(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼状態が切換可能な内燃機関の制御装置であって、
エンジン回転速度を表す軸とエンジン負荷を表す軸との二次元座標において示される均質燃焼から成層燃焼への切換判断を行うための均質→成層切換線と成層燃焼から均質燃焼への切換判断を行うための成層→均質切換線との間にヒステリシスを有する切換条件に従って前記内燃機関の燃焼状態を切り換える燃焼状態切換手段と、
該ヒステリシスの幅を変更するヒステリシス幅変更手段と、
前記内燃機関の出力トルクを一時的に変化させることにより駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置の作動に基づいて、該ヒステリシス変更手段に前記均質→成層切換線をエンジン回転速度減少側へずらして前記ヒステリシスの幅が前記内燃機関に対する出力トルクの変化要求がない場合に比較して拡大するように該ヒステリシス幅の変更を指令するヒステリシス幅変更指令手段と
を、含む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、燃焼状態が切換可能な内燃機関と駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置とを有する車両において、その内燃機関を制御する制御装置に関し、特に、走行中の車両のショックを抑制し且つ上記車両の制御装置のトルク制御を安定化する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガソリンを気筒内に直接噴射して希薄燃焼させる筒内噴射エンジン、空気と燃料との比（すなわち空燃比＝空気／燃料）Ａ／Ｆが大きい混合気をエンジンに供給して燃焼させるリーンバーンエンジンのように、燃焼状態が切り換えられる内燃機関が知られている。このような燃焼状態が切り換えられる内燃機関では、たとえば空燃比Ａ／Ｆが１５程度である理論空燃比の混合気が燃焼させられる均質燃焼（ストイキ燃焼）とその理論空燃比よりも空燃比が小さい混合気をエンジンに供給する成層燃焼（希薄燃焼）との間においてトルク変動が発生する性質がある。このため、通常、変速中トルクダウン制御装置により内燃機関のトルクダウンが要請される自動変速機の変速時において上記均質燃焼と成層燃焼との間の切換を禁止することにより、変速時のショックが大きくなることを抑制する制御装置が提案されている。たとえば、特開平８−１９３５３５号公報に記載された制御装置がそれである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の制御装置では、自動変速機の変速中において内燃機関の燃焼状態の切換自体が禁止されるので、たとえば、成層燃焼時の変速により運転状態たとえばエンジン回転速度やエンジン負荷が変化すると、その運転状態に適合した燃焼状態とならないために内燃機関の燃焼自体が不適切なものとなるという欠点があった。このように、内燃機関の燃焼自体が不適切なものとなると、却って変速ショックが大きくなるおそれがあり、また、上記変速中トルクダウン制御装置によるトルク制御がうまく行かなくなる可能性がある。このような不都合は、変速中トルクダウン制御装置だけでなく、たとえば第１速再加速トルク制御、ＴＲＣ制御、ＶＳＣ制御、トルクコンバータのロックアップクラッチ制御など、車両駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置についても同様に存在する。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、燃焼状態が切換られる内燃機関を備えた車両において、内燃機関の燃焼状態を適切とする内燃機関の制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、燃焼状態が切換可能な内燃機関の制御装置であって、(a) エンジン回転速度を表す軸とエンジン負荷を表す軸との二次元座標において示される均質燃焼から成層燃焼への切換判断を行うための均質→成層切換線と成層燃焼から均質燃焼への切換判断を行うための成層→均質切換線との間にヒステリシスを有する切換条件に従って前記内燃機関の燃焼状態を切り換える燃焼状態切換手段と、(b) そのヒステリシスの幅を変更するヒステリシス幅変更手段と、(c) 前記内燃機関の出力トルクを一時的に変化させることにより駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置の作動に基づいて、そのヒステリシス変更手段に前記均質→成層切換線をエンジン回転速度減少側へずらして前記ヒステリシスの幅が前記内燃機関に対する出力トルクの変化要求がない場合に比較して拡大するようにそのヒステリシス幅の変更を指令するヒステリシス幅変更指令手段とを、含むことにある。
【０００６】
【発明の効果】
このようにすれば、前記内燃機関の出力トルクを一時的に変化させることにより駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置の作動に基づいて、内燃機関の燃焼状態を切り換える燃焼状態切換手段により用いられる切換条件のヒステリシスを変更する指令が、ヒステリシス幅変更指令手段からヒステリシス幅変更手段に指令され、そのヒステリシス幅変更手段によりヒステリシス幅が変更されるので、燃焼状態が適切となる。すなわち、上記車両の制御装置から内燃機関に対する出力トルク変化要求に拘らず、内燃機関の燃焼状態が適切となり、また、車両の制御装置から要求されたトルク制御がうまく行くようになる。さらに、頻繁な燃焼状態の切り換えがなくなり、燃焼状態が適切となる。しかも、ヒステリシス幅変更指令手段は、均質→成層切換線をエンジン回転速度減少側へずらして前記ヒステリシスの幅が前記内燃機関に対する出力トルクの変化要求がない場合に比較して拡大するようにそのヒステリシス幅の変更を指令するので、筒内エンジンに対する出力トルク変化要求があるときだけ切換条件がエンジン回転方向におけるヒステリシスが拡大され、これにより常時は成層燃焼が可及的に行われて燃費が向上する利点がある。
