JPH0835438A - エンジンパワートレインの制御方法 - Google Patents

エンジンパワートレインの制御方法

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JPH0835438A
JPH0835438A JP6172292A JP17229294A JPH0835438A JP H0835438 A JPH0835438 A JP H0835438A JP 6172292 A JP6172292 A JP 6172292A JP 17229294 A JP17229294 A JP 17229294A JP H0835438 A JPH0835438 A JP H0835438A
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air
fuel ratio
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lean
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Naoyuki Ozaki
直幸 尾崎
Matsuo Amano
松男 天野
Hiroshi Onishi
浩史 大西
Toshimichi Minowa
利通 箕輪
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Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】排気ガスに対する要求を満足するように空燃比
をすばやく切り替えても、ショックやエンジントルク低
下が生じないようにするエンジンパワートレインの制御
方法を得ることを目的とする。 【構成】リーン運転可能域と理論空燃比間の移行を空燃
比の指令値をステップ的に変化させることによって行
い、このとき吸気量を制御して吸気量をステップ的に切
り替える。吸気量は、空燃比移行直前と移行終了後の燃
料供給量が同じになるように制御する。空燃比の指令値
をステップ的に切り替えた直後は一定期間だけ、基本燃
料量を吸気量とエンジン回転数に応じて決定した値か
ら、アクセルペダル操作量とエンジン回転数に応じて決
定した値にステップ的に切り替える。 【効果】空燃比移行の前後で出力のほとんど変わらない
エンジンとなるのでショックがなくなり、運転性を向上
させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はリーン空燃比で運転を行
うことのあるエンジンとそのエンジンに結合した自動変
速機を含むエンジンパワートレインの制御方法に関し、
特にその空燃比を制御する方法，変速を制御する方法，
ロックアップを制御する方法，ライン圧を制御する方
法、および、吸気量を制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの排気ガス中の有害成分を低く
抑えたまま燃料消費量を改善するために、空燃比を理論
空燃比よりも燃料希薄側（リーン空燃比）で運転するエ
ンジンの開発が盛んに行われている。空燃比を制御する
方法としては、エンジンの運転状態が所定の範囲にある
ときに理論空燃比（ストイキ空燃比）からリーン空燃比
に切り替える方法が提案されている。こうした提案の例
としては特開昭53−52825 号公報に記載された方法があ
る。この方法は負荷がある値を越えたら、徐々に空燃比
を希薄化していくというものであり、逆に負荷が減少す
れば徐々に空燃比を元に戻していくものである。また他
の例としては特開昭51−10224 号公報に記載された方法
がある。この方法によればこうした空燃比の希薄化を中
空負荷領域について実施し、低負荷領域と高負荷領域で
は、理論空燃比あるいは燃料濃厚側（リッチ空燃比）で
出力を重視した空燃比制御が実行されるというものであ
った。
【０００３】リーン空燃比で運転を行う場合には通常の
理論空燃比における燃焼より、エンジンの吸入空気量に
対して燃料を少なくするため、スロットル開度一定で空
燃比を大きくしていくと図４に示すようにエンジントル
クが低下していく。一方排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）は理論空燃比以外では触媒が有効に働かないため、
ＮＯｘが許容限界を下回る空燃比でのみリーン運転が可
能である。つまり排気ガスに対する要求を満足するため
には、できるだけ理論空燃比とリーン運転可能域の間の
移行を早く行う必要がある。
【０００４】一方イージードライブに対する要求から上
