(57)【要約】【課題】トルクショックの発生を抑制する。【解決手段】内燃機関１９が出力トルク特性が大きく異なる少なくとも２つのモードでの運転を選択的に行うことが可能であり、無段変速機２１を備える。無段変速機に入力される回転数が目標回転数となるように無段変速機の変速比を制御する回転数制御が実行される。運転モードが切り換えられたときには、回転数制御による回転数の制御速度を遅くするか、あるいは、回転数制御の実行を禁止する。【選択図】　　　図２
2004116627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力トルク特性が大きく異なる少なくとも２つのモードでの運転を選択的に行うことが可能な内燃機関の制御装置であって、無段変速機を備え、該無段変速機に入力される回転数が目標回転数となるように無段変速機の変速比を制御する回転数制御が実行される内燃機関の制御装置において、運転モードが切り換えられたときには、上記回転数制御による回転数の制御速度を遅くするか、あるいは、上記回転数制御の実行を禁止することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
出力トルク特性が大きく異なる少なくとも２つのモードでの運転を選択的に行うことが可能な内燃機関の制御装置であって、無段変速機を備え、該無段変速機に入力される回転数が目標回転数となるように無段変速機の変速比を制御する回転数制御が実行される内燃機関の制御装置において、出力トルクが低いモードでの運転が行われているときには、上記回転数制御による回転数の制御速度を遅くするか、あるいは、上記回転数制御の実行を禁止することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
出力トルク特性が大きく異なる少なくとも２つのモードでの運転を選択的に行うことが可能な内燃機関の制御装置であって、無段変速機を備え、該無段変速機に入力される回転数が目標回転数となるように無段変速機の変速比を制御する回転数制御が実行される内燃機関の制御装置において、出力トルクが低いモードでの運転が行われているときには、内燃機関の回転数の変動量が予め定められた量以下になるように無段変速機の目標回転数を大きくすることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
自動変速機を備えた内燃機関であって、出力トルク特性が大きく異なる少なくとも２つのモードでの運転を選択的に行うことが可能な内燃機関の制御装置において、出力トルクが小さいモードでの運転が行われているときには、内燃機関の回転数の変動量が予め定められた量以下となるように自動変速機の変速比を設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
自動変速機を備えた内燃機関であって、出力トルク特性が大きく異なる少なくとも２つのモードでの運転を選択的に行うことが可能な内燃機関の制御装置において、出力トルクが低いモードでの運転行われているときには、自動変速機からの出力トルクの変動量が予め定められた量以下となるように、自動変速機の変速比を制御することを特徴とする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関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の出力をその回転速度を変速して出力するための無段変速機が、特許文献１に開示されている。そして、この無段変速機では、そこに入力される回転数（回転速度）が目標回転数となるように変速比をフィードバック制御する回転数フィードバック制御が実行される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２７７９２７号
【特許文献２】
特開平８−２７０７８０号公報
【特許文献３】
特開平７−２９３６８５号公報
【特許文献４】
特開平１０−１５９９６８号公報
【特許文献５】
特開平９−２９５５２７号公報
【特許文献６】
特開平１０−２８１２７５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、複数気筒を有する内燃機関において、全ての気筒において燃料の燃焼を行わせる全筒運転モードと、一部の気筒においてのみ燃料の燃焼を行わせる減筒運転モードとを選択的に行う内燃機関が知られている。この内燃機関では、運転モードが全筒運転モードから減筒運転モードに切り換えられると、内燃機関の出力トルクが急激に低下する。また、この内燃機関では、減筒運転モードでもって内燃機関が運転せしめられると、内燃機関の出力トルクが安定しない。
【０００５】