【０００７】
因みに、前述の従来の技術とは別に、単に変速中などに内燃機関の燃焼状態の切り換えを許可しているだけでは、燃焼状態の頻繁な切り換えすなわちハンチングが発生し、燃焼状態の切り換えに伴うエンジントルク変動やトルク制御が良好に行われ得ず、変速ショックが大きくなるおそれが発生する場合もあったのである。
【０００８】
【第１発明の他の態様】
ここで、好適には、前記駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置は、自動変速機の変速期間内において内燃機関の出力トルクを一時的に低下させる変速中トルク低減制御装置、惰行走行中に第１速状態へ変速された後の再加速操作時においてエンジン回転速度の上昇に伴う一方向クラッチの係合時のショックを緩和するために内燃機関のトルク制御を行う第１速再加速トルク制御装置、摩擦抵抗が低い低μ路での車両発進時において車輪の駆動力すなわちトラクション（牽引力）を高めるために内燃機関の出力トルクを低下させるＴＲＣ制御（トラクションコントロール）装置、車両旋回時のオーバステア或いはアンダステアを抑制するために内燃機関の出力トルクを一時的に制御するＶＳＣ制御装置、又は、流体継ぎ手に設けられたロックアップクラッチを係合させるときに内燃機関の出力トルクを一時的に低下させるロックアップクラッチ開閉時トルク制御装置である。上記変速中トルクダウン制御装置、第１速再加速トルク制御装置、ＴＲＣ制御装置、ＶＳＣ制御装置、ロックアップクラッチ開閉時トルク制御装置はいずれも内燃機関の出力トルクの変化すなわち駆動系の駆動状態の変化を発生させるものであるので、それら制御装置から内燃機関に対する出力トルク変化要求に拘らず、内燃機関の燃焼状態が適切となり、また、車両の制御装置から要求されたトルク制御がうまく行くようになる。
【０００９】
また、好適には、前記ヒステリシス幅変更指令手段は、前記ヒステリシスの幅を拡大するように前記ヒステリシス変更手段に変更を指令するものである。このようにすれば、前記車両の制御装置からの要求、すなわち内燃機関に対する出力トルク変化要求に基づいて、内燃機関の燃焼状態を切り換える燃焼状態切換手段により用いられる切換条件のヒステリシス幅が拡大されるので、上記内燃機関に対する出力トルク変化要求中の内燃機関の燃焼状態の頻繁な切換（切換ハンチング）が防止され、変速ショックや第１速再加速時のショックが好適に緩和される。すなわち、頻繁な切換が抑制されて内燃機関の燃焼状態が適切となり、車両の制御装置から要求されたトルク制御が良好に行われる。
【００１０】
また、好適には、前記内燃機関は、ガソリンを気筒内に直接噴射して希薄燃焼させる筒内噴射エンジンであり、前記内燃機関の燃焼状態を切り換える燃焼状態切換手段により用いられる切換条件は、筒内噴射エンジンの回転速度を表す回転速度軸と筒内噴射エンジンの負荷を表す負荷軸との二次元座標において、その筒内噴射エンジンの成層燃焼を行う領域と均質燃焼を行う領域との間に設けられた、均質→成層切換線およびその外側に設けられた成層→均質切換線であり、その切換条件のヒステリシス幅は、その均質→成層切換線と成層→均質切換線との間の間隔に対応するものであり、前記ヒステリシス幅変更指令手段は、その均質→成層切換線を上記回転速度の減少側へ変更することを指令するものである。このようにすれば、車両の制御装置からの要求、すなわち内燃機関に対する出力トルク変化要求があるときだけ、切換条件の回転方向におけるヒステリシスが拡大させられるので、常時は成層燃焼が可及的に行われる利点がある。また、車両の制御装置からの要求すなわち筒内噴射エンジンに対する出力トルク変化要求に従うトルク変化により筒内噴射エンジンの回転変動を伴うものである場合には、燃焼状態の頻繁な切換（切換ハンチング）が好適に防止される。
【００１７】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明が適用された車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。図において、筒内噴射エンジン１０は、燃焼状態が切り換えられる形式の４サイクル内燃機関であって、ガソリンを気筒内へ直接に噴射することにより空燃比が理論空燃比よりも大きい希薄燃焼すなわち成層燃焼を実現するものである。この筒内噴射エンジン１０の出力は、トルクコンバータ１２を介して自動変速機１４に入力され、図示しない差動歯車装置および車軸を介して駆動輪へ伝達されるようになっている。
【００１９】
上記トルクコンバータ１２は、エンジン１０のクランク軸１６に連結されたポンプ翼車１８と、自動変速機１４の入力軸２０に連結されたタービン翼車２２と、それらポンプ翼車１８およびタービン翼車２２の間を直結するための直結クラッチすなわちロックアップクラッチ２４と、一方向クラッチ２６によって一方向の回転が阻止されているステータ２８とを備えている。
【００２０】
上記自動変速機１４は、ハイおよびローの２段の切り換えを行う第１変速機３０と、後進ギヤ段および前進４段の切り換えが可能な第２変速機３２を備えている。第１変速機３０は、サンギヤＳ０、リングギヤＲ０、およびキャリヤＫ０に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ０およびリングギヤＲ０に噛み合わされている遊星ギヤＰ０から成るＨＬ遊星歯車装置３４と、サンギヤＳ０とキャリヤＫ０との間に設けられたクラッチＣ０および一方向クラッチＦ０と、サンギヤＳ０およびハウジング４１間に設けられたブレーキＢ０とを備えている。
