧の排除はバックプレッシャとして作用している燃料を燃料タンクへ戻すことで行われるが、これは加圧燃料の消費量増加を招く。
【０００４】
当該加圧燃料の消費量増加に対してサプライポンプはコモンレール圧を維持するために燃料吐出量を増加させるよう作動するが、これによりサプライポンプの負荷が急増し、同時に当該サプライポンプを駆動するエンジンの負荷も急増するためエンジントルクの落ち込みが発生し加速感が損なわれて運転者に違和感を与えるという問題がある。
そこで、増圧機構の作動に際し実際の増圧開始を遅延させ目標レール圧を徐々に変化させたり、増圧機構の作動直前に燃料噴射とは関係のない時期に増圧制御弁を開弁させ、且つ当該開弁期間を次第に増加させる空撃ち制御を行うことで、上記のような増圧機構作動に伴うエンジントルクの落ち込みを軽減する構成が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１３２４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された技術では、増圧機構による増圧開始を遅延させることでエンジントルクの落ち込みを軽減しているが、それでも少なからずエンジントルクの落ち込みが生じるおそれがある。
また、上記特許文献１では、燃料噴射とは関係のない時期であっても増圧制御弁を開弁させることで、エンジントルクの落ち込みが生じるおそれがある。また、燃料噴射とは関係のない時期に増圧制御弁を開弁させることで、余分な増圧が行われる分加圧ポンプの仕事が増大し燃費が悪化するという問題がある。また、燃料噴射とは関係ない時期に増圧を行っているが、当該増圧が燃料噴射に影響し意図しない燃焼が生じるおそれもある。
【０００６】
このように上記特許文献１の技術では、増圧機構作動時にエンジンの運転状態が不安定となるという問題がある。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、増圧機構を備えたコモンレール式エンジンにおいて、当該エンジンの運転状態の安定性を保ちつつ、増圧機構作動に伴うエンジントルクの落ち込みによる運転者の違和感を防止することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するために、請求項１の内燃機関の制御装置では、内燃機関の動力により駆動する加圧ポンプと、該加圧ポンプにより加圧された燃料が所定の燃料圧で貯留されるコモンレールと、該コモンレールに貯留された燃料を前記内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射弁と、バックプレッシャとして作用している燃料圧を排除して増圧ピストンを作動させることで、該コモンレールからの燃料を加圧し前記燃料噴射弁へと送る増圧機構と、前記内燃機関の運転状態に応じて燃料の目標噴射量を設定する目標噴射量設定手段と、該目標噴射量設定手段により設定される目標噴射量に応じて前記増圧機構の作動及び停止を制御する増圧機構制御手段と、前記内燃機関に連結された変速機の変速切り換えを制御する変速制御手段とを備え、該増圧機構制御手段は前記増圧機構の作動及び停止の切り換えを前記変速制御手段による前記変速機の変速切り換えと連動させて行うことを特徴としている。
【０００８】
請求項２の内燃機関の制御装置では、請求項１において、前記変速制御手段は、変速切り換えを行う前に前記増圧機構制御手段に変速切換要求を送り、該変速切換要求が許可された後に該変速切り換えを行うものであり、前記増圧機構制御手段は、前記目標噴射量に基づき設定された前記増圧機構の作動及び停止の要否を決定する第１の閾値、及び該第１の閾値よりも小の第２の閾値を有し、前記内燃機関の加速時に、前記変速制御手段からの変速切換要求を受けたとき、前記目標噴射量設定手段により設定される目標噴射量が前記第１の閾値未満第２の閾値以上である場合は該変速切換要求を拒否し、該目標噴射量が該第１の閾値以上となったときに該変速切換要求を許可するのと連動して増圧機構を作動させることを特徴としている。
【０００９】
請求項３の内燃機関の制御装置では、請求項２において、前記増圧機構制御手段は、前記内燃機関の加速時に、前記目標噴射量設定手段により設定される目標噴射量が前記第１の閾値未満第２の閾値以上のときに変速切換要求がなく、その後目標噴射量が第１の閾値以上に変更された場合には、変速切換要求があるまで増圧機構を作動させず、該変速切換要求があったときに該変速切換要求を許可するのと連動して増圧機構を作動させることを特徴としている。
