(57)【要約】【課題】爆発行程間の間隔が不等間隔である多気筒内燃機関においても、エンストを防止することができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】爆発行程が不等間隔で生じる多気筒内燃機関を制御する内燃機関の制御装置において、クランク軸回転角度を検出するクランク角検出手段と、クランク角検出手段により検出されたクランク軸回転角度が所定範囲内である場合に、機関回転数が所定値以下に低下するのを抑制する回転数低下抑制手段と、を備える。回転数低下抑制手段は、クランク角検出手段により検出されたクランク軸回転角度が所定範囲内である場合に、変速機のクラッチの繋合の要求があった場合は、クランク軸回転角度が前記所定範囲外になるまで前記クラッチの繋合を遅らせる。【選択図】  図５
2004360792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
爆発行程が不等間隔で生じる多気筒内燃機関を制御する内燃機関の制御装置において、
クランク軸回転角度を検出するクランク角検出手段と、
当該クランク角検出手段により検出されたクランク軸回転角度が所定範囲内である場合に、機関回転数が所定値以下に低下するのを抑制する回転数低下抑制手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記回転数低下抑制手段は、前記クランク角検出手段により検出されたクランク軸回転角度が所定範囲内である場合に、変速機のクラッチの繋合の要求があった場合は、クランク軸回転角度が前記所定範囲外になるまで前記クラッチの繋合を遅らせ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】
前記回転数低下抑制手段は、前記クランク角検出手段により検出されたクランク軸回転角度が所定範囲内である場合に、クランク軸により駆動される補機に負荷をかけるための要求があった場合は、クランク軸回転角度が前記所定範囲外になるまで前記補機に負荷をかけるのを遅らせ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４】
前記内燃機関は、２つの気筒がＶ型に備えられ、クランク軸が７２０度回転する間に異なる２種類の爆発行程の間隔が生じるＶ型２気筒の内燃機関であり、
前記回転数低下抑制手段は、クランク軸回転角度が、長い方の爆発行程の間隔に対応する範囲内である場合に、機関回転数が所定値以下に低下するのを抑制することを特徴とする請求項１から３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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、爆発行程が不等間隔で生じる多気筒の内燃機関の機関回転数が低下するのを抑制するように内燃機関を制御するものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多気筒の内燃機関の中には、第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程までの時間間隔が、第２気筒の爆発行程から第２気筒以外の気筒の爆発行程までの時間間隔と異なるものが存在する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、４サイクルＶ型２気筒の内燃機関が開示されている。この内燃機関の２つの気筒は９０度のバンク角を有し、クランク軸の１つのクランクピンに２つの気筒用のコンロッド２つが連結されている。そして、第１気筒が爆発行程で爆発した後、クランク軸が約２７０度（３６０度−９０度）回転したときに、第２気筒は爆発行程となり爆発するようになっている。また、第２気筒が爆発行程で爆発した後、クランク軸が約４５０度（３６０度＋９０度）回転したとき、第１気筒が爆発行程となり爆発するようになっている。
【０００４】
すなわち、この内燃機関は、第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程までの間隔が、クランク軸回転角度にして２７０度であるのに対して、第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程までの間隔が４５０度であり、第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程までの間隔が、第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程までの間隔と異なる不等間隔となっている。
【０００５】
【特許文献１】
第２９１５２９３号公報
【特許文献２】
特開昭６２−１８７６２４号公報
【特許文献３】
特開平６−３０７２７２号公報
【特許文献４】
実開平３−６０１０９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
レシプロ内燃機関では、爆発力によりピストンを往復運動させ、この往復運動をコンロッドがクランク軸の回転運動に変えるので、特許文献１に記載の内燃機関では、爆発行程間の間隔が長い、第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程までの期間の機関回転数が、爆発行程間の間隔の短い、第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程までの期間のそれよりも低くなるおそれがある。
【０００７】