【００２１】
上記第２変速機３２は、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１、およびキャリヤＫ１に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ１およびリングギヤＲ１に噛み合わされている遊星ギヤＰ１から成る第１遊星歯車装置３６と、サンギヤＳ２、リングギヤＲ２、およびキャリヤＫ２に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ２およびリングギヤＲ２に噛み合わされている遊星ギヤＰ２から成る第２遊星歯車装置３８と、サンギヤＳ３、リングギヤＲ３、およびキャリヤＫ３に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ３およびリングギヤＲ３に噛み合わされている遊星ギヤＰ３から成る第３遊星歯車装置４０とを備えている。
【００２２】
上記サンギヤＳ１とサンギヤＳ２は互いに一体的に連結され、リングギヤＲ１とキャリヤＫ２とキャリヤＫ３とが一体的に連結され、そのキャリヤＫ３は出力軸４２に連結されている。また、リングギヤＲ２がサンギヤＳ３に一体的に連結されている。そして、リングギヤＲ２およびサンギヤＳ３と中間軸４４との間にクラッチＣ１が設けられ、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２と中間軸４４との間にクラッチＣ２が設けられている。また、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２の回転を止めるためのバンド形式のブレーキＢ１がハウジング４１に設けられている。また、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２とハウジング４１との間には、一方向クラッチＦ１およびブレーキＢ２が直列に設けられている。この一方向クラッチＦ１は、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２が入力軸２０と反対の方向へ逆回転しようとする際に係合させられるように構成されている。
【００２３】
キャリヤＫ１とハウジング４１との間にはブレーキＢ３が設けられており、リングギヤＲ３とハウジング４１との間には、ブレーキＢ４と一方向クラッチＦ２とが並列に設けられている。この一方向クラッチＦ２は、リングギヤＲ３が逆回転しようとする際に係合させられるように構成されている。
【００２４】
このような自動変速機１４は、例えば図２に示す作動表に従って後進１段および変速比が順次異なる前進５段のギヤ段のいずれかに切り換えられる。図２において○印は係合状態を示し、空欄は解放状態を示し、●はエンジンブレーキを発生させるときの係合状態を示している。たとえば、シフトレバー７２（図３参照）が「Ｄ」レンジである場合において、たとえば旋回するためにブレーキ操作により車速Ｖが減少させられてたとえば第３速から第１速へダウン変速させられた後、旋回終了付近で再加速操作が行われることによりエンジン回転速度ＮE が上昇させられると、一方向クラッチＦ２の係合により第１速ギヤ段が達成されて動力が再び伝達されるようになる。
【００２５】
前記筒内噴射エンジン１０は、たとえば、図示しない吸気弁により開閉される１対の吸気穴に接続された１対の吸気ポートと、図示しない排気弁により開閉される１対の排気穴に接続された１対の排気ポートと、上記１対の吸気ポートのうちの一方の吸気ポートに設けられて気筒内に流入する気流を変更するために開閉させられる切換弁と、その切換弁を開閉駆動する弁アクチュエータとを、各気筒毎に備え、気筒内への燃料噴射量、燃料噴射タイミング、およびその切換弁の作動が変化させられることにより、たとえば図４に示すように、燃焼状態が切換られるようになっている。図４において、空燃比Ａ／Ｆは、筒内噴射エンジン１０に吸入される混合気の空気と燃料との比（＝空気／燃料）である。１５（均質燃焼時）から５０（成層燃焼時）の間で変化させられる。均質燃焼時には、空燃比が理論空燃比たとえば１５（空気：燃料＝１５：１）とされ且つ吸気工程において燃料噴射が行われる。リーン燃焼時では、その空燃比が１５よりも大きい値とされる。また、成層燃焼時では、空燃比が理論空燃比たとえば５０（空気：燃料＝５５：１）とされ且つ圧縮工程において燃料噴射が行われる。また、弱成層燃焼時では、空燃比が成層燃焼時よりも小さくされ且つ吸気工程および圧縮工程において燃料噴射が行われる。希薄燃焼とは、空燃比が上記理論空燃比よりも大きい場合であり、たとえば上記成層燃焼、弱成層燃焼がそれに相当する。なお、上記リーン燃焼或いは弱成層燃焼が設けられない場合もある。
【００２６】