【００１０】
請求項４の内燃機関の制御装置では、請求項３において、前記増圧機構制御手段は、さらに前記第１の閾値よりも大の第３の閾値を有し、前記内燃機関の加速時に、前記目標噴射量設定手段により設定される目標噴射量が前記第３の閾値以上であり増圧機構が停止状態にある場合は、前記変速切り換えと関係なく直ちに増圧機構を作動させることを特徴としている。
【００１１】
請求項５の内燃機関の制御装置では、請求項１において、前記変速制御手段は、変速切り換えを行う前に前記増圧機構制御手段に変速切換要求を送り、該変速切換要求が許可された後に該変速切り換えを行うものであり、前記増圧機構制御手段は、前記目標噴射量に基づき設定された前記増圧機構の作動及び停止の要否を決定する第１の閾値、及び該第１の閾値よりも大の第４の閾値を有し、前記内燃機関の減速時に、前記変速制御手段からの変速切換要求を受けたとき、前記目標噴射量設定手段により設定される目標噴射量が前記第１の閾値以上第４の閾値未満である場合は該変速切換要求を拒否し、該目標噴射量が該第１の閾値未満となったときに該変速切換要求を許可するのと連動して増圧機構を停止させることを特徴としている。
【００１２】
請求項６の内燃機関の制御装置では、請求項５において、前記増圧機構制御手段は、前記内燃機関の減速時に、前記目標噴射量設定手段により設定される目標噴射量が前記第１の閾値以上第４の閾値未満のときに変速切換要求がなく、その後目標噴射量が第１の閾値未満に変更された場合には、変速切換要求があるまで増圧機構を停止させず、該変速切換要求があったときに該変速切換要求を許可するのと連動して増圧機構を停止させることを特徴としている。
【００１３】
請求項７の内燃機関の制御装置では、請求項６において、前記増圧機構制御手段は、さらに前記第１の閾値よりも小の第５の閾値を有し、前記内燃機関の減速時に、前記目標噴射量設定手段により設定される目標噴射量が前記第５の閾値未満であり増圧機構が作動状態にある場合は、前記変速切り換えと関係なく直ちに増圧機構を停止させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
上記手段を用いる本発明の請求項１の内燃機関の制御装置によれば、増圧機構の作動及び停止の切り換えと変速機の変速切り換えとを連動させることで、変速切り換えに伴うトルク変動に併せて増圧機構の作動及び停止に伴うトルク変動を生じさせる。
このように運転者がトルク変動を予測可能な変速切り換えと連動させて増圧機構の作動及び停止を行うことで、運転者が当該増圧機構によるトルク変動により感じる違和感を防止することができる。
【００１５】
請求項２の内燃機関の制御装置によれば、目標噴射量に基づき設定された増圧機構の作動の要否を決定する第１の閾値及び当該第１の閾値より小の第２の閾値を有し、内燃機関の加速時に変速切換要求があったとき目標噴射量が当該第１の閾値未満第２の閾値以上である場合には、当該変速切換要求を拒否して当該変速切り換えを待機させ、目標噴射量が第１の閾値以上となったときに変速切換要求を許可するのと連動させて増圧機構を作動させる。
【００１６】
これにより、加速時における増圧機構の作動と変速切り換えとを連動可能な領域を拡大させることができ、確実に増圧機構の作動と変速機の変速切り換えとを連動させることができる。
請求項３の内燃機関の制御装置によれば、目標噴射量が第１の閾値未満で且つ第２の閾値以上であるときに変速切換要求がなかった場合には、目標噴射量が第１の閾値以上となってもすぐに増圧機構を作動させずに待機させ、変速切換要求があってから当該変速切換要求の許可と連動して増圧機構を作動させる。
【００１７】
これにより、加速時における増圧機構の作動と変速切り換えとを連動可能な領域をさらに拡大させることができ、より確実に増圧機構の作動と変速機の変速切り換えとを連動させることができる。
請求項４の内燃機関の制御装置によれば、さらに第１の閾値よりも大の第３の閾値を有し、目標噴射量が当該第３の閾値以上であるときに増圧機構が停止状態にある場合には変速切り換えと関係なく直ちに増圧機構の作動を行うことで、加速の安定性を保つことができる。
【００１８】
請求項５の内燃機関の制御装置によれば、減速時における増圧機構の停止と変速切り換えとを連動可能な領域を拡大させることができ、確実に増圧機構の停止と変速機の変速切り換えとを連動させることができる。