述のようなエンジンにも自動変速機が必要である。自動
変速機は制御装置内のシフトスケジュールに従って変速
を行う。このシフトスケジュールはエンジントルクの指
標であるスロットル開度と車速に応じて決まる（モータ
ファン，三栄書房，１９９０年１２月号２９頁参照）。
また、ロックアップスケジュールについてもスロットル
開度と車速に応じて決まる。またエンジン出力を効率よ
く車軸に伝えるために、ライン圧についてもスロットル
開度に応じて決定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、できる
だけ理論空燃比とリーン運転可能域の間の移行を早く行
う必要があるが、理論空燃比におけるトルクとリーン運
転可能域におけるトルクには３０％程度の差があるた
め、空燃比切り替えを早く行うと切り替え時にショック
を発生するとともに、リーン運転時にはエンジンの力不
足を感じるという問題が生じてしまう。
【０００６】本発明の第一の目的は、排気ガスに対する
要求を満足するように空燃比をすばやく切り替えても、
ショックやエンジントルク低下のないエンジンパワート
レインの制御方法を提供することにある。
【０００７】また、リーン空燃比で運転を行った場合は
スロットル開度一定ではトルクが低下してしまうため、
自動変速機の変速タイミングとロックアップタイミング
とライン圧の設定が適切でなくなり変速ショックが増大
してしまうとともに運転性が悪化するという問題も生じ
る。
【０００８】本発明の第二の目的は、リーン運転を行っ
ても変速ショックの小さく、且つ、運転性の良いエンジ
ンパワートレインの制御方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るために、リーン運転可能域と理論空燃比間の移行を空
燃比の指令値をステップ的に変化させることによって行
い、このとき吸気量を制御してリーン運転時と非リーン
運転時でエンジンに送り込む空気量をステップ的に切り
替える。
【００１０】空燃比の指令値は基本燃料量とエンジン回
転数に応じて予め制御装置内に記憶しておいたデータを
検索，補間して決定するが、現在の指令値がリーン空燃
比か否かで異なるデータを用いる。データの検索，補間
時は基本燃料量とエンジン回転数のどちらかあるいは両
方を任意の桁で丸めてから、検索，補間を行う。
【００１１】リーン運転可能域と理論空燃比間の移行時
は、空燃比移行直前と、移行終了後の燃料供給量が、同
じになるように吸気量を制御する。この吸気量は、リー
ン運転時はアクセルペダル操作量とエンジン回転数に応
じて予め制御装置内に設定しておいたデータを検索，補
間して決定し、非リーン運転時は、アクセルペダル操作
量に応じて一義的に決定する。
【００１２】空燃比の指令値をステップ的に切り替えた
直後は一定期間だけ、基本燃料量を吸気量とエンジン回
転数に応じて決定した値から、アクセルペダル操作量と
エンジン回転数に応じて決定した値にステップ的に切り
替える。この一定期間中にアクセルペダル操作量が予め
設定した上下限値範囲内でなくなった時は、基本燃料量
を吸気量とエンジン回転数に応じて決定する。
【００１３】上記第二の目的を達成するために、エンジ
ンがリーン空燃比で運転しているときの変速パターン
と、非リーン空燃比で運転しているときの変速パターン
を切り替える。
【００１４】エンジンがリーン空燃比で運転中はアクセ
ルペダル操作量とエンジン回転数と車速に応じて変速と
ロックアップを行うとともにアクセルペダル操作量とエ
ンジン回転数に応じて自動変速機のライン圧を決定す
る。
【００１５】空燃比の移行に起因して吸気量を増減させ
るエンジンではアクセルペダル操作量と車速に応じて変
速とロックアップを行うとともにアクセルペダル操作量
に応じて自動変速機のライン圧を決定する。
【００１６】自動変速機の油温が予め設定しておいた値
より低いときあるいは自動変速機の一部が故障している
と判定した場合は、空燃比の指令値をリーンにしない。
【００１７】
【作用】リーン運転可能域と理論空燃比間の移行で空燃
比の指令値をステップ的に変化させるので空燃比がすば
やく切り替わる。このとき吸気量をステップ的に切り替
えるので、空燃比の変化に起因するエンジントルクの変
化を直ちに抑えることができる。
【００１８】また、現在の空燃比の指令値がリーン空燃
比か否かで異なるデータを検索して空燃比を決定するの
で、吸気量を変えたことによって基本燃料量が変化して
リーン空燃比と比リーン空燃比の間をハンチングしてし
まうということがなくなる。また、データの検索，補間
時は基本燃料量とエンジン回転数のどちらかあるいは両
方を任意の桁で丸めてから、検索，補間を行うので、リ