上記図３は車両の制御装置を説明する図である。アクセルペダル５０の操作量ＡCC（％）がアクセル操作量センサ５１により検出されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の要求出力に応じて大きく踏み込み操作されるもので、加速操作部材に相当する。筒内噴射エンジン１０の吸気配管には、スロットルアクチュエータ５４によって基本的にはアクセルペダル５０の操作量ＡCCに応じた開き角（開度）θTH（％）とされるスロットル弁５６が設けられている。また、アイドル回転制御のために上記スロットル弁５６をバイパスさせるバイパス通路５２には、筒内噴射エンジン１０のアイドル回転を制御するためにスロットル弁５６全閉時の吸気量を制御するＩＳＣ弁５３が設けられている。エンジン１０の回転速度ＮE （r.p.m ）を検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン１０の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度ＴA を検出するための吸入空気温度センサ６２、上記スロットル弁５６の全閉状態およびその開度θTHを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ６４、出力軸４２の回転速度ＮOUT （r.p.m ）すなわち車速Ｖを検出するための車速センサ６６、筒内噴射エンジン１０の冷却水温度ＴW を検出するための冷却水温センサ６８、ブレーキの作動を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７２の操作位置ＰSHを検出するための操作位置センサ７４、入力軸２０の回転速度ＮINすなわちクラッチＣ０の回転速度ＮC0（＝タービン回転速度ＮT ）を検出するための入力軸回転センサ７３、油圧制御回路８４の作動油温度ＴOIL を検出するための油温センサ７５などが設けられており、それらのセンサから、エンジン回転速度ＮE 、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度ＴA 、スロットル弁開度θTH、車速Ｖ、エンジン冷却水温ＴW 、ブレーキの作動状態ＢＫ、シフトレバー７２の操作位置ＰSH、入力軸回転速度ＮC0、作動油温度ＴOIL を表す信号がエンジン用電子制御装置７６或いは変速用電子制御装置７８に供給されるようになっている。
【００２７】
図３のエンジン用電子制御装置７６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェースを備えた所謂マイクロコンピュータであって、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、種々のエンジン制御を実行する。例えば、燃料噴射量制御のために燃料噴射弁７９を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ８０を制御し、アイドルスピード制御のためにＩＳＣ弁５３を制御し、トラクション制御のためにスロットルアクチュエータ５４によりスロットル弁５６を制御する。エンジン用電子制御装置７６は、スロットル弁５６の制御において、図示しない関係から実際のアクセルペダル操作量ＡCCに基づいてスロットルアクチュエータ５４を駆動し、基本的にはアクセルペダル操作量ＡCCが増加するに伴ってスロットル弁開度θTHを増加させる。また、上記エンジン用電子制御装置７６は、変速中トルク低減制御を実行し、変速ショックを緩和するために自動変速機１４の変速期間内においてエンジン１０の出力を一時的に低減させる。また、上記エンジン用電子制御装置７６は、第１速再加速トルク制御を実行し、第１速再加速時において一方向クラッチＦ２の係合ショックが緩和されるようにスロットル弁５６およびエンジン出力を制御する。さらに、エンジン用電子制御装置７６は、たとえば図５に示す予め記憶された関係から実際のエンジン回転速度ＮE および筒内噴射エンジン１０の負荷に基づいて燃焼状態を決定し、気筒内噴射エンジン１０がその燃焼状態となるように燃料噴射量、燃料噴射時期などを制御して燃焼状態を切り換える。上記筒内噴射エンジン１０の負荷は、たとえばスロットル弁開度θTH或いはアクセルペダル操作量ＡCCに基づいて決定される実際の負荷量或いは負荷率である。
【００２８】
上記エンジン用電子制御装置７６は、変速用電子制御装置７８と相互に通信可能に接続されており、一方に必要な信号が他方から適宜送信されるようになっている。変速用電子制御装置７８も、上記と同様のマイクロコンピュータであって、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、油圧制御回路８４の各ソレノイドバルブＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬ４或いはリニアソレノイドバルブＳＬＵ、ＳＬＴ、ＳＬＮを駆動する。具体的には、例えば図６に示す予め記憶された変速線図から実際のスロットル弁開度θTHおよび車速Ｖに基づいて自動変速機１４のギヤ段を決定し、この決定されたギヤ段を成立させるように電磁弁ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬ４を駆動する。図６の実線はアップシフト線で、破線はダウンシフト線である。また、上記変速用電子制御装置７８は、自動変速機１４の変速時に発生する変速ショックを緩和するために、その変速期間内においてエンジン出力を一時的に低下させる要求を出力する。
【００２９】
図７は、上記エンジン用電子制御装置７６および変速用電子制御装置７８の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図７において、変速制御手段９０は、例えば図６に示す予め記憶された変速線図から実際のスロットル弁開度θTHおよび車速Ｖに基づいて自動変速機１４のギヤ段を決定し、この決定されたギヤ段を成立させるように電磁弁ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬ４を制御する。変速中トルク低減制御手段９２は、変速ショックを抑制するために自動変速機１４の変速期間内は気筒内噴射エンジン１０の出力トルクを一時的に低下させる。
【００３０】