請求項６の内燃機関の制御装置によれば、減速時における増圧機構の停止と変速切り換えとを連動可能な領域をさらに拡大させることができ、より確実に増圧機構の停止と変速機の変速切り換えとを連動させることができる。
【００１９】
請求項７の内燃機関の制御装置によれば、さらに第１の閾値よりも大の第５の閾値を有し、目標噴射量が当該第５の閾値以上であるときに増圧機構が作動状態にある場合には変速切り換えと関係なく増圧機構の停止を行うことで、減速の安定性を保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１を参照すると、本発明に係る内燃機関の制御装置の概略構成図が示されている。
図１に示す燃料噴射装置は、図示しない６気筒ディーゼルエンジンに設けられている。
当該ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）を備えた車両には燃料タンク２が設けられており、当該燃料タンク２は燃料路４を介してフィードポンプ６に接続され、当該フィードポンプ６はフィード燃料路８を介してフィルタ１０及び電磁式の燃料供給量調整弁１２を備えたサプライポンプ１４（加圧ポンプ）に接続されている。そして、サプライポンプ１４は逆止弁１６を備えた一対のサプライ燃料路１８を介してコモンレール２０に接続されている。なお、フィードポンプ６及びサプライポンプ１４は駆動軸１５を介して一体化されており、当該駆動軸１５はエンジンの動力によって駆動される。
【００２１】
コモンレール２０はコモンレール燃料路２２を介してエンジンの各気筒に臨んで設けられた燃料噴射弁２４と接続されている。
当該燃料噴射弁２４は弁本体２６内部に、気筒内への燃料噴射を制御するための燃料噴射機構３０と、当該燃料噴射機構３０に供給される燃料を事前に増圧する増圧機構６０とを備えている。
【００２２】
燃料噴射機構３０は、弁本体２６の先端側（下側）から順に噴孔部３２、燃料溜り３４、ばね室３６及び圧力室３８が形成され、これら噴孔部３２から圧力室３８に亘ってニードル弁４０が配設されており、当該ニードル弁４０はばね室３６内のばね４２の付勢力によって下方向に向けて付勢されている。燃料溜り３４は燃料供給路４４の一端側に接続されており、当該燃料供給路４４の他端側はコモンレール燃料路２２に接続され、また、当該燃料供給路４４の途中には逆止弁４６が設けられている。そして、コモンレール燃料路２２からの燃料は燃料供給路４４及び燃料溜り３４を経て噴孔部３２に導かれる。
【００２３】
当該燃料供給路４４において、逆止弁４６の配設位置よりも下流側の適宜位置にはオリフィス４８を備えた圧力路５０の一端側が接続され、当該圧力路５０の他端側は圧力室３８の上部に接続されている。従って、燃料供給路４４の燃料圧は圧力室３８内ではニードル弁４０の上面側にバックプレッシャとして作用する一方、ニードル弁４０には燃料溜り３４内において上方向への燃料圧が作用している。なお、当該バックプレッシャ及びばね４２の付勢力の合力は燃料溜り３４に作用する燃料圧を上回っており、この場合のニードル弁４０は下方向に向けて付勢されて噴孔部３２に圧接され、閉弁状態が保持される。
【００２４】
圧力室３８の上部にはオリフィス５２を介して電磁式の噴射制御弁５４が接続されており、当該噴射制御弁５４はリターン路５６を介して燃料タンク２に接続されている。そして、当該噴射制御弁５４の開弁に伴い、圧力室３８内の燃料はリターン路５６を経て燃料タンク２に回収される。これにより、ニードル弁４０に作用するバックプレッシャが減少し、ニードル弁４０は上方向に向けて付勢され、開弁状態に切り換えられる。
【００２５】
増圧機構６０は燃料噴射機構３０の上側に配設されている。
当該増圧機構６０は、上側の大径部及び下側の小径部からなるシリンダ６２を備えている。当該シリンダ６２内には増圧ピストン６４が上下摺動可能に配設されており、当該増圧ピストン６４はシリンダ６２に対応した大径部及び小径部から形成されている。そして、当該増圧ピストン６４はシリンダ６２内に設けられたばね６６により上方向に向けて付勢されている。
【００２６】