この内燃機関に特許文献１に記載の無段変速機を適用した場合において、運転モードが全筒運転モードから減筒運転モードに切り換えられたときや、減筒運転モードでもって内燃機関が運転せしめられているときに、上述した回転数フィードバック制御が実行されると、トルクショックが発生したり、無段変速機の制御ハンチングが発生したりする。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、無段変速機を備え、出力トルク特性が大きく異なる少なくとも２つの運転モードでもって運転可能な内燃機関において、トルクショックの発生を抑制し、あるいは、無段変速機の制御ハンチングの発生を抑制することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、１番目の発明では、出力トルク特性が大きく異なる少なくとも２つのモードでの運転を選択的に行うことが可能な内燃機関の制御装置であって、無段変速機を備え、該無段変速機に入力される回転数が目標回転数となるように無段変速機の変速比を制御する回転数制御が実行される内燃機関の制御装置において、運転モードが切り換えられたときには、上記回転数制御による回転数の制御速度を遅くするか、あるいは、上記回転数制御の実行を禁止する。
上記課題を解決するために、２番目の発明では、出力トルク特性が大きく異なる少なくとも２つのモードでの運転を選択的に行うことが可能な内燃機関の制御装置であって、無段変速機を備え、該無段変速機に入力される回転数が目標回転数となるように無段変速機の変速比を制御する回転数制御が実行される内燃機関の制御装置において、出力トルクが低いモードでの運転が行われているときには、上記回転数制御による回転数の制御速度を遅くするか、あるいは、上記回転数制御の実行を禁止する。
上記課題を解決するために、３番目の発明では、出力トルク特性が大きく異なる少なくとも２つのモードでの運転を選択的に行うことが可能な内燃機関の制御装置であって、無段変速機を備え、該無段変速機に入力される回転数が目標回転数となるように無段変速機の変速比を制御する回転数制御が実行される内燃機関の制御装置において、出力トルクが低いモードでの運転が行われているときには、内燃機関の回転数の変動量が予め定められた量以下になるように無段変速機の目標回転数を大きくする。
【０００８】
上記課題を解決するために、４番目の発明では、自動変速機を備えた内燃機関であって、出力トルク特性が大きく異なる少なくとも２つのモードでの運転を選択的に行うことが可能な内燃機関の制御装置において、出力トルクが小さいモードでの運転が行われているときには、内燃機関の回転数の変動量が予め定められた量以下となるように自動変速機の変速比を設定する。
上記課題を解決するために、５番目の発明では、自動変速機を備えた内燃機関であって、出力トルク特性が大きく異なる少なくとも２つのモードでの運転を選択的に行うことが可能な内燃機関の制御装置において、出力トルクが低いモードでの運転行われているときには、自動変速機からの出力トルクの変動量が予め定められた量以下となるように、自動変速機の変速比を制御する。
なお、１〜５番目の発明において、２つのモードは、後述する実施形態では、全筒運転モードと減筒運転モード、あるいは、均質燃焼運転モードと成層燃焼運転モードに相当する。また、１〜３番目の発明において、回転数制御は、後述する実施形態では、回転数フィードバック制御に相当する。また、４および５番目の発明において、自動変速機は、後述する実施形態では、無段変速機、オートマチックトランスミッション、および、自動変速モード付マニュアルトランスミッションに相当する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の１つの実施形態の内燃機関を示している。図１において、１は機関本体、２は燃焼室、３は燃料噴射弁、４は吸気マニホルド、５は排気マニホルドである。各燃料噴射弁３は共通のいわゆるコモンレール６に接続されている。コモンレール６は燃料を高圧下で溜めておくためのリザーバとして機能し、各燃料噴射弁３にはこのコモンレール６から燃料が供給される。なお、図１に示した内燃機関は、図示していない点火栓によって燃料に点火する火花点火式の６気筒内燃機関である。
【００１０】
吸気マニホルド４には吸気管７が接続されている。吸気管７には燃焼室２に吸入される空気を冷却するためのインタークーラ８が取り付けられている。インタークーラ８下流の吸気管７内には、燃焼室２内に吸入される空気の量を制御するためのスロットル弁９が配置されている。また、インタークーラ８上流において、吸気管７は排気ターボチャージャ１０のコンプレッサ１１の出口部に接続されている。コンプレッサ１１の入口部にも吸気管７が接続されている。この吸気管７には、燃焼室２に吸入される空気の量を検出するためのエアフローメータ１２が配置されている。
【００１１】
排気マニホルド５には排気管１３が接続されている。排気管１３は排気ターボチャージャ１０の排気タービン１４の入口部に接続されている。また、排気タービン１４の出口部にも排気管１３が接続されている。
【００１２】
また、燃焼室２から排出された排気ガスを燃焼室２に導入するための排気再循環（ＥＧＲ）通路１５が排気マニホルド５から吸気マニホルド４まで延びる。ＥＧＲ通路１５には、排気ガスを冷却するためのＥＧＲクーラ１６が取り付けられている。また、ＥＧＲクーラ１６上流において、ＥＧＲ通路１５内には、排気ガス中のＣＯ（一酸化炭素）およびＨＣ（未燃炭化水素）を酸化除去するための酸化触媒１７が配置されている。また、ＥＧＲクーラ１６下流において、ＥＧＲ通路１５には、燃焼室２に導入される排気ガスの量を制御するためのＥＧＲ制御弁１８が取り付けられている。
【００１３】