ーン運転可能域における空燃比の変化がなめらかにな
り、エンジンの燃焼状態が安定する。
【００１９】また、リーン運転可能域と理論空燃比間の
移行で空燃比移行直前と、移行終了後の燃料供給量が、
同じになるように吸気量を制御するので空燃比移行前後
でのエンジントルクの変化が無くなる。
【００２０】また、リーン運転時の吸気量をアクセルペ
ダル操作量とエンジン回転数に応じて予め制御装置内に
設定しておいたデータを検索，補間して決定するととも
に非リーン運転時は、アクセルペダル操作量に応じて一
義的に決定するので、リーン時はエンジン動作点のあら
ゆるところでエンジントルクを適切に補え、かつ非リー
ン空燃比に切り替わった場合はエンジン動作点のあらゆ
るところでリーンバーンエンジンでない自動車と同じ運
転性を実現できるようになる。
【００２１】また、空燃比の指令値をステップ的に切り
替えた直後は一定期間だけ、基本燃料量を吸気量とエン
ジン回転数に応じて決定した値から、アクセルペダル操
作量とエンジン回転数に応じて決定した値にステップ的
に切り替えるので、吸気量がステップ的に切り替わった
ときの燃料供給量を任意に設定できるようになる。
【００２２】さらに、一定期間中にアクセルペダル操作
量が予め設定した上下限値範囲内でなくなった時は、基
本燃料量を吸気量とエンジン回転数に応じて決定するの
で、アクセルペダルから足を離した場合や、急加速時に
燃料を適切に供給するようになる。
【００２３】また、エンジンがリーン空燃比で運転して
いるときの変速パターンと、非リーン空燃比で運転して
いるときの変速パターンを切り替えるので、空燃比に応
じてシフトスケジュールを最適に設定できるようにな
る。
【００２４】また、エンジンがリーン空燃比で運転中は
アクセルペダル操作量とエンジン回転数と車速に応じて
変速，ロックアップを行うとともにアクセルペダル操作
量とエンジン回転数に応じて自動変速機のライン圧を決
定するのでリーン運転によってエンジントルクが減少し
た場合でもシフトスケジュール，ロックアップスケジュ
ール，ライン圧を最適に設定できるようになる。
【００２５】また、空燃比の移行に起因して吸入空気量
を増減させるエンジンではアクセルペダル操作量と車速
に応じて変速とロックアップを行うとともにアクセルペ
ダル操作量に応じて自動変速機のライン圧を決定するの
で、空燃比が切り替わって吸気量が増減することによっ
てスロットル開度がエンジントルクと一意に対応しない
場合でもシフトスケジュール，ロックアップスケジュー
ル，ライン圧を最適に設定できるようになる。
【００２６】なお、自動変速機の油温が予め設定してお
いた値より低いときあるいは自動変速機の一部が故障し
ていると判定した場合は、空燃比の指令値をリーンにし
ないので低温時あるいは自動変速機の故障時にはリーン
空燃比にならない。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００２８】図３に第一実施例の全体構成を示す。本実
施例は、少なくとも吸気量検出手段１３と吸気量の制御
アクチュエータ９とエンジン回転数検出手段２と燃料供
給弁２９を備えたエンジン１２の制御装置２０である。
本制御装置はＣＰＵ２３，ＲＯＭ２４，ＲＡＭ２５，入
出力ポート２１，Ａ／Ｄ変換機２８，アドレスバス２
６，データバス２７等からなるいわゆるマイクロコンピ
ュータであり、アクセルペダル操作量１０１，吸気量１
１２，エンジン回転数１０２を取り込み、ＲＯＭ２４内
に記憶しておいた手順に従って吸気量の制御アクチュエ
ータ９，燃料供給弁２９に指令を与える。本発明の特徴
はこの手順にある。
【００２９】図１に第一実施例の処理の概要を示す。ア
クセルペダル操作量検出手段１からのアクセルペダル操
作量１０１とエンジン回転数検出手段２からのエンジン
回転数１０２から空燃比切り替え時基本燃料量決定手段
３で空燃比切り替え時基本燃料量１０３を算出する。一
方、吸気量検出手段１３からの吸気量１１２とエンジン
回転数１０２から通常時基本燃料量決定手段４で通常時
基本燃料量１０４を算出する。また、吸気量１１２とエ
ンジン回転数１０２から空燃比決定手段５で空燃比指令
値１０５を算出する。燃料供給量決定手段１１では空燃
比切り替え時基本燃料量１０３，通常時基本燃料量１０
４，空燃比指令値１０５およびアクセルペダル操作量１
０１から燃料供給量１１１を決定し燃料供給弁２９に指
令を与える。制御アクチュエータ９ではアクセルペダル
操作量１０１，エンジン回転数１０２および空燃比指令
値１０５から吸気量指令値１０９を算出して吸気量の制
御アクチュエータ９を動作させる。
【００３０】図２に通常時基本燃料量決定手段４の処理