また、シリンダ６２は燃料供給路４４と３箇所にて接続されている。詳しくは、燃料供給路４４において逆止弁４６の配設位置よりも上流側部分が、シリンダ６２の大径部の上側に接続されるとともに、オリフィス６８を介してシリンダ６２の大径部の下側とも接続されている。よって、燃料供給路４４の燃料圧力は増圧ピストン６４の大径部の下側にバックプレッシャとして作用する。一方、燃料供給路４４において逆止弁４６の配設位置よりも下流側部分は、増圧路７０を介してシリンダ６２の小径部の下側に接続されており、増圧ピストン６４の小径部の下側によって区画された部分が増圧室７２として形成されている。なお、上記バックプレッシャ及びばね６６の付勢力の合力は増圧ピストン６４の大径部の上側に作用する燃料圧を上回っており、この場合の増圧ピストン６４は上方向に向けて付勢されて増圧室７２が最大容積に保持される。
【００２７】
また、シリンダ６２の大径部の下側には電磁式の増圧制御弁７４が接続されており、この増圧制御弁７４はリターン路７６を介して燃料タンク２に接続されている。増圧制御弁７４の開弁に伴い、シリンダ６２の大径部の下側の燃料はリターン路７６を経て燃料タンク２に戻される。これにより、増圧ピストン６４に作用するバックプレッシャが減少し、増圧ピストン６４は下方向に向けて付勢されて増圧室７２の容積が縮小される。
【００２８】
一方、車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ（電子コントロールユニット）８０が設置されている。ＥＣＵ８０の入力側には、コモンレール２０内の燃料圧（以下コモンレール圧ともいう）を検出するコモンレール圧センサ８２、エンジンの回転に同期したクランク角信号を出力するクランク角センサ８４、アクセル操作量を検出するアクセル開度センサ８６等のセンサ類やエンジンに連結されている図示しない自動変速機の変速切り換えを行う変速切換装置８８が接続されている。また、ＥＣＵ８０の出力側には、燃料供給量調整弁１２、各燃料噴射弁２４の噴射制御弁５４及び増圧制御弁７４等のデバイス類が接続されている。そして、当該ＥＣＵ８０はこれらのセンサ類から検出される各種情報に基づき、各種制御を行う。例えば当該ＥＣＵ８０内部に設けられた目標噴射量設定部９０（目標噴射量設定手段）においては燃料の目標噴射量の設定が、増圧機構制御部９２（増圧機構制御手段）においては増圧機構６０の作動及び停止の切り換え制御が、変速切換制御部９４（変速制御手段）においては変速切換装置８８による変速切り換え制御を行う。
【００２９】
以下、本発明に係る内燃機関の制御装置においてＥＣＵ８０により行われる制御及び当該制御に伴う作用について説明する。
燃料タンク２内の燃料はフィードポンプ６により汲み上げられてサプライポンプ１４に供給され、サプライポンプ１４で加圧されてコモンレール２０に供給される。ここで、ＥＣＵ８０はサプライポンプ１４への燃料供給量を制限することでサプライポンプ１４の燃料吐出量を調整するよう燃料供給量調整弁１２の開度制御を行う。具体的には、コモンレール圧センサ８２により検出される実レール圧が目標レール圧となるよう燃料供給量調整弁１２をフィードバック制御する。
【００３０】
そして、コモンレール圧の燃料をそのまま気筒内に向けて噴射する場合には、増圧制御弁７４を閉弁状態にして噴射制御弁５４を開弁させる。これにより、圧力室３８内の燃料がリターン路５６を介して燃料タンク２に戻され、ニードル弁４０が上方向に向けて付勢されて噴孔部３２から燃料噴射が開始される。なお、その後、噴射制御弁５４を閉弁させることで、燃料タンク２への燃料流通がなくなり、ニードル弁４０は下方向に向けて付勢されて燃料噴射は中止される。
【００３１】
一方、増圧機構６０による増圧を実施する場合には増圧制御弁７４の開弁を行う。
当該増圧制御弁７４の開弁が行われると、シリンダ６２の大径部の下側の燃料がリターン路７６を介して燃料タンク２に戻され、増圧ピストン６４は下方向に向けて付勢される。これにより、増圧室７２内の燃料が加圧され、燃料供給路４４において逆止弁４６の配設位置よりも下流側に存在する燃料が元々のコモンレール圧に相当する燃料圧力よりもさらに増加される。
【００３２】
この状態で噴射制御弁５４が開弁されると、噴射圧力が噴射初期から急激に立ち上がりコモンレール圧よりも高圧に保持される。なお、その後、噴射制御弁５４及び増圧制御弁７４が相前後して閉弁されると、噴射圧力は減少して燃料噴射は中止される。
また、当該ＥＣＵ８０は、増圧機構制御部９２に記憶されている増圧機構制御マップに基づき増圧機構６０の作動及び停止の制御を行う。
【００３３】
ここで、図２を参照すると、図２には本発明に係る内燃機関の制御装置の増圧機構制御マップが示されている。