図２は本発明の１つの実施形態の無段変速機を備えたシステムを示している。図２において、１９は内燃機関、２０は内燃機関１９の出力軸、２１は変速比を連続的に変更可能な無段変速機、２２は無段変速機２１の入力軸、２３は無段変速機２１の出力軸、２４は駆動輪、２５は内燃機関１９の出力トルクを検出するトルクセンサ、２６は変速機入力軸２２の回転数を検出する入力軸回転数センサ、２７は変速機出力軸２３の回転数を検出する出力軸回転数センサである。内燃機関１９の出力軸（以下、機関出力軸と称す）２０は無段変速機２１の入力軸（以下、変速機入力軸と称す）２２に連結されている。また、無段変速機２１の出力軸（以下、変速機出力軸と称す）２３は駆動輪２４に連結されている。
【００１４】
無段変速機２１はその入力軸２２に入力された回転速度（回転数）を変速し、その変速比は連続的に変更可能である。ここで、内燃機関１９には、出力トルクとの関係で燃費が最も良くなる内燃機関の回転数（機関回転数）がある。そこで、本発明では、燃費が最も良くなる機関回転数でもって内燃機関１９が運転せしめられるように、無段変速機２１の変速比がフィードバック制御される。すなわち、内燃機関１９の燃費が最も良くなる回転数を目標回転数として、無段変速機２１に入力される回転数がこの目標回転数となるように、無段変速機２１の変速比がフィードバック制御される。以下、この無段変速機２１の変速比のフィードバック制御による回転数の制御を回転数フィードバック制御と称する。
【００１５】
ところで、本発明の内燃機関１９では、６つの気筒全てにおいて燃料の燃焼を行わせる全筒運転モードと、一部の気筒のみ（例えば、４つの気筒のみ）において燃料の燃焼を行わせる減筒運転モードとの間で、運転モードが切換可能となっている。内燃機関１９に要求されるトルク（要求トルク）が比較的低く且つ機関回転数が小さいときに、内燃機関１９は減筒運転モードでもって運転せしめられる。一方、要求トルクが比較的大きく、あるいは、機関回転数が比較的大きいときに、内燃機関１９は全筒運転モードでもって運転せしめられる。
【００１６】
ところで、運転モードが全筒運転モードから減筒運転モードに切り換えられると、内燃機関１９の出力トルクが一気に低下する。ここで、上述した回転数フィードバック制御が行われていると、無段変速機２１は、そこに入力される回転数を目標回転数に維持しようとして、変速比を一気に低速側に変更し、このため、トルクショックが発生してしまう。そこで、第１実施形態では、運転モードが全筒運転モードから減筒運転モードに切り換えられたときには、回転数フィードバック制御の実行を禁止するか、あるいは、回転数フィードバック制御におけるフィードバック制御速度を遅くする。これによれば、トルクショックの発生が抑制される。
【００１７】
図３は、減筒運転が開始されたときの第１実施形態の制御ルーチンの一例を示している。図３に示したルーチンでは、始めに、ステップ１０において、回転数フィードバック制御の実行中であるか否かが判別される。ステップ１０において、回転数フィードバック制御の実行中であると判別されたときには、ルーチンはステップ１１に進んで、全筒運転から減筒運転への移行が開始されたか否かが判別される。
【００１８】
ステップ１１において、減筒運転への移行が開始されたと判別されたときには、ルーチンはステップ１２に進んで、回転数フィードバック制御の実行が禁止され、次いで、ルーチンはステップ１３に進む。なお、ステップ１１において、減筒運転への移行は開始されていないと判別されたときには、ルーチンは終了する。この場合には、回転数フィードバック制御が実行され続ける。
【００１９】
ステップ１０において、回転数フィードバック制御の実行中ではないと判別されたときには、ルーチンはステップ１５に進んで、減筒運転への移行によって回転数フィードバック制御の実行が禁止されているか否かが判別される。ステップ１５において、減筒運転への移行によって回転数フィードバック制御の実行が禁止されていると判別されたときには、ルーチンはステップ１３に進む。一方、ステップ１５において、減筒運転への移行によって回転数フィードバック制御の実行が禁止されているわけではないと判別されたときには、ルーチンは終了する。
【００２０】
ステップ１３では、減筒運転への移行が完了したか否かが判別される。ステップ１３において、減筒運転への移行が終了したと判別されたときには、ルーチンはステップ１４に進んで、回転数フィードバック制御の実行が許可される。一方、ステップ１３において、減筒運転への移行が完了していないと判別されたときには、ルーチンは終了する。この場合には、回転数フィードバック制御の禁止が継続される。
【００２１】
なお、ステップ１２において、回転数フィードバック制御の実行を禁止する代わりに、上述したように、回転数フィードバック制御における制御ゲインを小さくすることによってフィードバック制御速度を遅くしてもよい。そして、このようにステップ１２においてフィードバック制御速度を遅くする場合、ステップ１０において回転数フィードバック制御の実行中ではないと判別されたときには、ステップ１５は省略され、ルーチンは終了せしめられる。また、ステップ１２においてフィードバック制御速度を遅くする場合、ステップ１４では、回転数フィードバック制御における制御ゲインが通常の制御における値に戻され、これにより、フィードバック制御速度が通常の制御における値に戻される。
【００２２】