そのため、機関回転数が低いアイドリング状態等で、爆発行程間の間隔が長い第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程までの期間に、車両を発進させるためにクラッチを繋いだり、内燃機関のクランク軸により駆動されるオルタネータ等の補機に負荷をかけたりして、内燃機関に対する負荷が高められると、機関回転数が低くなり、エンジンストール（エンスト）に至るおそれがある。
【０００８】
これに対して、アイドル回転数を高く設定すれば、機関回転数が少々低くなってもエンストに至ることを防止することができるが、アイドル回転数を高く設定すると振動が大きくなることにより運転者を不快にさせたり、燃費を悪化させたりするおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、爆発行程間の間隔が不等間隔である多気筒内燃機関においても、エンストを防止することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、爆発行程が不等間隔で生じる多気筒内燃機関を制御する内燃機関の制御装置において、クランク軸回転角度を検出するクランク角検出手段と、当該クランク角検出手段により検出されたクランク軸回転角度が所定範囲内である場合に、機関回転数が所定値以下に低下するのを抑制する回転数低下抑制手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
爆発行程が不等間隔で生じる多気筒内燃機関としては、例えば、同一のクランクピンに２気筒分のコンロッドが連結されている２気筒の内燃機関であって、２気筒が直列に設けられていない内燃機関、例えばＶ型２気筒機関あるいは水平対向２気筒機関を例示することができる。かかる内燃機関においては、第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程までの間隔と第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程までの間隔が相違し、爆発行程が不等間隔で生じる。
【００１２】
このようなクランク軸が７２０度回転する間に異なる２種類の爆発行程の間隔が生じる内燃機関においては、クランク軸回転角度が、長い方の爆発行程の間隔に対応する範囲内での機関回転数が、短い方の爆発行程の間隔に対応する範囲内での機関回転数よりも低下するおそれがある。また、内燃機関の負荷が高められると、混合気の燃焼により発生したエネルギーの一部がその負荷に打ち勝つために用いられるため、機関回転数は低下する。そのため、クランク軸回転角度が、長い方の爆発行程の間隔に対応する範囲内である場合に、内燃機関の負荷が高められると、機関回転数が低下し、エンストに至るおそれもある。
【００１３】
本発明は、このようなクランク軸回転角度に応じて機関回転数に相違が生じるという、爆発行程が不等間隔で生じる多気筒内燃機関の特徴に着目してなされたもので、回転数低下抑制手段は、クランク角検出手段により検出されたクランク軸回転角度が所定範囲内である場合に、例えば、内燃機関の負荷が高められることにより、機関回転数、つまりクランク軸回転数が所定値以下に低下するのを抑制する。
【００１４】
ここで、クランク軸回転角度が所定範囲内である場合とは、例えば、クランク軸回転角度が、多気筒内燃機関における２つの気筒間の爆発行程間の間隔が他の爆発行程間の間隔よりも長い間隔に対応する範囲内であることを例示することができ、上述したＶ型２気筒の内燃機関にあっては、クランク軸が７２０度回転する間に、第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程までの間隔と第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程までの間隔と不等間隔となる２つの爆発行程の間隔が存在するが、その内の長い方の間隔に対応する範囲内である。また、クランク軸回転数の所定値とは、例えば、エンストに至る回転数の最大値、あるいは、正常な機関回転数と低下した機関回転数との比から定められる値であることを例示することができる。
【００１５】
そして、前記回転数低下抑制手段は、前記クランク角検出手段により検出されたクランク軸回転角度が所定範囲内である場合に、変速機のクラッチの繋合の要求があった場合は、クランク軸回転角度が前記所定範囲外になるまで前記クラッチの繋合を遅らせることが好適である。
【００１６】
変速機のクラッチが繋合すると、その分内燃機関の負荷が高くなる。そのため、多気筒内燃機関において、例えば、クランク軸回転角度が、爆発行程間の間隔が他の爆発行程間の間隔よりも長い間隔に対応する範囲内である場合に、変速機のクラッチが繋合されると、内燃機関の負荷が高くなり、機関回転数が低下し、エンストに至るおそれがある。そこで、このような範囲内である場合に、変速機のクラッチの繋合の要求があった場合は、クランク軸回転角度が当該範囲外になるまで前記クラッチの繋合を遅らせることで、機関回転数が急激に低下してエンストに至ることを防止することができる。
【００１７】
また、前記回転数低下抑制手段は、前記クランク角検出手段により検出されたクランク軸回転角度が所定範囲内である場合に、クランク軸により駆動される補機に負荷をかけるための要求があった場合は、クランク軸回転角度が前記所定範囲外になるまで前記補機に負荷をかけるのを遅らせることが好適である。
【００１８】
このクランク軸により駆動される補機としては、オルタネータ，エアコン用コンプレッサ等を例示することができる。そして、このようなクランク軸により駆動される補機に負荷がかけられると、それに応じて内燃機関の負荷も高くなる。そのため、例えば、クランク軸回転角度が、爆発行程間の間隔が他の爆発行程間の間隔よりも長い間隔に対応する範囲内である場合に、当該補機に負荷がかけられると、内燃機関の負荷が高くなり、機関回転数が低下しエンストに至るおそれがある。そこで、クランク軸回転角度がこのような範囲内である場合に、当該補機に負荷をかけるための要求があった場合は、クランク軸回転角度が当該範囲外になるまで当該補機に負荷をかけるのを遅らせることで、機関回転数が低下してエンストに至ることを防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２０】