燃焼状態切換手段９４は、たとえば図５に示す予め記憶された切換条件から実際のエンジン回転速度ＮE とアクセル操作量ＡCCに基づいて決定される実際の負荷とに基づいて、気筒内噴射エンジン１０の燃焼状態を切り換える。図５に示す切換条件は、筒内噴射エンジン１０の回転速度ＮE を表す回転速度軸９６と筒内噴射エンジン１０の負荷を表す負荷軸９８とから成る直交二次元座標において、その筒内噴射エンジン１０の成層燃焼を行う領域と均質燃焼を行う領域との間に設けられた、均質→成層切換線１００（実線）およびその外側に設けられた成層→均質切換線１０２（破線）により表されており、それら均質→成層切換線１００と成層→均質切換線１０２との間に切換判断用のヒステリシスが設けられている。その切換条件のヒステリシス幅は、その均質→成層切換線１００と成層→均質切換線１０２との間の間隔に対応している。
【００３１】
第１速再加速トルク制御手段１０６は、車両の減速或いは制動操作により車速Ｖが低下することにより変速制御手段９０によりたとえば第３速ギヤ段から第１速ギヤ段へダウン変速された走行時であってその第１速ギア段を達成させる一方向クラッチＦ２が未だ滑っている未係合状態において、アクセルペダル５０により再加速操作が行われたとき、上記一方向クラッチＦ２の係合ショックを緩和するために、たとえば図９に示すように、エンジン回転速度ＮE を速やかに立ち上げ且つ同期回転付近ではその上昇を緩和させ或いは出力トルクを抑制するようにスロットル弁５６を駆動するスロットルアクチュエータ５４を制御すると同時に、ｔ1 時点付近すなわち同期回転数付近では点火時期の遅角を実行し、再加速時の筒内噴射エンジン１０の出力トルクを調節する。図９の２点鎖線はたとえば成層燃焼時において負荷に対応する仮想スロットル弁開度を示している。上記変速中トルク低減制御手段９２および第１速再加速トルク制御手段１０６は、前記エンジン用電子制御装置７６の制御機能の一部であって、その一部の機能が発生させている状態のエンジン用電子制御装置７６が、変速中トルク低減制御装置或いは第１速再加速トルク制御装置に対応している。
【００３２】
ヒステリシス幅変更指令手段１０８は、駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置に対応する上記変速中トルク低減制御手段９２或いは第１速再加速トルク制御手段１０６の作動に基づいて、すなわちそれら変速中トルク低減制御手段９２或いは第１速再加速トルク制御手段１０６からの要求に基づいて、ヒステリシス変更手段１１０に変更を指令する。ヒステリシス変更手段１１０は、上記ヒステリシス幅変更指令手段１０８からの指令に応答して、たとえば図５に示す切換条件の均質→成層切換線１００の一部を低エンジン回転速度側へずらすことによりエンジン回転速度方向のヒステリシスの幅を拡大する。図５の１点鎖線はこの状態を示している。
【００３３】
図８は、前記エンジン用電子制御装置７６の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、ヒステリシス変更制御ルーチンを示している。図８において、前記ヒステリシス幅変更指令手段１０８に対応するＳＡ１では、変速中トルク低減制御手段９２により行われる変速中のトルク低減制御の実行中、或いは第１速再加速トルク制御手段１０６により行われる第１速再加速トルク制御の実行中であるか否かが判断される。このＳＡ１の判断が否定された場合は、ＳＡ４において図５の実線および破線に示す通常の燃焼状態切換条件が前記燃焼状態切換手段９４の切換判断に用いられるようにされる。
【００３４】
しかし、上記ＳＡ１の判断が肯定された場合は、前記ヒステリシス幅変更手段１１０に対応するＳＡ２において、図５の実線に示す均質→成層切換線１００の一部が１点鎖線に示すように低エンジン回転速度側へずらされることによりエンジン回転速度方向のヒステリシスの幅が拡大される。次いで、ＳＡ３では、ＳＡ１において制御中であると判断された変速中のトルク低減制御或いは第１速再加速トルク制御が終了したか否かが判断される。当初はこのＳＡ３の判断が否定されるので、ＳＡ２以下が繰り返し実行される。
【００３５】
そのＳＡ２以下が繰り返し実行されるうち、ＳＡ３の判断が肯定されると、前記ＳＡ４において、図５の実線に示す均質→成層切換線１００と破線に示す成層→均質切換線１０２とから成る通常の燃焼状態切換条件に戻される。
【００３６】
上述のように、本実施例によれば、駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置の作動、すなわち上記変速中トルク低減制御手段９２による筒内噴射エンジン１０の出力トルク低減作動または第１速再加速トルク制御手段１０６による筒内噴射エンジン１０の出力トルク制御作動に基づいて、筒内噴射エンジン１０の燃焼状態を切り換える燃焼状態切換手段９４により用いられる切換条件のヒステリシスを変更する指令が、ヒステリシス幅変更指令手段１０８（ＳＡ１）からヒステリシス幅変更手段１１０（ＳＡ２）に指令され、そのヒステリシス幅変更手段１１０（ＳＡ２）により図５の切換条件のヒステリシス幅が変更されるので、燃焼状態が適切となる。すなわち、上記車両の制御装置から筒内噴射エンジン１０に対する出力トルク変化要求に拘らず、筒内噴射エンジン１０の燃焼状態が適切となり、また、車両の制御装置から要求されたトルク制御がうまく行くようになる。
【００３７】
また、本実施例によれば、ヒステリシス幅変更指令手段１０８（ＳＡ１）は、ヒステリシスの幅を拡大するようにヒステリシス変更手段１１０に変更を指令するものであることから、前記車両の制御装置からの要求、すなわち筒内噴射エンジン１０に対する出力トルク変化要求に基づいて、筒内噴射エンジン１０の燃焼状態を切り換える燃焼状態切換手段９４により用いられる切換条件のヒステリシス幅が拡大されるので、上記筒内噴射エンジン１０に対する出力トルク変化要求中の筒内噴射エンジン１０の燃焼状態の頻繁な切換（切換ハンチング）が防止され、変速ショックや第１速再加速時のショックが好適に緩和される。すなわち、頻繁な切換が抑制されて筒内噴射エンジン１０の燃焼状態が適切となって車両の制御装置から要求されたトルク制御が良好に行われる。