を示す。吸気量１１２とエンジン回転数１０２を入力
後、下式によって通常時基本燃料量１０４を算出する。
【００３１】 通常時基本燃料量＝定数１＊吸気量／エンジン回転数 …（数１） 図５に空燃比切り替え時基本燃料量決定手段３の処理を
示す。アクセルペダル操作量１０１とエンジン回転数１
０２を入力後、予め制御装置内に記憶しておいたデータ
をアクセルペダル操作量１０１とエンジン回転数１０２
で検索，補間し空燃比切り替え時基本燃料量１０３を算
出する。制御装置内に記憶しておくデータは、非リーン
空燃比かつ吸気量の制御アクチュエータ９の操作量とア
クセルペダル操作量１０１が等しいときの、エンジン回
転数１０２，アクセルペダル操作量１０１および通常時
基本燃料量１０４の関係とすることで空燃比移行直前と
移行終了後の燃料供給量を同じにすることができる。
【００３２】図６に燃料供給量決定手段１１の処理を示
す。まず、アクセルペダル操作量１０１，空燃比指令値
１０５，空燃比切り替え時基本燃料量１０３，通常時基
本燃料量１０４を入力し、アクセルペダル操作量１０１
からアクセルペダル操作速度を算出しておく。空燃比指
令値１０５が、リーンから非リーン、あるいは非リーン
からリーンに切り換わってからの一定期間を空燃比移行
期間中とすると、空燃比移行期間中であり、かつ、 定数２＜アクセルペダル位置＜定数３ …（数２） 定数４＜アクセルペダル操作速度＜定数５ …（数３） ならば、 基本燃料量＝空燃比切り替え時基本燃料量 …（数４） とし、そうでないならば、 基本燃料量＝通常時基本燃料量 …（数５） とする。ただし（数４）を実行後、空燃比指令１０５が
リーンならば、さらに、 基本燃料量＝基本燃料量＊空燃比指令値 …（数６） の演算を行う。燃料供給量１１１は、下式によって算出
する。
【００３３】 燃料供給量＝基本燃料量／空燃比指令値＋補正値 …（数７） ここで補正値は加速時の増量等である。燃料供給量を上
述のように決定することで、空燃比移行中の燃料供給量
が、移行直前の燃料供給量とほぼ等しくなり、エンジン
トルクの変動を抑えられる。
【００３４】図７に空燃比決定手段５の処理を示す。吸
気量１１２とエンジン回転数１０２を入力後それぞれ任
意の桁で切り捨てあるいは切り上げあるいは四捨五入に
よって入力データに丸め処理を行う。この処理された入
力データで、後述のデータ検索を行うことにより、空燃
比の微小のふらつきを抑える。次に前回計算した空燃比
指令値１０５がリーンならば予め制御装置内に記憶して
おいたリーン空燃比時用のデータを、丸めた吸気量とエ
ンジン回転数で検索、補間し空燃比指令値105を算出す
る。前回計算した空燃比指令値１０５が非リーンならば
予め制御装置内に記憶しておいた非リーン空燃比時用の
データを、丸めた吸気量とエンジン回転数で検索，補間
し空燃比指令値１０５を算出する。
【００３５】図８に制御アクチュエータ９の処理を示
す。空燃比指令値１０５，アクセルペダル操作量１０１
およびエンジン回転数１０２を入力後、空燃比指令値１
０５がリーンならば、アクセルペダル操作量１０１とエ
ンジン回転数１０２で予め制御装置内に記憶しておいた
リーン時吸気量指令データを検索，補間して吸気量指令
値 １０９を決定する。空燃比指令値１０５が非リーン
ならば、アクセルペダル操作量１０１で予め制御装置内
に記憶しておいた非リーン時吸気量指令テーブルを検
索，補間して吸気量指令値１０９を決定する。この決定
方法により、空燃比移行中の燃料供給量と移行後の燃料
供給量が同じになり、エンジントルクの変動を抑える。
【００３６】図９に第一実施例の効果を示す。アクセル
ペダル操作量を一定にしたまま空燃比指令がストイキか
らリーンにステップ的に切り替わると、吸気量制御アク
チュエータが多少の時間遅れを生じながら、開き側に動
作する。このとき実際の吸気量も増量する。基本燃料量
は、空燃比が大きくなるので（数６）によって増量する
が、燃料供給量は（数７）によって減少するので、結果
的に空燃比移行の前後でエンジン出力はほとんど変わら
ない。空燃比指令がリーンからストイキにステップ的に
切り替わると、吸気量制御アクチュエータが多少の時間
遅れを生じながら、閉じ側に動作する。このとき実際の
吸気量も減少する。基本燃料量は、空燃比が小さくなる
ので（数４）によって減少するが、燃料供給量は（数
７）によって増量するので、結果的に空燃比移行の前後
でエンジン出力はほとんど変わらない。よって運転者は
空燃比の変化をまったく意識すること無く運転ができ
る。
【００３７】図１０に第二実施例の全体構成を示す。ア
クセルペダル操作量検出手段３０とスロットル開度検出
手段３１とエンジン回転数検出手段３２と油温検出手段