図１は、この発明を適用する車両の概略構成図である。車両には駆動力源としての内燃機関１が搭載されている。内燃機関１は、Ｖ型２気筒の水冷式の４サイクル・ディーゼル機関であり、各気筒２の燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁３を備えている。燃料噴射弁３は、各気筒共通のコモンレール４に接続されており、燃料噴射弁３に駆動電流が印加されると、燃料噴射弁３が開弁し、その結果、コモンレール４内の燃料が各気筒♯１，♯２の燃焼室内へ噴射されるようになっている。コモンレール４は燃料供給管５を介して燃料ポンプ６と連通している。
【００２１】
また、オルタネータ７が、ベルト８を介して内燃機関１と連結されており、内燃機関１のクランク軸の回転トルクを駆動源として作動する。そして、内燃機関１内の燃焼により発生するエネルギーを利用して、コントローラ９により調整されてオルタネータ７内のロータコイルに流れる界磁電流量に応じた電力量を発電する。そして、発電された電力は、図示していないバッテリに充電される。
【００２２】
このオルタネータ７の概略構成図を示したのが図２であり、オルタネータ７は、三相交流を発生するステータコイル３１、磁場を形成するロータコイル３２、三相全波整流を行うダイオード３３、出力電圧を制御するＩＣレギュレータ３４等の他、内燃機関１のクランク軸の回転トルクを駆動源として作動する図示しないロータや冷却ファン等から構成されている。また、オルタネータ７の図示しないリヤブラケットには、発電電流を取り出すためのＢ端子３５と、ロータコイル３２に界磁電流を供給するためのＬ端子３６と、バッテリ３７の端子電圧をＩＣレギュレータ３４に供給するためのＩＧ端子３８とが配設されている。
【００２３】
バッテリ３７のプラス端子３９は、オルタネータ７のＢ端子３５とＩＧ端子３８とに直に結線される一方、イグニッションスイッチ４０と抵抗４１とを介して、Ｌ端子３６にも接続されている。また、抵抗４１と並列にチャージランプ４２が設けられてあり、抵抗４１とＬ端子３６間には、ロータコイル３２に流れる界磁電流量を調整するコントローラ９が設けられている。なお、チャージランプ４２は、非発電時に点灯して運転者に充電系統の異常を知らせるものである。
【００２４】
このように構成されたオルタネータ７においては、運転者がイグニッションキーを操作することにより図示しないスタータスイッチがＯＮになっている場合に、オルタネータに負荷をかけ、発電させる旨の要求があると、後述するＥＣＵ２１は、適正な界磁電流量を演算しコントローラ９に指令を送り、ロータコイル３２に当該界磁電流量分だけ電流を流すようにする。その結果、内燃機関１のクランク軸の回転に伴って界磁電流量に応じた分の電力が発電される。かかる場合、内燃機関１には、オルタネータ１に負荷がかけられた分、その負荷に打ち勝つためのトルクが必要となり、内燃機関１の負荷も高くなる。
【００２５】
また、内燃機関１にはクランク軸の回転位相を検出するクランクポジションセンサ１０が設けられている。このクランクポジションセンサ１０は、本実施の形態では、内燃機関１のカム軸近傍に配置され、クランク軸回転角度に換算して７２０度毎に基準パルスを出力する基準パルスセンサ（図示省略）と、内燃機関１  のクランク軸近傍に配置され所定クランク回転角度毎（例えば１０度毎）にクランク角パルスを発生するクランク軸回転角センサ（図示省略）との２つのセンサを備えている。この基準パルスとクランク角パルスとは後述するＥＣＵ２１に入力され、ＥＣＵ２１は、一定時間毎にクランク角パルス信号の周波数からクランク軸の回転数（以下、「機関回転数」という。）を算出するとともに、基準パルス入力後のクランク角パルス数からクランク軸の回転角度を算出する。
【００２６】
また、内燃機関１の出力側には、クラッチ１１を介して変速機１２が設けられている。クラッチ１１としては、例えば乾式クラッチを用いることができる。変速機１２は、複数のプラネタリギヤユニットを有する歯車変速機構（図示せず）と、歯車変速機構の回転要素のトルク伝達経路を切り換えるクラッチやブレーキなどの摩擦繋合装置（図示せず）とを備えている。つまり、変速機１２は、摩擦繋合装置の繋合・解放状態を切り換えることにより、変速段が不連続的（言い換えれば段階的）に切り換えられる、いわゆる有段式の変速機である。さらに、変速機１２の摩擦繋合装置の繋合・解放を制御する油圧制御装置１３と、クラッチ１１の繋合・解放を制御するアクチュエータとしてのクラッチ制御装置１４とが設けられている。
【００２７】
また、変速機１２で設定される変速比自体、または、変速比の切換範囲（もしくは制御範囲）を、人為的な操作あるいは自動的に制御するためのシフト装置１５が設けられている。図１に示すシフト装置１５は、フロアーシフト形式に相当するシフト装置１５を平面的に表している。
【００２８】
以下、シフト装置１５の概略構成を説明する。まず、シフトコントロールプレート１６にはゲート溝１７が形成されており、ゲート溝１７に沿って操作されるシフトレバー１８が設けられている。
【００２９】
このゲート溝１７は直線部分と屈曲部分とを有しており、このゲート溝１７には、リバースポジションＲとニュートラルポジションＮと電子制御ポジションＥとシーケンシャルポジションＳとが、上記の順序で配置されている。また、シーケンシャルポジションＳの前方にはダウンシフト要求ポジションＤ１が配置され、シーケンシャルポジションＳの後方にはアップシフト要求ポジションＵ１が配置されている。
