(57)【要約】【課題】一回のサイクルで複数回の燃料噴射が実施される時にも、車両の目標駆動力を得るための必要量の燃料を正確に気筒内へ供給することができるディーゼルエンジンを提供する。【解決手段】自動無段変速機を具備し、通常時において車両の目標駆動力Ｆを得るための要求出力Ｐを発生する通常運転を実施し（ステップ１０４）、必要燃料量が複数回に分けて噴射される時には、自動無段変速機の変速比Ｒを変化させて、要求出力を発生させるのに必要燃料量が増加する燃料増量運転を実施する（ステップ１０５）。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動無段変速機を具備し、通常時においては車両の目標駆動力を得るための要求出力を発生する通常運転を実施し、必要燃料量が複数回に分けて噴射される時には、前記自動無段変速機の変速比を変化させて、前記要求出力を発生させるのに前記必要燃料量が増加する燃料増量運転を実施することを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項２】
機関負荷増加手段を具備し、車両の目標駆動力を得るための要求出力を発生する運転を実施し、必要燃料量が複数回に分けて噴射される時には、前記機関負荷増加手段により機関負荷を増加させ、前記要求出力を増大させることにより前記必要燃料量が増加させられることを特徴とするディーゼルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンでは、主燃料噴射に加えてパイロット燃料噴射又はポスト燃料噴射が実施され、一回のサイクルで複数回の燃料噴射が実施されることがある。
【０００３】
噴射燃料を調量するためには、一般的に燃料噴射弁の開弁時間が制御されるが、燃料噴射弁における弁体の開弁途中及び閉弁途中に噴射される燃料量を正確に把握することはできない。それにより、制御される開弁時間において弁体の開弁途中及び閉弁途中の時間が占める割合が多いほど噴射燃料の正確な調量は困難となる。すなわち、目標燃料噴射量が少なく燃料噴射弁の開弁時間が短いほど実際の燃料噴射量は不正確となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
それにより、ディーゼルエンジンにおいて必要量の燃料を複数回に分けて噴射する時には、各目標燃料噴射量が少なくなって燃料噴射弁による噴射燃料の正確な調量が困難となり、車両の目標駆動力を得るための必要量の燃料を正確に気筒内へ供給することができないことがある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、一回のサイクルで複数回の燃料噴射が実施される時にも、車両の目標駆動力を得るための必要量の燃料を正確に気筒内へ供給することができるディーゼルエンジンを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による請求項１に記載のディーゼルエンジンは、自動無段変速機を具備し、通常時においては車両の目標駆動力を得るための要求出力を発生する通常運転を実施し、必要燃料量が複数回に分けて噴射される時には、前記自動無段変速機の変速比を変化させて、前記要求出力を発生させるのに前記必要燃料量が増加する燃料増量運転を実施することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明による請求項２に記載のディーゼルエンジンは、機関負荷増加手段を具備し、車両の目標駆動力を得るための要求出力を発生する運転を実施し、必要燃料量が複数回に分けて噴射される時には、前記機関負荷増加手段により機関負荷を増加させ、前記要求出力を増大させることにより前記必要燃料量が増加させられることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明によるディーゼルエンジンを示す概略図である。同図において、１は内燃機関としてのディーゼルエンジンであり、２は内燃機関１の出力軸である。出力軸２はトルクコンバータ３の一方側に接続され、トルクコンバータの他方側は前後進切換機構５に接続されている。前後進切換機構５は、自動無段変速機６の入力軸７に接続され、自動無段変速機６の出力軸８が車両のデファレンシャルギヤ（図示せず）に接続される。
【０００９】
自動無段変速機６は、一般的に公知なベルト式又はトロイダル式であり、自由に変速比を変化させることができる。前後進切換機構５は、内燃機関１の出力軸２の回転方向をそのまま又は反転して自動無段変速機６の入力軸７へ伝達するものであり、それにより、車両は、前進に加えて後進が可能となる。トルクコンバータ３は、ロックアップ状態とされて内燃機関１の出力軸２と前後進切換機構５とを機械的に連結することを可能とすることに加えて、ロックアップ状態が解除されて非ロックアップ状態とされれば、内燃機関１の出力は、流体を介して前後進切換機構５へ伝達され、また、車両停止時には、内燃機関１の出力を前後進切換機構５へ伝達させないようにすることも可能である。トルクコンバータ３、前後進切換機構５、及び、自動無段変速機６は、運転者によるアクセルペダルの踏込量及び運転者によるシフトレバー位置に基づき電子制御装置（図示せず）によって自動的に制御される。