図２に示す増圧機構制御マップは、目標噴射量設定部９０においてクランク角センサ８４より検出されるエンジン回転速度及びアクセル開度センサ８６より検出されるアクセル開度、即ち要求負荷から算出される目標噴射量及び目標噴射圧に基づき増圧機構６０の作動及び停止を行う運転領域が設定されている。詳しくは、当該増圧機構制御マップは、コモンレール圧のみで目標噴射圧を達成できるような所定のエンジン回転速度及び所定の要求負荷未満の運転領域を増圧機構停止領域、即ち増圧ＯＦＦ領域に設定し、コモンレール圧のみでは目標噴射圧を達成できないような所定のエンジン回転速度以上及び所定の要求負荷以上の運転領域を増圧機構作動領域、即ち増圧ＯＮ領域として設定している。
【００３４】
したがってＥＣＵ８０は、所定のエンジン回転速度及び所定の要求負荷、即ち所定の目標噴射量を第１閾値（第１の閾値）とし、当該第１閾値により増圧機構６０の作動の要否を決定する。
ここで、例えば当該増圧機構制御マップにおける増圧ＯＦＦ領域から増圧ＯＮ領域に跨るような加速が行われ、増圧機構６０を停止状態から作動状態へと切り換えが行われると、増圧ピストン６４にバックプレッシャとして作用する燃料が燃料タンク２に戻される。これにより加圧燃料の消費量が増加するので、ＥＣＵ８０はコモンレール圧を維持すべく燃料供給弁１２を制御しサプライポンプ１４の燃料吐出量を増加させる。このようにサプライポンプ１４の燃料吐出量を増加させると当該サプライポンプ１４の駆動負荷が増加し、同時に当該サプライポンプ１４を駆動するエンジンの負荷が増加することでエンジントルクの落ち込みが生じる。
【００３５】
また、逆に増圧機構６０を作動状態から停止状態へと切り換えた場合にはエンジンの負荷が行われると、増圧制御弁７４が閉弁されコモンレール圧は増加しサプライポンプ１４の負荷は低下することでエンジントルクは増加する。
そこで、本発明に係る内燃機関の制御装置では、このような増圧機構６０の作動及び停止に伴うトルク変動により運転者に与える違和感を抑制すべく、運転者が予測可能な変速機の変速切り換えと当該増圧機構６０の作動及び停止とを連動させる制御を行う。
【００３６】
以下、当該連動制御について詳しく説明する。
まず、自動変速機の変速切換制御は、ＥＣＵ８０の変速切換制御部９４において、エンジン回転速度及びアクセル開度に応じた変速比を算出し変速切換装置８８を制御し当該変速に切り換える。ただし、変速切換制御部９４では当該変速切り換えを行う直前に増圧機構制御部９２へ変速切換要求を送り、当該増圧機構制御部９２により当該変速切換要求が拒否された場合には、許可されるまで当該変速切り換えを待機し切換要求を送り続ける。
【００３７】
また、増圧機構制御部９２により変速切換要求が許可された後の実際の変速切り換え時には、自動変速機のクラッチの断接のために、目標噴射量制御部９０に目標噴射量を一時的に低下させるよう指示するとともに、増圧機構６０が作動しているときには増圧機構制御部９２に増圧機構６０を一時的に停止させるよう指示する。そして、変速切り換えが完了された後には元の目標噴射量及び増圧機構６０の作動に戻す。
【００３８】
そして、増圧機構制御は、図３乃至５を参照すると、本発明に係る内燃機関の制御装置のＥＣＵ８０により実行される増圧機構制御ルーチンを示すフローチャートが示されており、当該フローチャート及び上記図２のマップに基づき制御を行う。なお、当該フローチャートによる制御は所定の制御周期で行われる。
図２を参照すると、第１閾値よりもエンジン回転速度及び要求負荷、即ち目標噴射量が小に設定された第２閾値（第２の閾値、第５の閾値）、及び第１閾値よりも大に設定された第３閾値（第３の閾値、第４の閾値）が設定されている。
【００３９】
図３のフローチャートでは、まずステップＳ１において、エンジン回転速度、要求負荷、目標噴射量設定部９０からの目標噴射量、変速切換制御部９４からの変速切換要求を読み取る。
ステップＳ２では、エンジンが加速状態にあるか否かを判別する。これは例えば上記ステップＳ１で読み取ったエンジン回転速度が上昇しているか否かにより判別する。当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合には、ステップＳ３に進む。
【００４０】