ところで、運転モードが減筒運転モードから全筒運転モードに切り換えられると、内燃機関１９の出力トルクが一気に上昇する。ここで、上述した回転数フィードバック制御が行われていると、無段変速機２１は、そこに入力される回転数を目標回転数に維持しようとして、変速比を一気に高速側に変更し、このため、トルクショックが発生してしまう。そこで、第１実施形態では、運転モードが減筒運転モードから全筒運転モードに切り換えられたときには、回転数フィードバック制御の実行を禁止するか、あるいは、回転数フィードバック制御におけるフィードバック制御速度を遅くする。これによれば、トルクショックの発生が抑制される。
【００２３】
図４は、運転モードが減筒運転モードから全筒運転モードに復帰するときの第１実施形態の制御ルーチンの一例を示している。図４に示したルーチンでは、始めに、ステップ２０において、回転数フィードバック制御の実行中であるか否かが判別される。ステップ２０において、回転数フィードバック制御の実行中であると判別されたときには、ルーチンはステップ２１に進んで、減筒運転から全筒運転への移行が開始されたか否かが判別される。
【００２４】
ステップ２１において、全筒運転への移行が開始されたと判別されたときには、ルーチンはステップ２２に進んで、回転数フィードバック制御の実行が禁止され、次いで、ルーチンはステップ２３に進む。なお、ステップ２１において、全筒運転への移行は開始されていないと判別されたときには、ルーチンは終了する。この場合には、回転数フィードバック制御が実行され続ける。
【００２５】
ステップ２０において、回転数フィードバック制御の実行中ではないと判別されたときには、ルーチンはステップ２５に進んで、全筒運転への移行によって回転数フィードバック制御の実行が禁止されているか否かが判別される。ステップ２５において、全筒運転への移行によって回転数フィードバック制御の実行が禁止されていると判別されたときには、ルーチンはステップ２３に進む。一方、ステップ２５において、全筒運転への移行によって回転数フィードバック制御の実行が禁止されているわけではないと判別されたときには、ルーチンは終了する。
【００２６】
ステップ２３では、全筒運転への移行が完了したか否かが判別される。ステップ２３において、全筒運転への移行が完了したと判別されたときには、ルーチンはステップ２４に進んで、回転数フィードバック制御の実行が許可される。一方、ステップ２３において、全筒運転への移行が完了していないと判別されたときには、ルーチンは終了する。この場合には、回転数フィードバック制御の禁止が継続される。
【００２７】
なお、ステップ２２において、回転数フィードバック制御の実行を禁止する代わりに、上述したように、回転数フィードバック制御における制御ゲインを小さくすることによってフィードバック制御速度を遅くしてもよい。そして、このようにステップ２２においてフィードバック制御速度を遅くする場合、ステップ２０において回転数フィードバック制御の実行中ではないと判別されたときには、ステップ２５は省略され、ルーチンは終了せしめられる。また、ステップ２２においてフィードバック制御速度を遅くする場合、ステップ２４では、回転数フィードバック制御における制御ゲインが通常の制御における値に戻され、これにより、フィードバック制御速度が通常の制御における値に戻される。
【００２８】
ところで、運転モードが減筒運転モードにあると、内燃機関１９の出力トルクが安定せず、上下に変動する。ここで、上述した回転数フィードバック制御が行われ、無段変速機２１がそこに入力される回転数を目標回転数に維持しようとして変速比を変更したとしても、制御ハンチングが生じ、無段変速機２１に入力される回転数が目標回転数から大きくずれてしまう。そこで、第１実施形態では、運転モードが減筒運転モードにあるときには、回転数フィードバック制御の実行を禁止するか、あるいは、回転数フィードバック制御におけるフィードバック制御速度を遅くする。これによれば、無段変速機に入力される回転数が目標回転数から大きくずれてしまうことが抑制される。
【００２９】
図５は、運転モードが減筒運転モードにあるときの第１実施形態の制御ルーチンの一例を示している。図５に示したルーチンでは、始めに、ステップ３０において、回転数フィードバック制御の実行中であるか否かが判別される。ステップ３０において、回転数フィードバック制御の実行中であると判別されたときには、ルーチンはステップ３１に進んで、減筒運転中であるか否かが判別される。
【００３０】
ステップ３１において、減筒運転中であると判別されたときには、ルーチンはステップ３２に進んで、回転数フィードバック制御の実行が禁止され、次いで、ルーチンはステップ３３に進む。なお、ステップ３１において、減筒運転中ではないと判別されたときには、ルーチンは終了する。この場合には、回転数フィードバック制御が実行され続ける。
【００３１】
ステップ３０において、回転数フィードバック制御の実行中ではないと判別されたときには、ルーチンはステップ３５に進んで、減筒運転中であることによって回転数フィードバック制御の実行が禁止されているか否かが判別される。ステップ２５において、減筒運転中であることによって回転数フィードバック制御の実行が禁止されていると判別されたときには、ルーチンはステップ３３に進む。一方、ステップ３５において、減筒運転中であることによって回転数フィードバック制御の実行が禁止されているわけではないと判別されたときには、ルーチンは終了する。
【００３２】