【００３０】
かかる構成において、変速機１２は、シフトレバー１８の操作状態、車両の走行状態などの条件に基づいて制御される。
【００３１】
具体的には、シフトレバー１８が人為的に操作されて電子制御ポジションＥが選択された場合は、後述するＥＣＵ２１により第１の変速制御モードが選択される。この第１の変速制御モードが選択された場合は、シフトレバー１８の操作の人為的な操作によることなく、その時点における車両の走行状態、例えば機関回転数、車速、アクセル開度などに基づいて、変速機１２の変速段が自動的に制御される。
【００３２】
これに対して、シフトレバー１８によりシーケンシャルポジションＳが選択されている状態では、第２の変速制御モードが選択される。この第２の変速制御モードにおいては、シフトレバー１８が、アップシフト要求ポジションＵ１またはダウンシフト要求ポジションＤ１に向けて人為的に操作されると、その１回の操作ごとに、変速機１２の変速段が１段ずつアップシフトまたはダウンシフトされる。このように、変速機１２は、シフトレバー１８の操作により、変速段をアップシフトまたはダウンシフトさせることのできる、いわゆるシーケンシャル・マニュアル・トランスミッションである。
【００３３】
なお、車両を走行させるために、シフトレバー１８がシーケンシャルポジションＳに移動させられる際には、クラッチ１１を繋合する旨の要求があったものとして、後述するＥＣＵ２１がクラッチ１１を繋合すべくクラッチ制御装置１４に指令を送る。また、同様に変速機１２の変速段が切り換えられる際には、ＥＣＵ２１がクラッチ制御装置１４に指令を送り、クラッチ制御装置１４によりクラッチ１１が解放するように制御され、変速段の切り換え後にクラッチ１１が繋合されるように制御される。
【００３４】
以上述べたように構成された車両には、内燃機関１を制御するための内燃機関用コンピュータ１９とクラッチ制御装置１４，油圧制御装置１３等を制御する変速機用コンピュータ２０とを備えられている。そして、内燃機関用コンピュータ１９と変速機用コンピュータ２０とにより、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２１が構成され、内燃機関用コンピュータ１９と変速機用コンピュータ２０とは、互いに交信可能に電気的に接続されている。また、この両コンピュータは、各々、演算処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを有するマイクロコンピュータにより構成されている。
【００３５】
そして、ＥＣＵ２１の内燃機関用コンピュータ１９には、クランクポジションセンサ１０，エアフローメータ（図示省略）やアクセルポジションセンサ（図示省略）等の各種センサが電気配線を介して接続され、上記した各種センサの出力信号がＥＣＵ２１に入力されるようになっている。
【００３６】
一方、ＥＣＵ２１の内燃機関用コンピュータ１９には、燃料噴射弁３，コントローラ９等が電気配線を介して接続され、又、変速機用コンピュータ２０には、油圧制御装置１３，クラッチ制御装置１４等が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ２１が燃料噴射弁３，コントローラ９，油圧制御装置１３，クラッチ制御装置１４等を制御することが可能になっている。
【００３７】
ここで、本実施の形態に適用される内燃機関１は、バンク角略９０度の２つの気筒２を有するＶ型２気筒の内燃機関であり、その部分断面図を示したのが、図３である。本図は、右側の気筒（♯１）における上死点後クランク軸回転角度９０度の状態を示したものである。本図に示すように、クランク軸２５の１個のクランクピン２５ａに２気筒用の２個のコンロッド２６が連結されており、かかる状態は、左側の気筒（＃２）における上死点後クランク軸回転角度１８０度の状態を示したものでもある。
【００３８】
そして、内燃機関１は、＃１気筒の圧縮上死点を、クランク軸回転角度の０度基準とすると、＃２気筒は、クランク軸回転角度２７０度で圧縮上死点となるように設定されている。つまり、爆発行程間の間隔としては、＃１と＃２との間が約２７０度、＃２と＃１との間が約４５０度の不等間隔であり、このことは、混合気の燃焼により爆発が生じる間隔も＃１と＃２との間が約２７０度、＃２と＃１との間が約４５０度であることをも意味している。
【００３９】
このように構成された内燃機関１においては、爆発力によりピストン２７を往復運動させ、この往復運動をコンロッド２６がクランク軸２５の回転運動に変えるので、爆発行程間の間隔が長い、第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程が開始するまでの期間の機関回転数が、爆発行程間の間隔の短い、第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程が開始するまでの期間のそれよりも低くなるおそれがある。
【００４０】
そのため、機関回転数が低いアイドリング状態等で、爆発行程間の間隔が長い第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程が開始するまでの期間に、車両を発進させるためにクラッチ１１を繋いだり、オルタネータ７に発電をさせたりして、内燃機関に負荷をかけると、爆発により生じたエネルギーの一部がその負荷に打ち勝つのに用いられるため、さらに機関回転数が低くなり、エンジンストール（エンスト）に至るおそれがある。
【００４１】
そこで、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置においては、以下のような手法により、エンストを防止すべく内燃機関を制御するようにする。
【００４２】