ステップＳ３では、増圧機構６０が停止状態であるか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち加速状態ですでに増圧機構６０が作動している場合には、増圧機構６０の切換制御を行う必要はないため当該ルーチンを抜ける。一方、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合には、ステップＳ４に進む。
ステップＳ４では、目標噴射量が第３閾値未満であるか、即ち図２のマップからエンジン回転速度及び要求負荷、即ち目標噴射量が第３閾値未満の領域にあるか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合には、ステップＳ５に進む。
【００４１】
ステップＳ５では、増圧機構６０を作動状態へと切り換え、当該ルーチンを抜ける。つまり、目標噴射量が第３閾値以上である場合には、変速切り換えとの連動制御は行わずに直ちに増圧機構６０を作動させる。
一方、上記ステップＳ４の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合には、ステップＳ６に進み加速時における変速切り換えと増圧機構６０の作動切り換えとを連動させる加速時連動制御サブルーチンへと進む。
【００４２】
図４に示す加速時連動制御サブルーチンでは、まずステップＳ１０において、変速切換要求があるか否かを判別する。なお、当該変速切換要求は加速時の変速切換要求なので基本的にはシフトアップの要求となる。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合は、即ち変速切換要求がない場合にはメインルーチンへと戻りリターンする。一方、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ１１に進む。
【００４３】
ステップＳ１１では、目標噴射量が第２閾値未満であるか否かを判別する。当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２では、変速切換要求を許可する。これにより変速切換制御による変速切り換えが行われる。
そして、ステップＳ１３では、変速切換完了後、増圧機構６０の停止状態を維持してメインルーチンへ戻りリターンする。
【００４４】
一方、上記ステップＳ１１の判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち目標噴射量が第２閾値以上にある場合はステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４では、目標噴射量が第１閾値未満にあるか否かを判別する。当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ち目標噴射量が第１閾値未満第２閾値以上の領域にある場合は、ステップＳ１５に進む。
【００４５】
ステップＳ１５では、変速切換要求を拒否し、次のステップＳ１６では増圧機構６０の停止状態を維持する。つまり、加速時、変速切換要求があったときに目標噴射量が第１閾値未満第２閾値以上である場合は変速切換要求を拒否することで変速切り換えを待機させる。
一方、ステップＳ１４の判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち目標噴射量が第１閾値以上第３閾値未満の領域にある場合は、ステップＳ１７に進む。
【００４６】
ステップＳ１７では、変速切換要求を許可し、当該変速切換完了後ステップＳ１８において増圧機構６０を停止状態から作動状態へと切り換える。つまり、加速時、変速切換要求があったときに目標噴射量が第１閾値以上第３閾値未満にあるときは、当該変速切り換えと連動して増圧機構６０の切換を行う。
このような加速時連動制御を行うことで、例えば、図２に示すＡ点からＢ点へ目標噴射量が変化するような加速が行われる場合を考えると、目標噴射量が第２閾値未満の領域にあるときは増圧機構６０は停止状態のままで変速切換要求は許可される。
【００４７】
そして、目標噴射量が第２閾値以上となり、第１閾値未満のときに変速切換要求があった場合には当該変速切換要求は拒否されて変速切り換えは待機されることとなり、目標噴射量が第１閾値となった時点で変速切換要求が許可されるのと連動して増圧機構６０が作動状態に切り換えられる。