ステップ３３では、減筒運転モードから全筒運転モードに復帰したか否かが判別される。ステップ３３において、減筒運転モードから全筒運転モードに復帰したと判別されたときには、ルーチンはステップ３４に進んで、回転数フィードバック制御の実行が許可される。一方、ステップ３３において、減筒運転モードから全筒運転モードに復帰していないと判別されたときには、ルーチンは終了する。この場合には、回転数フィードバック制御の禁止が継続される。
【００３３】
なお、ステップ３２において、回転数フィードバック制御の実行を禁止する代わりに、上述したように、回転数フィードバック制御における制御ゲインを小さくすることによってフィードバック制御速度を遅くしてもよい。そして、このようにステップ３２においてフィードバック制御速度を遅くする場合、ステップ３０において回転数フィードバック制御の実行中ではないと判別されたときには、ステップ３５は省略され、ルーチンは終了せしめられる。また、ステップ３２においてフィードバック制御速度を遅くする場合、ステップ３４では、回転数フィードバック制御における制御ゲインが通常の制御における値に戻され、これにより、フィードバック制御速度が通常の制御における値に戻される。
【００３４】
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、運転モードが全筒運転モードから減筒運転モードに切り換えられたときには、回転数フィードバック制御を実行する代わりに、内燃機関の出力トルク（以下、単に、機関トルクと称す）の低下による無段変速機の出力トルクの低下分を補うように無段変速機の変速比を低速側へステップ的に、あるいは、徐々に変更する変速比フィードバック制御を実行する。これによれば、無段変速機の出力トルクの大幅な低下が抑制され、したがって、トルクショックの発生が抑制される。
【００３５】
また、第２実施形態では、運転モードが減筒運転モードから全筒運転モードに切り換えられたときには、回転数フィードバック制御を実行する代わりに、機関トルクの上昇分を相殺するように無段変速機の変速比を高速側へステップ的に、あるいは、徐々に変更する変速比フィードバック制御を実行する。これによれば、無段変速機から出力されるトルクの大幅な上昇が抑制され、したがって、トルクショックの発生が抑制される。
【００３６】
云い換えれば、第２実施形態では、運転モードが切り換えられるときに、無段変速機の出力トルクの変動量が予め定められた量以下となるように、無段変速機の変速比が制御される。
【００３７】
次に、図６に示したタイムチャートを参照して、第２実施形態を説明する。図６において、Ｅｔｑは機関トルク、Ｅｎは機関回転数、Ｒは無段変速機の変速比、Ｔｔｑは無段変速機の出力トルク、ｔは時刻である。時刻ｔ０において、運転モードが全筒運転モードから減筒運転モードに切り換えられる。図６に示した例では、６気筒全てにおいて燃料の燃焼を行わせている状態から、まず、５気筒においてのみ燃料の燃焼を行わせる状態とされ、さらに、４気筒においてのみ燃料の燃焼を行わせる状態とされる。すなわち、図６に示した例では、燃料の燃焼を行わせる気筒の数が段階的に少なくされる。したがって、機関トルクＥｔｑも段階的に低下する。
【００３８】
ここで、時刻ｔ０において、運転モードが全筒運転モードから減筒運転モードに切り換えられると、無段変速機の変速比Ｒが低速側へステップ的に一気に大きくされる。これにより、機関回転数Ｅｎは一定の回転数まで徐々に上昇し、一方、無段変速機の出力トルクＴｔｑはいったんは低下するが徐々に上昇して元の値に戻る。
【００３９】
また、時刻ｔ１において、運転モードが減筒運転モードから全筒運転モードに切り換えられる。図６に示した例では、４気筒においてのみ燃料の燃焼を行わせている状態から、まず、５気筒においてのみ燃料の燃焼を行わせる状態とされ、さらに、６気筒全てにおいて燃料の燃焼を行わせる状態とされる。すなわち、図６に示した例では、燃料の燃焼を行わせる気筒の数が段階的に多くされる。したがって、機関トルクＥｔｑも段階的に上昇する。
【００４０】
ここで、時刻ｔ１において、運転モードが減筒運転モードから全筒運転モードに切り換えられると、無段変速機の変速比Ｒが高速側へステップ的に一気に小さくされる。これにより、機関回転数Ｅｎは一定の回転数まで徐々に下降し、一方、無段変速機の出力トルクＴｔｑはいったんは上昇するが徐々に低下して元の値に戻る。
【００４１】
図７は、第２実施形態に従った内燃機関の運転制御ルーチンを示している。図７に示したルーチンでは、始めに、ステップ４０において、運転モードが全筒運転モードから減筒運転モードに切り換えられたか否か、すなわち、減筒運転が開始されたか否かが判別される。ステップ４０において、減筒運転が開始されたと判別されたときには、ルーチンはステップ４１に進んで、このときの機関トルクの低下による無段変速機の出力トルクの低下分を補う無段変速機の変速比が演算され、ルーチンはステップ４２に進む。
【００４２】
一方、ステップ４０において、減筒運転が開始されていないと判別されたときには、ルーチンはステップ４３に進んで、運転モードが減筒運転モードから全筒運転モードに切り換えられたか否か、すなわち、全筒運転に復帰したか否かが判別される。ステップ４３において、全筒運転に復帰したと判別されたときには、ルーチンはステップ４３に進んで、このときの機関トルクの上昇による無段変速機の出力トルクの上昇分を相殺する無段変速機の変速比が演算され、ルーチンはステップ４２に進む。一方、ステップ４３において、全筒運転に復帰していないと判別されたときには、ルーチンは終了する。この場合、無段変速機の変速比は別の制御ルーチンに従って制御される。