概略としては、クランク軸回転角度が、爆発行程間の間隔の長い第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程が開始するまでの範囲内である場合に、例えば、運転者による人為的なシフトレバー１８の操作によるクラッチ１１の繋合の要求があった場合等、内燃機関１にさらなる負荷がかけられてしまう場合は、クランク軸回転角度が前記範囲外になるまで、その負荷をかけるのを遅らせるようにするものである。
【００４３】
［内燃機関制御の第１の実施例］
以下、本実施の形態における内燃機関制御の第１の実施例について、図４，図５の制御ルーチンを示すフローチャート図に沿って説明する。
【００４４】
図４，図５の制御ルーチンは、予めＥＣＵ２１のＲＯＭに記憶されているルーチンであり、一定時間の経過、或いはクランクポジションセンサからのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理としてＥＣＵ２１が実行するルーチンである。
【００４５】
図４の制御ルーチンでは、ＥＣＵ２１は、先ず、Ｓ１００において、クランク軸回転角度（θ）を算出する。これは、上述したようにクランクポジションセンサ１０の検出値を基にＥＣＵ２１が算出するものである。
【００４６】
その後ステップ１０１に進み、ステップ１００で算出したクランク軸回転角度θが、＃１気筒の圧縮上死点をクランク軸回転角度の０度基準とした場合に、クランク軸回転角度２７０度から７２０度の範囲内か否かを判別する。そして、θがこの角度範囲内でない場合は、ステップ１０２へ進み、θがこの角度範囲内である場合は、ステップ１０３へ進む。
【００４７】
ステップ１０２においては、負荷ＵＰ許可フラグをＯＮにして本ルーチンの実行を終了する。一方、ステップ１０３においては、負荷ＵＰ許可フラグをＯＦＦにして本ルーチンの実行を終了する。
【００４８】
また、図４の制御ルーチンの実行と並行して、ＥＣＵ２１は、図５の制御ルーチンを実行する。本ルーチンは、運転者による人為的なシフトレバー１８の操作によりクラッチ繋合の要求がある場合に、その要求に応えてクラッチの繋合を実行するかしないかを決定するためのルーチンである。
【００４９】
本ルーチンでは、先ず、ＥＣＵ２１は、ステップ２００において、クラッチ繋合要求有りか否かを判別する。このクラッチ繋合要求とは、例えば、運転者による人為的なシフトレバー１８の操作に伴うクラッチ繋合の要求のことをいう。そして、クラッチ繋合要求が有る場合はステップ２０１へ進み、クラッチ繋合要求がない場合は本ルーチンの実行を終了する。
【００５０】
ステップ２０１においては、機関回転数（Ｎｅ）が所定回転数（Ｎｔ）より低いか否かを判別する。この所定回転数Ｎｔとしては、アイドル回転数（約７００ｒｐｍ）より高い８００ｒｐｍ等、クランク軸回転角度が爆発行程間の間隔の長い第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程開始までの範囲内である場合に、クラッチが繋合されてもエンストしない回転数を例示することができる。そして、機関回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｔより低い場合は、ステップ２０２へ進み、高い場合はステップ２０３へ進む。
【００５１】
ステップ２０２においては、負荷ＵＰ許可フラグがＯＮか否かを判別する。そして、負荷ＵＰ許可フラグがＯＮである場合は、ステップ２０３へ進み、負荷ＵＰ許可フラグがＯＦＦである場合は、本ルーチンの実行を終了する。
【００５２】
そして、ステップ２０３においては、クラッチ繋合処理を実行して本ルーチンの実行を終了する。このステップ２０３へは、ステップ２０１において、機関回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｔより高い場合あるいはステップ２０２において、負荷ＵＰ許可フラグがＯＮであると判別された場合に進むが、機関回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｔより高い場合は、機関回転数が、クランク軸回転角度が爆発行程間の間隔の長い第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程開始までの範囲内であるときにクラッチが繋合されてもエンストしない回転数より高いことから、クラッチ繋合処理を実行する。また、ステップ２０２において、負荷ＵＰ許可フラグがＯＮであると判別されて進んだ場合は、図４の制御ルーチンにおいて、負荷ＵＰ許可フラグは、クランク軸回転角度が爆発行程間の間隔の短い第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程開始までの範囲内である場合にＯＮにされるものであり、また、このクランク軸回転角度範囲内においてはクラッチを繋合してもエンストしないため、クラッチ繋合処理を実行する。
【００５３】
これに対して、機関回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｔ以下の場合であって、負荷ＵＰ許可フラグがＯＦＦ、つまり、クランク軸回転角度が爆発行程間の間隔の長い第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程開始までの範囲内である場合には、クラッチを繋合すると内燃機関の爆発により生じたエネルギーの一部が繋合された変速段を駆動させるために用いられ、機関回転数が低くなりエンストに至るおそれがあるので、クラッチ繋合処理を実行しない。このようにすることで、エンストを生じさせないように内燃機関１の運転状態を制御することができる。
【００５４】