３３と車速検出手段３７とライン圧制御アクチュエータ
３４と変速制御アクチュエータ３５とロックアップ制御
アクチュエータ３６とを備えた自動変速機の制御装置４
０とエンジンの制御装置４１である。自動変速機の制御
装置４０は一実施例でも記したようないわゆるマイクロ
コンピュータであり、アクセルペダル操作量１３０とス
ロットル開度１３１とエンジン回転数１３２と油温１３
３と車速137とエンジン制御装置４１からの空燃比指令
値１４１を入力し、ライン圧指令134と変速指令１３５
とロックアップ指令１３６を各アクチュエータに出力
し、エンジン制御装置４１に対しては油温１３３と自動
変速機３９の故障判定結果４２を出力する。エンジン制
御装置４１もいわゆるマイクロコンピュータである。油
温１３３は自動変速機の制御装置４０を経由せずに直接
エンジン制御装置４１内に入力しても良い。
【００３８】図１１に第二実施例の処理を示す。自動変
速機制御装置４０は変速指令決定手段４３とロックアッ
プ指令決定手段４４とライン圧決定手段４５を備えてお
り、変速指令決定手段４３はアクセルペダル操作量検出
手段３０からのアクセルペダル操作量１３０とスロット
ル開度検出手段３１からのスロットル開度１３１とエン
ジン回転数検出手段３２からのエンジン回転数１３２と
車速検出手段３７からの車速１３７から変速比を決定
し、変速指令１３５を出力する。ロックアップ決定手段
４４ではアクセルペダル操作量１３０とスロットル開度
１３１とエンジン回転数１３２と車速１３７からロック
アップの可否を決定し、ロックアップ指令１３６を出力
する。ライン圧決定手段４５では、アクセルペダル操作
量１３０とスロットル開度１３１とエンジン回転数１３
２からライン圧を決定し、ライン圧指令を出力する。一
方エンジン制御装置４１内の空燃比決定手段４６ではエ
ンジン３８の状態に応じて空燃比を決めた後、油温検出
手段３３からの油温１３３と故障判定手段４２からの故
障判定１４２をもとに最終の空燃比を決定し空燃比指令
１４１を自動変速機の制御装置４０内に出力する。
【００３９】図１２に変速指令決定手段４３の処理例１
を示す。この例は空燃比の切り替えに起因して吸気量を
増減させることができないエンジンを備えた自動車の運
転性を向上させるのに有効である。まず空燃比指令１４
１とアクセルペダル操作量１３０とスロットル開度１３
１と車速１３７を入力し空燃比指令１４１が非リーンの
場合は従来例通りスロットル開度１３１と車速１３７で
予め制御装置内に記憶しておいた非リーン用の変速デー
タを検索，補間し変速指令値１３５を算出する。リーン
の場合はまずエンジン回転数１３２とアクセルペダル操
作量１３０で予め制御装置内に記憶しておいたデータを
検索，補間しエンジントルクの指標を算出し、その後エ
ンジントルクの指標と車速１３７で予め制御装置内に記
憶しておいたリーン用の変速データを検索，補間し変速
指令値１３５を算出する。
【００４０】図１３に変速指令決定手段４３の処理例２
を示す。この例も空燃比の切り替えに起因して吸気量を
増減させることができないエンジンを備えた自動車の運
転性を向上させるのに有効である。処理内容は上述の処
理例１より簡略であるが、運転性は処理例１よりやや劣
る。まずスロットル開度１３１と車速１３７と空燃比指
令を入力し、空燃比指令１４１が非リーンの場合は従来
例通りスロットル開度１３１と車速１３７で予め制御装
置内に記憶しておいた非リーン用の変速データを検索，
補間し変速指令値１３５を算出する。空燃比指令１４１
がリーンの場合はスロットル開度１３１と車速１３７で
予め制御装置内に記憶しておいたリーン用の変速データ
を検索，補間し変速指令値１３５を算出する。
【００４１】図１４に変速指令決定手段４３の処理例３
を示す。この例は空燃比の切り替えに起因して吸気量を
増減させることができる上述の第一実施例に示したよう
なエンジンを備えた自動車の運転性を向上させるのに有
効である。処理内容は上述の処理例１，処理例２より簡
略である。運転性についてもエンジン側で空燃比切り替
え時のエンジン出力の変化を抑えるので、処理例１，処
理例２より格段によく、たとえば、変速と空燃比切り替
えが同時に生じても、何等問題はない。まずアクセルペ
ダル操作量１３０と車速１３７を入力し、予め制御装置
内に記憶しておいた非リーン用の変速データを検索，補
間し変速指令値１３５を算出する。エンジン側で空燃比
切り替え時のエンジン出力の変化を抑えるので、リーン
用のデータを持つ必要はない。
【００４２】図１６にロックアップ決定手段４４の処理
例１を示す。この例は空燃比の切り替えに起因して吸気
量を増減させることができないエンジンを備えた自動車