【００４３】
ステップ４２では、無段変速機の変速比をステップ４１またはステップ４４にて演算された変速比とするための指令が発せられる。
【００４４】
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、運転モードが全筒運転モードから減筒運転モードに切り換えられたときには、無段変速機に入力される回転数の目標値を上述した回転数フィードバック制御における目標値よりも大きくしておく。これによれば、機関回転数が大きな値に維持されるので、減筒運転が行われているときであっても、機関回転数の変動量が小さくなる。
【００４５】
云い換えれば、第３実施形態では、減筒運転が行われているときには、機関回転数の変動量が所定量以下となるように、無段変速機に入力される回転数の目標値が上述した回転数フィードバック制御における目標値よりも大きい値に設定される。これによれば、機関回転数の変動量が小さくなるので、無段変速機の制御ハンチングの発生が抑制される。
【００４６】
次に、図８に示したタイムチャートを参照して、第３実施形態を説明する。図８において、Ｅｔｑは機関トルク、Ｅｎは機関回転数、Ｒは無段変速機の変速比、Ｔｔｑは無段変速機の出力トルク、ｔは時刻である。
【００４７】
時刻ｔ０において、運転モードが全筒運転モードから減筒運転モードに切り換えられる。図８に示した例では、図６に示した例と同様に、燃料の燃焼を行わせる気筒の数が段階的に少なくされる。したがって、機関トルクＥｔｑも段階的に低下する。
【００４８】
ここで、時刻ｔ０において、運転モードが全筒運転モードから減筒運転モードに切り換えられると、無段変速機の変速比Ｒは、無段変速機に入力される回転数が通常の回転数フィードバック制御において設定される回転数の目標値よりも大きな値となるように制御される。したがって、無段変速機の変速比Ｒは低速側へステップ的に一気に大きくされ、機関回転数Ｅｎが上昇する。なお、このとき、無段変速機の出力トルクＴｔｑはいったんは低下するが徐々に上昇する。
【００４９】
そして、時刻ｔ１において、運転モードが減筒運転モードから全筒運転モードに切り換えられると、燃料の燃焼が行われる気筒の数が段階的に多くなり、通常の回転数フィードバック制御が実行される。したがって、このときには、無段変速機の変速比Ｒは高速側へステップ的に一気に大きくされ、これにより、機関回転数Ｅｎが下降する。なお、このとき、無段変速機の出力トルクＴｔｑはいったん上昇するが徐々に低下する。
【００５０】
図９は、減筒運転が行われているときの第３実施形態に従った内燃機関の運転制御ルーチンを示している。図９に示したルーチンでは、始めに、ステップ４５において、減筒運転が行われているか否かが判別される。ステップ４５において、減筒運転が行われていると判別されたときには、ルーチンはステップ４６に進んで、回転数フィードバック制御における目標回転数が変更されて大きくされる。一方、ステップ４５において、減筒運転が行われていないと判別されたときには、ルーチンは終了する。
【００５１】
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態では、運転モードが減筒運転モードにあるときには、上述した回転数フィードバック制御を実行する代わりに、機関回転数の変動量が所定量以下となるように、無段変速機の変速比を制御する変速比フィードバック制御を実行する。これによれば、機関回転数の変動量が大きくなりやすい減筒運転が行われているときに、機関回転数の変動量が所定量以下とされるので、無段変速機から出力される回転数がほぼ一定に維持され、したがって、トルクショックの発生が抑制される。
【００５２】
次に、図１０に示したタイムチャートを参照して、第４実施形態を説明する。図１０において、Ｅｔｑは機関トルク、Ｅｎは機関回転数、Ｒは無段変速機の変速比、Ｔｔｑは無段変速機の出力トルク、Ｔｎは無段変速機の出力回転数、ｔは時刻である。
【００５３】
時刻ｔ０において、運転モードが全筒運転モードから減筒運転モードに切り換えられる。図１０に示した例では、図６に示した例と同様に、燃料の燃焼を行わせる気筒の数が段階的に少なくされる。したがって、機関トルクＥｔｑも段階的に低下する。
【００５４】
ここで、時刻ｔ０において、運転モードが全筒運転モードから減筒運転モードに切り換えられると、無段変速機の変速比Ｒは、機関回転数Ｅｎを目標回転数に維持する代わりに、機関回転数Ｅｎの変動量を所定量以下とするように、すなわち、機関回転数Ｅｎを一定に維持するように制御される。これにより、無段変速機から出力される回転数Ｔｎはほぼ一定となる。
【００５５】
そして、時刻ｔ１において、運転モードが減筒運転モードから全筒運転モードに切り換えられると、燃料の燃焼が行われる気筒の数が段階的に多くなり、したがって、機関トルクＥｔｑが段階的に上昇する。そして、無段変速機の変速比Ｒは、機関回転数Ｅｎを目標回転数に維持するように制御される。
【００５６】