また、目標噴射量が第２閾値以上となり、第１閾値未満であるときに変速切換要求がなかった場合には、第１閾値を超えてもすぐには増圧機構６０は作動状態に切り換えられず待機されることとなり、変速切換要求があってから当該変速切換要求の許可と連動して増圧機構６０は作動状態に切り換えられる。ただし、第２閾値から変速切換要求なしに第３閾値以上となった場合には変速切換要求とは関係なく増圧機構６０を作動状態へと切り換える。
【００４８】
一方、図３のステップＳ２の判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち、エンジンが減速状態にある場合にはステップＳ２０に進む。
ステップＳ２０では、増圧機構６０が作動状態であるか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち減速状態ですでに増圧機構６０が停止している場合には、増圧機構６０の切換制御を行う必要はないため当該ルーチンを抜ける。一方、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合には、ステップＳ２１に進む。
【００４９】
ステップＳ２１では、目標噴射量が第２閾値以上であるか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合には、ステップＳ５において、増圧機構６０を作動状態へと切り換え、当該ルーチンを抜ける。つまり、目標噴射量が第２閾値未満である場合には、変速切り換えとの連動制御は行わずに直ちに増圧機構６０を停止させる。
一方、上記ステップＳ２１の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合には、ステップＳ２３に進み減速時連動制御サブルーチンへと進む。
【００５０】
図５に示す減速時連動制御サブルーチンでは、まずステップＳ３０において、変速切換要求があるか否かを判別する。なお、当該変速切換要求は減速時の変速切換要求なので基本的にはシフトダウンの要求となる。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合にはメインルーチンへと戻りリターンする。一方、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ３１に進む。
【００５１】
ステップＳ３１では、目標噴射量が第３閾値以上であるか否かを判別する。当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ３２において変速切換要求を許可し、ステップＳ３３において、増圧機構６０の作動状態を維持する。
一方、上記ステップＳ３１の判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち目標噴射量が第３閾値未満にある場合はステップＳ３４に進む。
【００５２】
ステップＳ３４では、目標噴射量が第１閾値以上にあるか否かを判別する。当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ち目標噴射量が第１閾値以上第３閾値未満の領域にある場合は、ステップＳ３５に進む。
ステップＳ３５では、変速切換要求を拒否し、次のステップＳ３６では増圧機構６０の作動状態を維持する。つまり、減速時、変速切換要求があったときに目標噴射量が第１閾値以上第３閾値未満である場合は変速切換要求を拒否することで変速切り換えを待機させる。
【００５３】
一方、ステップＳ３４の判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち目標噴射量が第１閾値未満第２閾値以上の領域にある場合は、ステップＳ３７に進む。
ステップＳ３７では、変速切換要求を許可し、当該変速切換完了後ステップＳ３８において増圧機構６０を作動状態から停止状態へと切り換える。つまり、減速時、変速切換要求があったときに目標噴射量が第１閾値未満第２閾値以上にあるときは、当該変速切り換えと連動して増圧機構６０の切換を行う。
【００５４】
このような減速時連動制御を行うことで、例えば、図２に示すＢ点からＡ点へ目標噴射量が変化するような減速が行われる場合を考えると、目標噴射量が第３閾値以上の領域にあるときは増圧機構６０は作動状態のままで変速切換要求は許可される。
そして、目標噴射量が第３閾値未満となり、第１閾値以上のときに変速切換要求があった場合には当該変速切換要求は拒否されて変速切り換えは待機されることとなり、目標噴射量が第１閾値未満となった時点で変速切換要求が許可されるのと連動して増圧機構６０が停止状態に切り換えられる。