【００３８】
また、本実施例によれば、前記ヒステリシス幅変更指令手段１０８（ＳＡ１）は、図５に示す切換条件においてその均質→成層切換線１００をエンジン回転速度ＮE の減少側へ変更することを指令するものであることから、車両の制御装置からの要求、すなわち筒内噴射エンジン１０に対する出力トルク変化要求があるときだけ、切換条件の回転方向におけるヒステリシスが拡大させられるので、常時は成層燃焼が可及的に行われ、燃費が向上する利点がある。また、車両の制御装置からの要求すなわち筒内噴射エンジン１０に対する出力トルク変化要求に従うトルク変化により筒内噴射エンジン１０の回転変動を伴うものである場合には、燃焼状態の頻繁な切換（切換ハンチング）が好適に防止される。
【００３９】
因みに、第１速再加速トルク制御手段１０６による第１速再加速トルク制御の実行時において上記切換条件の回転方向におけるヒステリシスが拡大されず、成層運転領域に切換られる場合には、図４に示すように点火時期の遅角が有効に作用せず、図９の破線に示すように、第１速ギア段を成立させる一方向クラッチＦ２の係合により、大きなショックが発生する。
【００４０】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
図１０は、本発明の他の実施例において、燃焼状態切換手段９４により用いられる切換条件を示す図である。本実施例の切換条件は、図５と同様に、筒内噴射エンジン１０の回転速度ＮE を表す回転速度軸９６と筒内噴射エンジン１０の負荷を表す負荷軸９８とから成る直交二次元座標において、その筒内噴射エンジン１０の成層燃焼を行う領域と均質燃焼を行う領域との間に設けられた、均質→成層切換線１１４（実線）およびその外側に設けられた成層→均質切換線１１６（破線）により表されており、それら均質→成層切換線１１４と成層→均質切換線１１６との間に切換判断用のヒステリシスが設けられている。また、そのヒステリシス幅は、その均質→成層切換線１１４と成層→均質切換線１１６との間の間隔に対応している。本実施例の均質→成層切換線１１４（実線）は、１点鎖線に示す手動変速機用の均質→成層切換線１１８に比較して、低回転速度側すなわち成層燃焼領域を減少させる側へずらされており、ヒステリシスの幅が大きく設定されている。
【００４２】
一般に、手動変速機は回転方向のハンチングの可能性が比較的低いのに対して、自動変速機１４は回転方向のハンチングの可能性が相対的に高い。このため、本実施例によれば、車両に備えられた動力伝達装置（自動変速機１４）に応じて適切なヒステリシスが拡大されているので、筒内噴射エンジン１０の燃焼状態の切り換えが頻繁とならず、適切な燃焼状態が得られるとともに燃焼状態が安定する。また、本実施例では、手動変速機用の均質→成層切換線１１８（１点鎖線）の一部が回転速度減少側にずらされるように均質→成層切換線１１４（実線）が設定されることによりヒステリシス幅が拡大されているので、可及的に成層燃焼が行われ、燃費が向上する利点がある。
【００４３】
図１１は、本発明の参考例におけるエンジン用電子制御装置７６および変速用電子制御装置７８の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図１１において、優先切換指令手段１２２がヒステリシス幅変更指令手段１０８およびヒステリシス幅変更手段１１０に代えて設けられている点において、図７の実施例と相違する。この優先切換指令手段１２２は、車両の駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置、たとえば変速中トルク低減制御９２、第１速再加速トルク制御手段１０６の作動に基づいてすなわちその変速中トルク低減制御９２、第１速再加速トルク制御手段１０６からの要求に基づいて、気筒内噴射エンジン１０の燃焼状態を希薄燃焼たとえば成層燃焼或いは弱成層燃焼からそれよりも混合比が高く設定された所定の燃焼たとえば均質燃焼へ優先的に切り換えるように燃焼状態切換手段９４に指令する。
【００４４】
図１２は、前記エンジン用電子制御装置７６の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、燃焼状態優先切換制御ルーチンを示している。図１２において、前記優先切換指令手段１２２に対応するＳＢ１では、変速中トルク低減制御手段９２により行われる変速中のトルク低減制御の実行中、或いは第１速再加速トルク制御手段１０６により行われる第１速再加速トルク制御の実行中であるか否かが判断される。このＳＢ１の判断が否定された場合は、ＳＢ４において、たとえば図５の実線および破線に示す通常の燃焼状態切換条件を用いた通常の燃焼状態切換制御が実行される。
【００４５】
しかし、上記ＳＢ１の判断が肯定された場合は、前記燃焼状態切換手段９４に対応するＳＢ２において、気筒内噴射エンジン１０の燃焼状態が優先的に均質燃焼（ストイキ燃焼）とされる。次いで、ＳＢ３では、ＳＢ１において制御中であると判断された変速中のトルク低減制御或いは第１速再加速トルク制御が終了したか否かが判断される。当初はこのＳＢ３の判断が否定されるので、ＳＢ２以下が繰り返し実行される。そのＳＢ２以下が繰り返し実行されるうち、ＳＢ３の判断が肯定されると、前記ＳＢ４において、たとえば図５の実線に示す均質→成層切換線１００と破線に示す成層→均質切換線１０２とから成る通常の切換条件を用いた燃焼状態切換制御に戻される。
【００４６】