以上説明したような図５の制御ルーチンにおいては、例えば、運転者による人為的なシフトレバー１８の操作によりクラッチ繋合の要求がある場合に、その要求に応えてクラッチの繋合を実行するかしないかを決定するのを例にして説明したが、本制御ルーチンは、オルタネータ７による発電の要求が有る場合に、ＥＣＵ２１が、その要求に応えるために、ロータコイルに界磁電流を流すか否かを決定するための制御ルーチンとしても使用できる。
【００５５】
かかる場合は、ステップ２００の「クラッチ繋合要求有り」を「発電要求有り」と変更し、ステップ２０３の「クラッチ繋合処理実行」を「界磁電流供給」と変更して使用する。また、ステップ２０１の所定回転数Ｎｔは、クランク軸回転角度が爆発行程間の間隔の長い第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程開始までの範囲内である場合に、界磁電流を流して、オルタネータに負荷をかけてもエンストしない回転数に設定して用いる。
【００５６】
そして、この制御ルーチンを用いて、オルタネータにて発電させるために界磁電流を流すか否かを決定することで、エンストを生じさせないように内燃機関１の運転状態を制御することができる。
【００５７】
また、オイルネータ７と同様に、本実施例の制御ルーチンを用い、内燃機関１のクランク軸により駆動されるエアコン用コンプレッサに負荷をかけるか否かを決定すれば、エンストを生じさせないように内燃機関１の運転状態を制御することができる。
【００５８】
このように本実施例によれば、アイドル回転数を高く設定することなしに、クランク軸回転角度に基づいて制御するという簡易な手法によりエンストを防止することができるので、燃費が悪化するのを防止することもできる。
【００５９】
［内燃機関制御の第２の実施例］
次に、本実施の形態における内燃機関制御の第２の実施例について、図６，図７の制御ルーチンを示すフローチャート図に沿って説明する。
【００６０】
この制御ルーチンは、予めＥＣＵ２１のＲＯＭに記憶されているルーチンであり、一定時間の経過、或いはクランクポジションセンサからのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理としてＥＣＵ２１が実行するルーチンであり、図４の制御ルーチンの実行と並行して、行われるものである。
【００６１】
第１の実施例においては、運転者による人為的なシフトレバー１８の操作によりクラッチ繋合の要求等がある場合に、クランク軸回転角度あるいは機関回転数が適当な場合に、クラッチ繋合処理を実行するものであるが、ＥＣＵ２１がクラッチを繋合する旨の指令を出してから実際にクラッチが繋合するまでにはいくらか時間を要する。
【００６２】
そのため、クラッチを繋合する旨の指令を出す時点においては、クランク軸回転角度がエンストを生じさせないようなクランク軸回転角度範囲内、つまり、０度から２７０度の範囲内であったとしても、クラッチが繋合された時には、すでに、この範囲外である可能性もある。そして、その場合は、エンストに至るおそれがある。そこで、本実施例においては、クラッチを繋合する旨の指令を出してから実際にクラッチが繋合されるまでの時間（以下、「繋合処理時間」という。）をも考慮することとした。
【００６３】
具体的に、図６，７のフローチャート図に沿って説明すると、本ルーチンでは、先ず、ＥＣＵ２１は、ステップ３００において、クラッチ繋合要求有りか否かを判別する。これは、図５に示すステップ２００と同じであるので、その説明は省略する。そして、クラッチ繋合要求有りの場合はステップ３０１へ進み、要求がない場合は、本ルーチンの実行を終了する。
【００６４】
その後、ステップ３０１においては、機関回転数（Ｎｅ）が所定回転数（Ｎｔ）より低いか否かを判別する。これは、図５に示すステップ２０１と同じであるので、その説明は省略する。そして、機関回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｔより低い場合は、ステップ３０２へ進み、高い場合はステップ３０６へ進む。
【００６５】
そして、ステップ３０２においては、上述した繋合処理時間（Ｔｄ）を推定する。クラッチを繋合する旨の指令を出してから実際に繋合がされるまでの時間は、クラッチ１１内のオイルの温度等によって変化するので、このオイル温度等の条件に基づいて推定するものである。
【００６６】
その後、ステップ３０３へ進み、本ステップにおいて、次回の＃１気筒圧縮上死点（クランク軸回転角度０度）までの時間（Ｔ１）及び次回の＃２気筒圧縮上死点（クランク軸回転角度２７０度）までの時間（Ｔ２）を算出する。これは、クランクポジションセンサの検出値に基づいて算出されたクランク軸回転角度（θ）及び機関回転数（Ｎｅ）を基に算出するものである。
【００６７】
その後、ステップ３０４へ進み、クランク軸回転角度θが、＃１気筒の圧縮上死点をクランク軸回転角度の０度基準とした場合に、クランク軸回転角度０度から２７０度の範囲内か否かを判別する。そして、この角度範囲内である場合は、ステップ３０５へ進み、そうでない場合は、ステップ３０９へ進む。
【００６８】
ステップ３０５においては、繋合処理時間Ｔｄが次回の＃２気筒圧縮上死点までの時間Ｔ２より短いか否かを判別する。そして、Ｔｄ≦Ｔ２である場合は、ステップ３０６へ進み、クラッチ繋合処理を実行する。この場合は、クランク軸回転角度が爆発行程間の間隔の短い第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程開始までの範囲内にあり、繋合処理時間と次回の＃２気筒圧縮上死点までの時間を比較しても、クラッチの繋合が爆発行程間の間隔の短い第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程開始までの範囲内で完了することから、直ちにクラッチ繋合処理を実行するものである。
【００６９】