【００５５】
また、目標噴射量が第３閾値未満となり、第１閾値以上であるときに変速切換要求がなかった場合には、第１閾値を超えてもすぐには増圧機構６０は停止状態に切り換えられず待機されることとなり、変速切換要求があってから当該変速切換要求の許可と連動して増圧機構６０は停止状態に切り換えられる。ただし、第３閾値から変速切換要求なしに第２閾値未満となった場合には変速切換要求とは関係なく増圧機構６０を停止状態へと切り換える。
【００５６】
以上のように、当該連動制御では、目標噴射量に基づき、増圧機構６０の作動の要否を決定する第１閾値と、第２閾値及び第３閾値を設定し、加速時においては目標噴射量が、第１閾値と第２閾値との間では変速切り換えを待機させ、第１閾値と第３閾値との間では増圧機構６０の作動を待機させることで、増圧機構６０の作動と変速切り換えとを連動可能な領域を拡大させることができ、確実に増圧機構６０の作動と変速機の変速切り換えとを連動させることができる。
【００５７】
また、同様に減速時においても、第１閾値と第３閾値との間では変速切り換えを待機させ、第１閾値と第２閾値との間では増圧機構６０の作動を待機させることで、増圧機構６０の停止と変速切り換えとを連動可能な領域を拡大させることができ、確実に増圧機構６０の停止と変速機の変速切り換えとを連動させることができる。
このように、増圧機構６０の作動及び停止の切り換えと変速機の変速切り換えとを連動させることで、変速切り換えに伴うトルク変動に併せて増圧機構６０の作動及び停止に伴うトルク変動を生じさせることができ、運転者がトルク変動を予測可能な変速切り換えと連動させて増圧機構６０の作動及び停止を行うことで運転者が当該増圧機構６０によるトルク変動により感じる違和感を防止することができる。
【００５８】
さらに、加速時においては目標噴射量が第３閾値以上で増圧機構６０が停止している場合、減速時においては目標噴射量が第２閾値未満であるときに増圧機構６０が作動状態にある場合には変速切り換えと関係なく増圧機構６０の作動及び停止を行うことで、加速及び減速の安定性を保つことができる。
以上で本発明に係る内燃機関の制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
【００５９】
例えば、上記実施形態の燃料噴射装置は、ディーゼルエンジンに設けられたものであるが、当該エンジンに限られるものではない。コモンレール式の筒内噴射型ガソリンエンジン等に設けても構わない。
また、上記実施形態では、第１閾値よりも小の閾値（第２の閾値、第５の閾値）及び第１閾値よりも大の閾値（第３の閾値、第４の閾値）を加速時及び減速時において共通の値としているが、これに限られるものではく、例えば、加速時と減速時とで増圧機構制御マップは切り換え、それぞれ違う値の閾値を設定しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る内燃機関の制御装置の概略構成図である。
【図２】本発明に係る内燃機関の制御装置の増圧機構制御マップである。
【図３】本発明に係る内燃機関の制御装置のＥＣＵにより実行される増圧機構制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】図３の加速時連動制御サブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】図３の減速時連動制御サブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
２  燃料タンク
１２  燃料供給量調整弁
１４  サプライポンプ（加圧ポンプ）
２０  コモンレール
２４  燃料噴射弁
３０  燃料噴射機構
５４  噴射制御弁
６０  増圧機構
６４  増圧ピストン
７４  増圧制御弁
５６、７６  リターン路
８０  ＥＣＵ（目標噴射量設定手段、増圧機構制御手段、変速制御手段）
８２  コモンレール圧センサ
８４  クランク角センサ
８６  アクセル開度センサ
８８  変速切換装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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