本参考例によれば、優先切換指令手段１２２（ＳＢ１）により、駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置すなわち変速中トルク低減制御手段９２或いは第１速再加速トルク制御手段１０６の作動に基づいて、気筒内噴射エンジン１０の燃焼状態を希薄燃焼からそれよりも混合比が高く設定された所定の燃焼例えば均質燃焼へ優先的に切り換えるように上記燃焼状態切換手段９４へ指令されると、その燃焼状態切換手段９４により気筒内噴射エンジン１０の燃焼状態がその均質燃焼へ優先的に切り換えられるので、図１３に示すように第一速再加速トルク制御中に燃焼状態の切換がなくなって気筒内噴射エンジン１０の燃焼状態が適切となり、また、上記車両の制御装置から要求されたトルク制御がうまく行くようになる。たとえば、気筒内噴射エンジン１０の燃焼状態毎にその出力トルクを制御する方法が異なるので、同じ方法を用いて気筒内噴射エンジン１０の出力トルクを制御することができる。
【００４７】
因みに、第１速再加速トルク制御手段１０６による第１速再加速トルク制御の実行時において上記切換条件の回転方向におけるヒステリシスが拡大されず、成層運転領域に切換られる場合には、図１３に示すように点火時期の遅角が有効に作用せず、図１３の破線に示すように、第１速ギア段を成立させる一方向クラッチＦ２の係合により、大きなショックが発生する場合があるのである。
【００４８】
図１４は、本発明の参考例におけるエンジン用電子制御装置７６および変速用電子制御装置７８の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図１４において、切換禁止指令手段１２６がヒステリシス幅変更指令手段１０８およびヒステリシス幅変更手段１１０に代えて設けられている点において、図７の実施例と相違する。この切換禁止指令手段１２６は、車両の駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置、たとえば変速中トルク低減制御９２、第１速再加速トルク制御手段１０６の作動に基づいてすなわちその変速中トルク低減制御９２、第１速再加速トルク制御手段１０６からの要求に基づいて、気筒内噴射エンジン１０の燃焼状態の切換、たとえば希薄燃焼と成層燃焼或いは弱成層燃焼との間の切換を禁止するように燃焼状態切換手段９４に指令する。
【００４９】
図１５は、前記エンジン用電子制御装置７６の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、燃焼状態切換禁止制御ルーチンを示している。図１５において、前記切換禁止指令手段１２６に対応するＳＣ１では、変速中トルク低減制御手段９２により行われる変速中のトルク低減制御の実行中、或いは第１速再加速トルク制御手段１０６により行われる第１速再加速トルク制御の実行中であるか否かが判断される。このＳＣ１の判断が否定された場合は、ＳＣ４において、たとえば図５の実線および破線に示す通常の燃焼状態切換条件を用いた通常の燃焼状態切換制御が実行される。
【００５０】
しかし、上記ＳＣ１の判断が肯定された場合は、前記燃焼状態切換手段９４に対応するＳＣ２において、気筒内噴射エンジン１０の燃焼状態の切換が優先的に禁止される。次いで、ＳＣ３では、ＳＣ１において制御中であると判断された変速中のトルク低減制御或いは第１速再加速トルク制御が終了したか否かが判断される。当初はこのＳＣ３の判断が否定されるので、ＳＣ２以下が繰り返し実行される。そのＳＣ２以下が繰り返し実行されるうち、ＳＣ３の判断が肯定されると、前記ＳＣ４において、たとえば図５の実線に示す均質→成層切換線１００と破線に示す成層→均質切換線１０２とから成る通常の切換条件を用いた燃焼状態切換制御に戻される。
【００５１】
本参考例によれば、切換禁止指令手段１２６（ＳＣ１）により、駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置すなわち変速中トルク低減制御手段９２或いは第１速再加速トルク制御手段１０６の作動に基づいて、気筒内噴射エンジン１０の燃焼状態の切換を禁止するように上記燃焼状態切換手段９４へ指令されると、その燃焼状態切換手段９４により気筒内噴射エンジン１０の燃焼状態の切換が禁止されるので、頻繁な切換がなくなって気筒内噴射エンジン１０の燃焼状態が適切となり、また、上記車両の制御装置から要求されたトルク制御がうまく行くようになる。たとえば、気筒内噴射エンジン１０の燃焼状態毎にその出力トルクを制御する方法が異なるので、同じ方法を用いて気筒内噴射エンジン１０の出力トルクを制御することができる。
【００５２】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は他の態様においても適用される。
【００５３】
たとえば、前述の実施例の車両では、気筒内噴射エンジン１０が設けられていたが、気筒外噴射により希薄燃焼させるリーンバーンエンジンなどの他の形式のエンジンであってもよい。要するに、燃焼状態が切り換えられるエンジンであればよいのである。
【００５４】
また、前述の実施例では、切換条件として、均質燃焼と成層燃焼とを切り換えるための図５或いは図１０に示されるものが用いられていたが、均質→成層切換線１００、１１４、成層→均質切換線１０２、１１６の形状は必要に応じて種々の直線或いは曲線とされてもよいし、切り換えられる燃焼状態は、気筒内噴射エンジン１０の燃焼状態に応じて、弱成層燃焼と均質燃焼との間や、弱成層燃焼とリーン燃焼との間、成層燃焼とリーン燃焼との間などであってもよい。
【００５５】
また、前述の実施例では、均質→成層切換線１００、１１４の一部が低回転速度側へずらされることによってヒステリシスが拡大されていたが、成層→均質切換線１０２、１１６の一部が高回転速度側へずらされることによってヒステリシスが拡大されてもよいし、均質→成層切換線１００、１１４或いは成層→均質切換線１０２、１１６の一部が低負荷側或いは高負荷側へずらされることによってヒステリシスが拡大されてもよい。