一方、ステップ３０５にて、Ｔｄ≦Ｔ２でないと判別された場合、つまり、繋合処理時間Ｔｄが次回の＃２気筒圧縮上死点までの時間Ｔ２より長いと判別された場合は、直ちに繋合処理を実行しても、繋合が完了するのは爆発行程間の間隔の長い第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程開始までの範囲内であり、エンストを生じさせるおそれがあることから、ステップ３０７以降の処理を実行する。
【００７０】
ステップ３０７においては、繋合処理時間Ｔｄが次回の＃１気筒圧縮上死点までの時間Ｔ１より短いか否かを判別する。そして、Ｔｄ≦Ｔ１である場合は、ステップ３０８へ進む。そして、ステップ３０８においては、クラッチがクランク軸回転角度０度から２７０度の間に繋合されるような処理を実行する。つまり、本ステップに進んだ場合は、クランク軸回転角度が爆発行程間の間隔の短い第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程開始までの範囲内にあり、繋合処理時間と次回の＃１及び＃２気筒圧縮上死点までの時間を比較すると、直ちにクラッチ繋合をさせるための処理を実行すると、クラッチの繋合が爆発行程間の間隔の長い第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程開始までの範囲内で完了することから、直ちにクラッチ繋合をさせるための処理を実行せずに、第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程開始までの範囲内で完了するように処理するものである。すなわち、直ちにクラッチ繋合のための指令を送らずに、Ｔｄ，Ｔ１を考慮して適当な時間が経過した後に、クラッチ繋合のための指令を送るように処理する。
【００７１】
一方、ステップ３０７で、Ｔｄ≦Ｔ１ではないと判別された場合はステップ３０６へ進み、クラッチ繋合処理を実行する。この場合は、クランク軸回転角度が爆発行程間の間隔の短い第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程開始までの範囲内にあり、繋合処理時間と次回の＃１及び＃２気筒圧縮上死点までの時間を比較すると、直ちにクラッチ繋合のための指令を送っても、クラッチの繋合が爆発行程間の間隔の短い第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程開始までの範囲内で完了することから、クラッチ繋合処理を実行するものである。
【００７２】
ステップ３０４において、クランク軸回転角度θが、０度≦θ≦２７０度の範囲内ではないと判別された場合は、ステップ３０９へ進むが、本ステップでは、繋合処理時間Ｔｄが次回の＃１気筒圧縮上死点までの時間Ｔ１より短いか否かを判別する。そして、Ｔｄ≦Ｔ１である場合は、ステップ３１０へ進み、クラッチがクランク軸回転角度０度から２７０度の間に繋合するような処理を実行する。つまり、ステップ３１０に進んだ場合は、クランク軸回転角度が爆発行程間の間隔の長い第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程開始までの範囲内にあり、繋合処理時間Ｔｄと次回の＃１気筒圧縮上死点までの時間Ｔ１を比較すると、直ちにクラッチ繋合のための処理を実行すると、クラッチの繋合が爆発行程間の間隔の長い第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程開始までの範囲内で完了する。そのため、直ちにクラッチ繋合をさせるための指令を送らずに、爆発行程間の間隔の短い第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程開始までの範囲内で完了するように、Ｔｄ，Ｔ１を考慮して適当な時間が経過した後に、クラッチ繋合のための指令を送るように処理する。
【００７３】
一方、ステップ３０９で、繋合処理時間Ｔｄが次回の＃１気筒圧縮上死点までの時間Ｔ１より長いと判別された場合、つまり、Ｔｄ＞Ｔ１である場合は、ステップ３１１へ進む。そして、本ステップにおいて、繋合処理時間Ｔｄが次回の＃２気筒圧縮上死点までの時間Ｔ２より短いか否かを判別する。そして、Ｔｄ≦Ｔ２である場合は、ステップ３０６へ進み、クラッチ繋合処理を実行する。この場合は、クランク軸回転角度が爆発行程間の間隔の長い第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程開始までの範囲内にあり、繋合処理時間と次回の＃１及び＃２気筒圧縮上死点までの時間を比較すると、直ちにククラッチ繋合をさせるための処理を実行しても、クラッチの繋合が爆発行程間の間隔の短い第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程開始までの範囲内で完了することから、直ちにクラッチ繋合処理を実行するものである。
【００７４】
一方、ステップ３１１にて、Ｔｄ≦Ｔ２でないと判別された場合、つまり、繋合処理時間Ｔｄが次回の＃２気筒圧縮上死点までの時間Ｔ２より長いと判別された場合は、ステップ３１２へ進み、クラッチが次々回のクランク軸回転角度０度から２７０度の間に繋合するような処理を実行する。これは、直ちにクラッチ繋合のための処理を実行すると、クラッチの繋合が爆発行程間の間隔の長い第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程開始までの範囲内で完了するため、直ちにクラッチ繋合をさせるための処理を実行せずに、次々回の爆発行程間の間隔の短い第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程開始までの範囲内で完了するように、Ｔｄ，Ｔ２，次々回の＃１気筒圧縮上死点までの時間を考慮して適当な時間が経過した後に、クラッチ繋合のための指令を送るような処理を実行するものである。