図１１は、減筒運転が行われているときの第４実施形態に従った内燃機関の運転制御ルーチンを示している。図１１に示したルーチンでは、始めに、ステップ５０において、減筒運転が行われているか否かが判別される。ステップ５０において、減筒運転が行われていると判別されたときには、ルーチンはステップ５１に進んで、機関回転数の変動量ΔＥｎが所定量ΔＥｎｔｈよりも大きい（ΔＥｎ＞ΔＥｎｔｈ）か否かが判別される。
【００５７】
ステップ５１において、ΔＥｎ＞ΔＥｎｔｈであると判別されたときには、ルーチンはステップ５２に進んで、機関回転数の変動量を所定量以下に維持するために最適な無段変速機の変速比（最適変速比）が演算され、次いで、ステップ５３において、無段変速機の変速比をこの最適変速比とする指令が発せられる。
【００５８】
次に、第５実施形態について説明する。第５実施形態では、運転モードが全筒運転モードから減筒運転モードに切り換えられたときには、回転数フィードバック制御を実行する代わりに、機関トルクの低下による無段変速機の出力トルクの低下分を補うように無段変速機の変速比をいったん低速側へステップ的に、あるいは、徐々に変更し、次いで、高速側へ徐々に変更する変速比フィードバック制御を実行する。これによれば、少なくとも、運転モードが切り換えられたときの無段変速機の出力トルクの大幅な低下が抑制され、したがって、トルクショックの発生が抑制される。
【００５９】
また、第５実施形態では、運転モードが減筒運転モードから全筒運転モードに切り換えられたときには、回転数フィードバック制御を実行する代わりに、機関トルクの上昇分を相殺するように無段変速機の変速比をいったん高速側へステップ的に、あるいは、徐々に変更し、次いで、低速側へ徐々に変更する変速比フィードバック制御を実行する。これによれば、少なくとも、運転モードが切り換えられたときの無段変速機の出力トルクの大幅な上昇が抑制され、したがって、トルクショックの発生が抑制される。
【００６０】
次に、図１２に示したタイムチャートを参照して、第５実施形態を説明する。図１２において、Ｅｔｑは機関トルク、Ｅｎは機関回転数、Ｒは無段変速機の変速比、Ｔｔｑは無段変速機の出力トルク、ｔは時刻である。
【００６１】
時刻ｔ０において、運転モードが全筒運転モードから減筒運転モードに切り換えられる。図１２に示した例では、図６に示した例と同様に、燃料の燃焼を行わせる気筒の数が段階的に少なくされる。したがって、機関トルクＥｔｑも段階的に低下する。
【００６２】
ここで、時刻ｔ０において、運転モードが全筒運転モードから減筒運転モードに切り換えられると、無段変速機の変速比Ｒが低速側へステップ的に一気に大きくされた後に、徐々に、高速側へと小さくされる。これにより、機関回転数Ｅｎはいったん上昇した後に、徐々に下降し、一方、無段変速機の出力トルクＴｔｑはいったん低下した後に、僅かに上昇し、その後、徐々に低下する。
【００６３】
また、時刻ｔ１において、運転モードが減筒運転モードから全筒運転モードに切り換えられる。図１２に示した例では、図６に示した例と同様に、燃料の燃焼を行わせる気筒の数が段階的に多くされる。したがって、機関トルクＥｔｑも段階的に上昇する。
【００６４】
ここで、時刻ｔ１において、運転モードが減筒運転モードから全筒運転モードに切り換えられると、無段変速機の変速比Ｒが高速側へステップ的に一気に小さくされた後に、徐々に、低速側へと大きくされる。これにより、機関回転数Ｅｎはいったｎ下降した後に、徐々に上昇し、一方、無段変速機の出力トルクＴｔｑはいったん上昇した後に、僅かに低下し、その後、徐々に上昇する。
【００６５】
なお、上述した実施形態では、全筒運転から減筒運転への移行が開始したときからの経過時間をタイマーによって計測し、このタイマーによって計測される経過時間が所定の時間を超えたときに、減筒運転への移行が完了したと判断される。あるいは、機関回転数、機関トルク、吸気量などの機関パラメータに基づいて、減筒運転への移行が完了したか否かを判断してもよい。
【００６６】
また、上述した実施形態では、減筒運転から全筒運転への移行が開始したときからの経過時間をタイマーによって計測し、このタイマーによって計測される経過時間が所定の時間を超えたときに、全筒運転への移行が完了したと判断される。あるいは、機関回転数、機関トルク、吸気量などの機関パラメータに基づいて、全筒運転への移行が完了したか否かを判断してもよい。
【００６７】
また、上述した実施形態において、減筒運転が行われているときの無段変速機の変速比の設定に際して、内燃機関に対する要求トルクが零であるか否かを考慮してもよい。例えば、要求トルクが零であるときに、無段変速機の変速比をより低速側に設定するようにしてもよい。これによれば、要求トルクが零であるときに、内燃機関によって制動力（いわゆる、エンジンブレーキ）を発生させることができる。
【００６８】
また、上述した実施形態において、減筒運転が行われているときの無段変速機の変速比の設定に際して、道路状況（例えば、道路勾配や道路のカーブ半径）、内燃機関を搭載した車両の搭乗人員数、積載荷物重量を考慮してもよい。例えば、登坂時や、車両の搭載人員数が多かったり積載荷物重量が重かったりした時に、無段変速機の変速比をより低速側に設定し、無段変速機の出力トルクを大きくしてもよい。また、例えば、道路のカーブ半径が小さい時に、無段変速機の変速比をより低速側に設定し、内燃機関によって制動力（いわゆる、エンジンブレーキ）を発生させてもよい。このように無段変速機の変速比を設定することによって、ドライバビリティがさらに向上する。