【００５６】
また、前述の実施例の車両では、動力伝達装置として、ロックアップクラッチ２４付のトルクコンバータ１２および有段式自動変速機１４が用いられていたが、クラッチペダルにより操作されるクラッチおよび手動変速機、フルードカップリングまたはトルクコンバータおよびベルト式無段変速機、トラクション型無段変速機、他の形式の無段変速機などであってもよい。また、上記自動変速機１４は、自動的に変速比を変化させる自動変速モードに加えて、手動操作に応答してギヤ段を切り換える手動変速モードが設けられたものであってもよい。
【００５７】
また、前述の実施例の車両には、互いに通信回線を介して接続されたエンジン制御装置７６および変速機制御装置７８が設けられていたが、共通の演算制御装置が用いられていてもよいし、たとえば各制御毎に設けられた３以上の演算制御装置が用いられていてもよい。
【００５８】
また、前述の実施例においては、駆動状態の変化を発生させる車両の制御装置として、変速中トルク低減制御手段９２および第１速再加速トルク制御手段１０６に対応する装置が説明されていたが、ロックアップクラッチ２４の解放ショック或いは係合ショックを緩和するための気筒内噴射エンジン１０のトルクを制御する装置など、他の制御装置であってもよい。要するに、気筒内噴射エンジン１０のトルク変化或いは回転変化などの駆動状態の変化を発生させるものであればよいのである。
【００５９】
たとえば、上記のようなロックアップクラッチ２４の解放ショック或いは係合ショックを緩和するための気筒内噴射エンジン１０のトルクを制御する制御装置が備えられる場合には、ロックアップクラッチ２４の係合時にはハンチングの可能性が低いために前記ヒステリシスが小さくされ、ロックアップクラッチ２４の解放時にはそのヒステリシスが拡大される。また、上記ロックアップクラッチ２４がスリップ状態で係合させられる場合（スリップ制御）には、ロックアップクラッチ２４のスリップ率に応じて上記ヒステリシスの大きさが変化させられるようにしてもよい。
【００６０】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である車両において、その動力伝達経路に備えられたトルクコンバータおよび自動変速機の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の自動変速機の摩擦係合装置の作動の組み合わせとそれにより得られるギヤ段との関係を説明する図表である。
【図３】図１の車両において、エンジンと変速機の協調制御装置の制御系統を説明する図である。
【図４】図１の車両に設けられた気筒内噴射エンジンの燃焼状態の種類、空燃比、噴射タイミング、トルクダウン方法をそれぞれ説明する図表である。
【図５】図３のエンジン用電子制御装置において、燃焼状態の切り換えを判断するために用いられる切換条件を示す図である。
【図６】図３の変速用電子制御装置において、自動変速機のギヤ段の切換を判断するために用いられる変速線図を示す図である。
【図７】図３のエンジン用電子制御装置および変速用電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図８】図３のエンジン用電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図９】図８の制御が行われるときの第１速再加速制御の作動の要部を説明するタイムチャートである。
【図１０】本発明の他の実施例における切換条件を示す図であって、図５に相当する図である。
【図１１】本発明の他の実施例におけるエンジン用電子制御装置および変速用電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図１２】図１１の実施例におけるエンジン用電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１３】図１２の制御が行われるときの第１速再加速制御の作動の要部を説明するタイムチャートである。
【図１４】本発明の他の実施例におけるエンジン用電子制御装置および変速用電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図１５】図１４の実施例におけるエンジン用電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０：気筒内噴射エンジン（内燃機関）
９２：変速中トルク低減制御手段（車両の制御装置）
１０６：第１速再加速トルク制御手段（車両の制御装置）
１０８：ヒステリシス幅変更指令手段
１１０：ヒステリシス幅変更手段
１２２：優先切換指令手段
【図１】
0003794218.tif 000002
【図２】
0003794218.tif 000003
【図３】
0003794218.tif 000004
【図４】
0003794218.tif 000005
【図５】
0003794218.tif 000006
【図６】
0003794218.tif 000007
【図７】
0003794218.tif 000008
【図８】
0003794218.tif 000009
【図９】
0003794218.tif 000010
【図１０】
0003794218.tif 000011
【図１１】
0003794218.tif 000012
【図１２】
0003794218.tif 000013
【図１３】
0003794218.tif 000014
【図１４】
0003794218.tif 000015
【図１５】
0003794218.tif 000016