【００７５】
そして、ステップ３０６，３０８，３１２にてクラッチ繋合処理が実行されたら、ステップ３１３へ進み、内燃機関１にかかる負荷を推定する。これは、例えば、クラッチが繋合され、繋合された変速段を駆動するのに必要とされる内燃機関１の負荷を推定するものである。
【００７６】
その後、ステップ３１４へ進み、＃２気筒へ噴射する燃料量の補正量を算出して本ルーチンの実行を終了する。これは、ステップ３１４までの処理において、爆発行程間の間隔の短い第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程開始までの範囲内でクラッチ繋合が完了したとしても、繋合直後の＃２気筒の爆発において、基本ルーチンで決定される燃料量のままでは、繋合された変速段を駆動するのに必要なトルクを発生させることができずに、爆発行程間の間隔の長い第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程開始までの範囲内でエンストに至るおそれがある。そのため、予め、繋合される変速段を駆動するのに必要なトルク上昇分の燃料量を算出するものである。そして、燃料噴射量を決定する制御ルーチンで、かかる補正量が考慮されて燃料噴射量が決定され、当該燃料量が噴射されるとエンストに至ることが防止される。
【００７７】
このように、本実施例の制御によれば、繋合処理時間をも考慮して繋合処理が実行されるので、精度良く、エンストを生じさせないように内燃機関１の運転状態を制御することができる。さらに、繋合される変速段を駆動するのに必要なトルク上昇分を考慮して、繋合直後の＃２気筒の燃料量が決定されるので、より精度良く、エンストを生じさせないように内燃機関１の運転状態を制御することができる。
【００７８】
また本実施例の制御によれば、アイドル回転数を高く設定することなしに、クランク軸回転角度に基づいて制御するという簡易な手法によりエンストを防止することができるので、燃費が悪化するのを防止することもできる。
【００７９】
また、第１の実施例でも説明したように、本制御ルーチンは、内燃機関１のクランク軸により駆動されるオルタネータ７，エアコン用コンプレッサ等の補機に負荷をかける際にも用いることができる。その結果、精度良く、エンストを生じさせないように内燃機関１の運転状態を制御することができる。
【００８０】
また、本実施の形態においては、内燃機関１として、ディーゼル機関を用いているが、内燃機関１がガソリン機関またはＬＰＧ機関である場合にも適用することができることはいうまでもない。
【００８１】
また、内燃機関１として、爆発行程間の間隔が不等間隔であるバンク角９０度の２気筒の内燃機関を例示しているが、その他、爆発間隔が不等間隔であれば、バンク角は９０度に限られるものでなく、また、気筒数も２気筒に限定されるものではない。
【００８２】
また、３気筒以上の内燃機関であって、そのうちの少なくとも１つの気筒において燃料供給を行わない、いわゆる減筒運転が実施されることにより、爆発行程間の間隔が不等間隔になるような内燃機関にも適用することができ、このような減筒運転が実施されて爆発行程間の間隔が不等間隔になる場合にも、クランク軸回転角度が、爆発行程間の間隔が他の爆発行程間の間隔よりも長い間隔に対応する範囲内である場合に、クラッチの繋合の要求があった場合等内燃機関にさらなる負荷がかけられてしまう場合は、クランク軸回転角度が前記範囲外になるまで、その負荷をかけるのを遅らせるようにすることが好適である。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、爆発間隔が不等間隔である多気筒内燃機関においても、エンストを防止することができる。
【００８４】
また、アイドル回転数を高く設定することなしに、クランク軸回転角度に基づいて制御するという簡易な手法によりエンストを防止することができるので、燃費が悪化するのを防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る車両の概略構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係るオルタネータの概略構成図を示す図である。
【図３】実施の形態に係る内燃機関の一部断面図である。
【図４】内燃機関制御の実施例に係る制御ルーチンのフローチャート図である。
【図５】内燃機関制御の第１の実施例に係る制御ルーチンのフローチャート図である。
【図６】内燃機関制御の第２の実施例に係る制御ルーチンのフローチャート図の前半部である。
【図７】内燃機関制御の第２の実施例に係る制御ルーチンのフローチャート図の後半部である。
【符号の説明】
１  内燃機関
２  気筒
３  燃料噴射弁
４  コモンレール
５  燃料供給管
６  燃料ポンプ
７  オルタネータ
８  ベルト
９  コントローラ
１０  クランクポジションセンサ
１１  クラッチ
１２  変速機
１３  油圧制御装置
１４  クラッチ制御装置
１５  シフト装置
１６  シフトコントロールプレート
１７  ゲート溝
１８  シフトレバー
１９  内燃機関用コンピュータ
２０  変速機用コンピュータ
２１  ＥＣＵ
【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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【図６】
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【図７】
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