【００６９】
また、上述した実施形態において、運転モードが切り換えられるタイミングを予測し、このタイミングで無段変速機の変速比が変更されるように、無段変速機の応答性を考慮して、無段変速機に変速比の変更指令を発するようにしてもよい。
【００７０】
また、矛盾の生じない範囲で、本発明は、無段変速機を備えた内燃機関だけでなく、広くは、要求トルクと機関回転数とに応じて変速比を自動的に変更する自動変速機を備えた内燃機関にも適用可能である。したがって、本発明は、遊星歯車を利用し、要求トルクと機関回転数とに応じて変速比を段階的に且つ自動的に変更する自動変速機（いわゆる、オートマチックトランスミッション）を備えた内燃機関や、マニュアルトランスミッションに、クラッチの接／断と変速を自動的に行う機能を付加した、いわゆる、自動変速モード付マニュアルトランスミッションを備えた内燃機関にも適用可能である。
【００７１】
また、本発明は、全筒運転と減筒運転とを選択的に行うことが可能な内燃機関だけでなく、広くは、出力トルク特性が大きく異なる少なくとも２つのモードでの運転を選択的に行うことが可能な内燃機関にも適用可能である。したがって、本発明は、燃焼室内に燃料を直接噴射可能な内燃機関であって、大部分の燃料を点火栓周りの一部の領域にのみ成層状態で存在させて燃料を燃焼させる成層燃焼運転と、燃料を燃焼室全体に均一に存在させて燃料を燃焼させる均質燃焼運転とを選択的に行うことが可能な内燃機関にも適用可能である。成層燃焼運転が行われているときの機関トルクは、均質燃焼運転が行われているときの機関トルクよりも小さい。したがって、成層燃焼運転が減筒運転に対応し、均質燃焼運転が全筒運転に対応する。例えば、この内燃機関に第１実施形態を適用した場合、無段変速機は以下のように制御される。
【００７２】
すなわち、運転モードが均質燃焼運転モードから成層燃焼運転モードに切り換えられたとき、運転モードが成層燃焼運転モードから均質燃焼運転モードに切り換えられたとき、そして、運転モードが成層燃焼運転モードにあるときには、回転数フィードバック制御の実行が禁止されるか、あるいは、回転数フィードバック制御におけるフィードバック制御速度が遅くされる。
【００７３】
もちろん、矛盾の生じない範囲で、上述した実施形態は、適宜、組合せ可能である。
【００７４】
【発明の効果】
１番目の発明では、運転モードが切り換えられて内燃機関の出力トルク特性が大きく変化するときに、回転数制御による回転数の制御速度が遅くされ、あるいは、回転数制御の実行が禁止されるので、トルクショックの発生が抑制される。
２番目の発明では、出力トルクが低いモードでの運転が行われているときに、回転数制御による回転数の制御速度が遅くされ、あるいは、回転数制御の実行が禁止されるので、無段変速機の制御ハンチングの発生が抑制される。
３番目の発明では、出力トルクが低いモードでの運転が行われているときに、内燃機関の回転数の変動量が予め定められた量以下とされるので、無段変速機の制御ハンチングの発生が抑制される。
４番目の発明では、出力トルクが低いモードでの運転が行われているときに、内燃機関の回転数の変動量が予め定められた量以下とされるので、自動変速機の出力回転数がほぼ一定のとなり、結果的に、トルクショックの発生が抑制される。
５番目の発明では、出力トルクが低いモードでの運転が行われているときに、自動変速機の出力トルクの変動量が予め定められた量以下とされるので、トルクショックの発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関を示した図である。
【図２】無段変速機を含めた内燃機関のシステムを示した図である。
【図３】減筒運転が開始されたときの第１実施形態の制御ルーチンの一例を示した図である。
【図４】運転モードが減筒運転から全筒運転へ復帰したときの第１実施形態の制御ルーチンの一例を示した図である。
【図５】運転モードが減筒モードにあるときの第１実施形態の制御ルーチンの一例を示した図である。
【図６】第２実施形態に従って無段変速機の変速比を制御したときの内燃機関の出力トルクなどの推移を示したタイムチャートである。
【図７】第２実施形態に従って無段変速機の変速比を制御するためのルーチンの一例を示した図である。
【図８】第３実施形態に従って無段変速機の変速比を制御したときの内燃機関の出力トルクなどの推移を示したタイムチャートである。
【図９】第３実施形態に従って無段変速機の変速比を制御するためのルーチンの一例を示した図である。
【図１０】第４実施形態に従って無段変速機の変速比を制御したときの内燃機関の出力トルクなどの推移を示したタイムチャートである。
【図１１】第４実施形態に従って無段変速機の変速比を制御するためのルーチンの一例を示した図である。
【図１２】第５実施形態に従って無段変速機の変速比を制御したときの内燃機関の出力トルクなどの推移を示したタイムチャートである。
【符号の説明】
１…機関本体
２…燃焼室
３…燃料噴射弁
１９…内燃機関
２１…無段変速機
２４…駆動輪
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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