の運転性を向上させるのに有効である。まず空燃比指令
１４１とアクセルペダル操作量１３０とスロットル開度
１３１と車速１３７を入力し空燃比指令１４１が非リー
ンの場合は従来例通りスロットル開度１３１と車速１３
７で予め制御装置内に記憶しておいた非リーン用のロッ
クアップデータを検索，補間しロックアップ指令値１３
６を算出する。リーンの場合はまずエンジン回転数１３
２とアクセルペダル操作量１３０で予め制御装置内に記
憶しておいたデータを検索，補間しエンジントルクの指
標を算出し、その後エンジントルクの指標と車速１３７
で予め制御装置内に記憶しておいたリーン用のロックア
ップデータを検索，補間しロックアップ指令値１３６を
算出する。
【００４３】図１５にロックアップ決定手段４４の処理
例２を示す。この例は空燃比の切り替えに起因して吸気
量を増減させることができる上述の第一実施例に示した
ようなエンジンを備えた自動車の運転性を向上させるの
に有効である。処理内容は上述の処理例１より簡略であ
る。運転性についてもエンジン側で空燃比切り替え時の
エンジン出力の変化を抑えるので、処理例１より格段に
よく、たとえば、ロックアップと空燃比切り替えが同時
に生じても、何等問題はない。まずアクセルペダル操作
量１３０と車速１３７を入力し、予め制御装置内に記憶
しておいた非リーン用のロックアップデータを検索，補
間しロックアップ指令値１３６を算出する。エンジン側
で空燃比切り替え時のエンジン出力の変化を抑えるの
で、リーン用のデータを持つ必要はない。
【００４４】図１７にライン圧決定手段４５の処理例１
を示す。この例は空燃比の切り替えに起因して吸気量を
増減させることができないエンジンを備えた自動車の運
転性を向上させるのに有効である。まず空燃比指令１４
１とアクセルペダル操作量１３０とスロットル開度１３
１を入力し空燃比指令１４１が非リーンの場合は従来例
通りスロットル開度１３１で予め制御装置内に記憶して
おいた非リーン用のライン圧データを検索，補間しライ
ン圧指令値１３４を算出する。リーンの場合はまずエン
ジン回転数１３２とアクセルペダル操作量１３０で予め
制御装置内に記憶しておいたデータを検索，補間しエン
ジントルクの指標を算出し、その後エンジントルクの指
標で予め制御装置内に記憶しておいたリーン用のライン
圧データを検索，補間しライン圧指令値１３４を算出す
る。
【００４５】図１９にライン圧決定手段４５の処理例２
を示す。この例は空燃比の切り替えに起因して吸気量を
増減させることができる上述の第一実施例に示したよう
なエンジンを備えた自動車の運転性を向上させるのに有
効である。処理内容は上述の処理例１より簡略である。
まずアクセルペダル操作量１３０を入力し、予め制御装
置内に記憶しておいた非リーン用のライン圧データを検
索，補間しライン圧指令値１３４を算出する。エンジン
側で空燃比切り替え時のエンジン出力の変化を抑えるの
で、リーン用のデータを持つ必要はない。
【００４６】図１８に空燃比決定手段４６の処理を示
す。まずエンジン状態に応じて空燃比を算出後、自動変
速機の油温１３３と故障判定１４２を入力する。空燃比
指令がリーンであり、かつ、下記の(1)(2)のどちらかの
条件が成立したら空燃比指令をストイキにすることによ
り、自動変速機が低温時あるいは故障時の運転性を確保
する。
【００４７】 (1) 油温≦定数６ …（数８） (2) 自動変速機の一部が故障中である。
【００４８】以上により、本発明によれば、以下の効果
を得ることができる。
【００４９】１．リーン運転可能域と理論空燃比間の移
行で空燃比の指令値をステップ的に変化させるので空燃
比がすばやく切り替わる。このとき吸気量をステップ的
に切り換えるので、空燃比の変化に起因するエンジント
ルクの変化を直ちに抑えることができる。
【００５０】２．現在の空燃比の指令値がリーン空燃比
か否かで異なるデータを検索して空燃比を決定するの
で、吸気量を変えたことによって基本燃料量が変化して
リーン空燃比と比リーン空燃比の間をハンチングしてし
まうということがなくなる。 ３．データの検索，補間時は基本燃料量とエンジン回転
数のどちらかあるいは両方を任意の桁で丸めてから、検
索，補間を行うので、リーン運転可能域における空燃比
の変化がなめらかになり、エンジンの燃焼状態が安定す
る。
【００５１】４．リーン運転可能域と理論空燃比間の移
行で空燃比移行直前と、移行終了後の燃料供給量が、同
じになるように吸気量を制御するので空燃比移行前後で
のエンジントルクの変化が無くなる。
【００５２】５．リーン運転時の吸気量をアクセルペダ
ル操作量とエンジン回転数に応じて予め制御装置内に設
定しておいたデータを検索，補間して決定するとともに