【００１０】
図２は、自動無段変速機６における変速比制御を示す第一フローチャートである。先ず、ステップ１０１において、アクセルペダルの踏込量と車両速度とに基づき、予め定められたマップ等を使用して、自動無段変速機８の出力軸８における車両の目標駆動力Ｆが算出される。次いで、ステップ１０２では、この目標駆動力Ｆと車両速度とに基づき内燃機関の要求出力Ｐが、目標駆動力Ｆと車両速度との積によって算出される。ステップ１０３では、要求出力Ｐを発生させるための必要燃料噴射量を複数回に分けて噴射するか否かが判断される。この判断が否定される時にはステップ１０４へ進む。
【００１１】
ステップ１０４では、要求出力Ｐに対して燃料消費を最小とする第一機関目標回転数Ｎｔが、予め定めされたマップ等を使用して決定される。次いで、ステップ１０６では現在の機関回転数に基づき第一機関目標回転数Ｎｔが実現されるように、自動無段変速機６の変速比Ｒが決定され、この変速比Ｒに基づき自動無段変速機６が制御される。
【００１２】
図３は、機関回転数Ｎと機関トルクＴとに基づく機関運転状態の等機関出力線図である。すなわち、各実線上の運転状態は同じ機関出力を発生し、高回転高トルク側の実線ほど（機関出力Ｐの添え字が小さい実線ほど）高い機関出力を発生する運転状態を示している。各機関出力（Ｐ１からＰ６）に対する第一機関目標回転数Ｎｔは、図３において、各機関出力線と点線との交点における機関回転数である。こうして、前述した自動無段変速機６の変速比制御によって、内燃機関は、目標駆動力Ｆを得るための要求出力Ｐを発生させるために、一回のサイクルで一回の燃料噴射しか実施しない通常時においては、燃料消費を最小とするように図３の点線上の運転状態が選択され、通常運転が実施される。
【００１３】
ところで、ディーゼルエンジンでは、騒音対策又は排気エミッション改善のために、主燃料噴射に先だってパイロット燃料噴射を実施したり、又は、主燃料噴射の後にポスト燃料噴射を実施することがある。パイロット燃料噴射は、二回以上実施することもある。このように目標駆動力Ｆを得るための要求出力Ｐを発生させる必要燃料量を複数回に分けて噴射する時には、図２の第一フローチャートにおけるステップ１０３の判断が肯定され、ステップ１０５へ進む。ステップ１０５では、要求出力Ｐに対して燃料消費を最小としない第二機関目標回転数Ｎｔ’が、予め定められたマップ等を使用して決定される。次いで、ステップ１０６では現在の機関回転数に基づき第二機関目標回転数Ｎｔ’が実現されるように、自動無段変速機６の変速比Ｒが決定され、この変速比Ｒに基づき自動無段変速機６が制御される。
【００１４】
例えば、各機関出力（Ｐ１からＰ６）に対する第二機関目標回転数Ｎｔは、図３において、各機関出力線と一点鎖線との交点における機関回転数である。こうして、前述した自動無段変速機６の変速比制御によって、内燃機関は、目標駆動力Ｆを得るための要求出力Ｐを発生させるために、一回のサイクルで複数回の燃料噴射を実施する時においては、燃料消費を最小としないように図３の一点鎖線上の運転状態が選択され、燃料増量運転が実施される。
【００１５】
前述したように、図３における点線は、各機関出力を発生させるのに燃料消費を最小とする運転状態を示している。それにより、燃料増量運転は、各機関出力を発生させるのに点線上以外の運転状態であれば良い。本実施形態では、同じ機関出力を発生させる燃料増量運転として、通常運転に比較して機関回転数Ｎが低く機関トルクＴが高い運転が選択されるようにしたが、もちろん、通常運転に比較して機関回転数Ｎが高く機関トルクＴが低い運転を選択しても良い。
【００１６】
こうして、一回のサイクルで複数回の燃料噴射を実施する時には、要求出力を高めることなく必要燃料量が増加するために、この必要燃料量を複数回に分割して噴射しても、各燃料噴射量は比較的多くなり、各燃料噴射に対する燃料噴射弁の開弁時間はそれほど短くはならない。こうして、各開弁時間において弁体開弁時間及び弁体閉弁時間の占める割合が減少し、燃料噴射のそれぞれで目標とする燃料量を確実に噴射することができるために、１サイクルにおける必要燃料量を確実に気筒内へ供給することができ、内燃機関は目標駆動力を得るための要求出力を確実に提供することができる。
【００１７】
図４は、自動無段変速機６における変速比制御を示す第二フローチャートである。先ず、ステップ２０１において、アクセルペダルの踏込量と車両速度とに基づき、予め定められたマップ等を使用して、自動無段変速機８の出力軸８における車両の目標駆動力Ｆが算出される。次いで、ステップ２０２では、この目標駆動力Ｆと車両速度とに基づき内燃機関の要求出力Ｐが、目標駆動力Ｆと車両速度との積によって算出される。ステップ２０３では、要求出力Ｐを発生させるための必要燃料噴射量を複数回に分けて噴射するか否かが判断される。この判断が否定される時にはステップ２０５へ進む。