非リーン運転時は、アクセルペダル操作量に応じて一義
的に決定するので、リーン時はエンジン動作点のあらゆ
るところでエンジントルクを適切に補え、かつ非リーン
空燃比に切り替わった場合はエンジン動作点のあらゆる
ところでリーンバーンエンジンでない自動車と同じ運転
性を実現できるようになる。
【００５３】６．空燃比の指令値をステップ的に切り替
えた直後は一定期間だけ、基本燃料量を吸気量とエンジ
ン回転数に応じて決定した値から、アクセルペダル操作
量とエンジン回転数に応じて決定した値にステップ的に
切り替えるので、吸気量がステップ的に切り替わったと
きの燃料供給量を任意に設定できるようになる。さら
に、一定期間中にアクセルペダル操作量が予め設定した
上下限値範囲内でなくなった時は、基本燃料量を吸気量
とエンジン回転数に応じて決定するので、アクセルペダ
ルから足を離した場合や、急加速時に燃料を適切に供給
するようになる。
【００５４】７．エンジンがリーン空燃比で運転してい
るときの変速パターンと、非リーン空燃比で運転してい
るときの変速パターンを切り替えるので、空燃比に応じ
てシフトスケジュールを最適に設定できるようになる。
【００５５】８．エンジンがリーン空燃比で運転中はア
クセルペダル操作量とエンジン回転数と車速に応じて変
速，ロックアップを行うとともにアクセルペダル操作量
とエンジン回転数に応じて自動変速機のライン圧を決定
するのでリーン運転によってエンジントルクが減少した
場合でもシフトスケジュール，ロックアップスケジュー
ル，ライン圧を最適に設定できるようになる。
【００５６】９．空燃比の移行に起因して吸入空気量を
増減させるエンジンではアクセルペダル操作量と車速に
応じて変速とロックアップを行うとともにアクセルペダ
ル操作量に応じて自動変速機のライン圧を決定するの
で、空燃比が切り替わって吸気量が増減することによっ
てスロットル開度がエンジントルクと一意に対応しない
場合でもシフトスケジュール，ロックアップスケジュー
ル，ライン圧を最適に設定できるようになる。
【００５７】
【発明の効果】本発明によれば、リーン空燃比と非リー
ン空燃比間の移行をステップ的に行うので、排気ガス中
のＮＯｘ排出量が少なくなるという効果がある。
【００５８】さらに、吸気量の制御により、空燃比移行
の前後で出力のほとんど変わらないエンジンとなるの
で、運転者は空燃比の変化をまったく意識すること無く
運転ができるという効果がある。
【００５９】さらに、そのエンジンと結合した自動変速
機のライン圧，変速タイミング，ロックアップタイミン
グを適正にして運転性を向上するという効果がある。
【００６０】さらに、空燃比の切り替えに起因して吸気
量を増減させることができないエンジンと結合した自動
変速機であっても、ライン圧，変速タイミング，ロック
アップタイミングを適正にして運転性を向上するという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施例の処理を表すブロック図。
【図２】通常時基本燃料量決定手段の処理を表すブロッ
ク図。
【図３】第一実施例の全体構成図。
【図４】空燃比とトルク，ＮＯｘの関係図。
【図５】空燃比切り替え時基本燃料量決定手段の処理を
表すブロック図。
【図６】燃料供給量決定手段の処理を表すブロック図。
【図７】空燃比決定手段の処理を表すブロック図。
【図８】吸気量決定手段の処理を表すブロック図。
【図９】第一実施例の効果を表す時間経過図。
【図１０】第二実施例の全体構成図。
【図１１】第二実施例の処理を表すブロック図。
【図１２】変速指令決定手段の処理例１を表すブロック
図。
【図１３】変速指令決定手段の処理例２を表すブロック
図。
【図１４】変速指令決定手段の処理例３を表すブロック
図。
【図１５】ロックアップ決定手段の処理例２を表すブロ
ック図。
【図１６】ロックアップ決定手段の処理例１を表すブロ
ック図。
【図１７】ライン圧指令決定手段の処理例１を表すブロ
ック図。
【図１８】空燃比決定手段の処理を表すブロック図。
【図１９】ライン圧指令決定手段の処理例２を表すブロ
ック図。
【符号の説明】
１…アクセルペダル操作量検出手段、２…エンジン回転
数検出手段、９…制御アクチュエータ、１３…吸気量検
出手段、２９…燃料供給弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１ Ｇ ３５８ Ｚ ３７６ Ｃ Ｆ１６Ｈ 61/02 C8,11,12 61/14 Ａ C9,10 (72)発明者 箕輪 利通 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンのリーン空燃比と非リーン空燃比