【００１８】
ステップ２０４では、要求出力Ｐに対して燃料消費を最小とする機関目標回転数Ｎｔが、予め定めされたマップ等を使用して決定される。次いで、ステップ２０６では現在の機関回転数に基づき機関目標回転数Ｎｔが実現されるように、自動無段変速機６の変速比Ｒが決定され、この変速比Ｒに基づき自動無段変速機６が制御される。
【００１９】
こうして、一回のサイクルで一回の燃料噴射しか実施しない通常時においては、第一フローチャートと同様な通常運転が実施される。しかしながら、ステップ２０３における判断が肯定される時には、ステップ２０４に進み、例えば、バッテリを充電するための発電機の発電量を増大したり、又は、運転に影響しない補機を作動させたりして、機関負荷を増加させ、目標駆動力Ｆを得るための内燃機関の要求出力Ｐには、この機関負荷増加に伴って必要とされる出力増加分Ｐ’が加えられる。
【００２０】
次いで、ステップ２０５において、増加された要求出力Ｐを発生させるのに燃料消費を最小とする目標機関回転数Ｎｔが決定され、次いで、ステップ２０６では現在の機関回転数に基づき機関目標回転数Ｎｔが実現されるように、自動無段変速機６の変速比Ｒが決定され、この変速比Ｒに基づき自動無段変速機６が制御される。
【００２１】
こうして、第二フローチャートによれば、一回のサイクルで複数回の燃料噴射を実施する時には機関負荷を増加させ、それにより、同じ目標駆動力Ｆを得るための要求出力Ｐが増加させられるために、機関運転としては、図３において燃料消費を最小とする点線上の運転が選択されるが、必要燃料量は増加する。この必要燃料量を複数回に分割して噴射しても、各燃料噴射量は比較的多くなり、各燃料噴射に対する燃料噴射弁の開弁時間はそれほど短くはならない。こうして、各開弁時間において弁体開弁時間及び弁体閉弁時間の占める割合が減少し、燃料噴射のそれぞれで目標とする燃料量を確実に噴射することができるために、１サイクルにおける必要燃料量を確実に気筒内へ供給することができ、内燃機関は目標駆動力を得るための要求出力を確実に提供することができる。
【００２２】
第二フローチャートは、内燃機関が自動無段変速機を有する場合としたが、一回のサイクルで複数回の燃料噴射を実施する時に、機関負荷を増加させて運転状態を変化させることなく必要燃料を増量すると言う考え方は、特に自動無段変速機を有していない内燃機関にも適用可能である。
【００２３】
また、第一及び第二フローチャートにおいて、一回のサイクルで一回の燃料噴射しか実施しない時には、燃料消費を最小とする運転を実施するようにしたが、これは本発明を限定するものではない。この時にどのような運転が実施されても、一回のサイクルで複数回の燃料噴射が実施される時に、目標駆動力を変化させないで必要燃料量が増加するようにすれば良い。
【００２４】
【発明の効果】
このように、本発明によるディーゼルエンジンは、通常時において車両の目標駆動力を得るための要求出力を発生する通常運転を実施し、必要燃料量が複数回に分けて噴射される時には、自動無段変速機の変速比を変化させて、要求出力を発生させるのに必要燃料量が増加する燃料増量運転を実施するようになっている。それにより、必要燃料量が複数回に分けて噴射される時において、複数回の燃料噴射における燃料噴射量が増加して各燃料噴射における燃料噴射弁の開弁時間が長くなるために、各燃料噴射で目標とする燃料量を確実に噴射することができ、必要量の燃料が正確に気筒内へ供給される。こうして、この時においても目標とする車両の駆動力を確実に得ることができる。
【００２５】
また、本発明によるもう一つのディーゼルエンジンは、車両の目標駆動力を得るための要求出力を発生する運転を実施し、必要燃料量が複数回に分けて噴射される時には、機関負荷増加手段により機関負荷を増加させ、要求出力を増大させることにより必要燃料量が増加させられるようになっている。それにより、必要燃料量が複数回に分けて噴射される時において、複数回の燃料噴射における燃料噴射量が増加して各燃料噴射における燃料噴射弁の開弁時間が長くなるために、各燃料噴射で目標とする燃料量を確実に噴射することができ、必要量の燃料が正確に気筒内へ供給される。こうして、この時においても目標とする車両の駆動力を確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による内燃機関を示す概略図である。
【図２】自動無段変速機の変速比制御を示す第一フローチャートである。
【図３】等機関出力の運転状態を示すマップである。
【図４】自動無段変速機の変速比制御を示す第二フローチャートである。
【符号の説明】
１…内燃機関
３…トルクコンバータ
６…自動無段変速機
【図１】
2004060560.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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