    間を移行する際に、一定期間だけ、燃料供給量をアクセ
    ルペダル操作量とエンジン回転数に応じて決定すること
    を特徴とするエンジンパワートレインの制御方法。
  2. 【請求項２】エンジンのリーン空燃比と非リーン空燃比
    間を移行する際に、空燃比移行直前と空燃比移行終了後
    の燃料供給量が同じになるように吸入空気量と燃料供給
    量を決定することを特徴とするエンジンパワートレイン
    の制御方法。
  3. 【請求項３】エンジンのリーン空燃比と非リーン空燃比
    間を移行する際に、空燃比の指令をステップ的に変化さ
    せるとともに、基本燃料量を吸気量とエンジン回転数に
    応じて決定した値から、アクセルペダル操作量とエンジ
    ン回転数に応じて決定した値にステップ的に変化させる
    ことを特徴とするエンジンパワートレインの制御方法。
  4. 【請求項４】エンジンのリーン空燃比と非リーン空燃比
    間を移行する際に、空燃比の指令をステップ的に変化さ
    せると同時に、エンジンへの吸気量を制御するアクチュ
    エータへの指令値をステップ的に変化させることを特徴
    とするエンジンパワートレインの制御方法。
  5. 【請求項５】エンジンへの吸気量を制御するアクチュエ
    ータへの指令値は、空燃比指令がリーンの時は予め制御
    装置内に記憶しておいたデータをアクセルペダル操作量
    とエンジン回転数に応じて検索して決定され、空燃比指
    令が非リーンの時はアクセルペダル操作量に応じて決定
    されることを特徴とするエンジンパワートレインの制御
    方法。
  6. 【請求項６】エンジンがリーン空燃比で運転していると
    きの変速パターンと、非リーン空燃比で運転していると
    きの変速パターンの、複数の変速パターンを持つことを
    特徴とするエンジンパワートレインの制御方法。
  7. 【請求項７】エンジンがリーン空燃比で運転中はアクセ
    ルペダル操作量とエンジン回転数と車速に応じて変速を
    行うことを特徴とするエンジンパワートレインの制御方
    法。
  8. 【請求項８】空燃比の移行に起因して吸気量を増減させ
    るとともに、アクセルペダル操作量と車速に応じて変速
    を行うことを特徴とするエンジンパワートレインの制御
    方法。
  9. 【請求項９】エンジンがリーン空燃比で運転中はアクセ
    ルペダル操作量とエンジン回転数と車速に応じてロック
    アップを行うことを特徴とするエンジンパワートレイン
    の制御方法。
  10. 【請求項１０】空燃比の移行に起因して吸気量を増減さ
    せるとともに、アクセルペダル操作量と車速に応じてロ
    ックアップを行うことを特徴とするエンジンパワートレ
    インの制御方法。
  11. 【請求項１１】エンジンがリーン空燃比で運転中はアク
    セルペダル操作量とエンジン回転数に応じて自動変速機
    のライン圧を決定することを特徴とするエンジンパワー
    トレインの制御方法。
  12. 【請求項１２】空燃比の移行に起因して吸気量を増減さ
    せるとともに、アクセルペダル操作量に応じて自動変速
    機のライン圧を決定することを特徴とするエンジンパワ
    ートレインの制御方法。
  13. 【請求項１３】自動変速機の油温が予め設定しておいた
    値より低いときは、空燃比の指令値がリーンになるのを
    禁止することを特徴とするエンジンパワートレインの制
    御方法。
  14. 【請求項１４】自動変速機の一部が故障していると判定
    した場合は、空燃比の指令値がリーンになるのを禁止す
    ることを特徴とするエンジンパワートレインの制御方
    法。
  15. 【請求項１５】請求項１の記載において、前記一定期間
    の間に、アクセルペダル位置が予め設定した値より小さ
    くなった場合は、燃料供給量を前記アクセルペダル操作
    量と前記エンジン回転数に応じて決定するのを禁止する
    ことを特徴とするエンジンパワートレインの制御方法。
  16. 【請求項１６】請求項１の記載において、前記一定期間
    の間に、アクセルペダル位置が予め設定した値より大き
    くなった場合は、燃料供給量を前記アクセルペダル操作
    量と前記エンジン回転数に応じて決定するのを禁止する
    ことを特徴とするエンジンパワートレインの制御方法。
  17. 【請求項１７】請求項１の記載において、前記一定期間
    の間に、アクセルペダル操作速度が予め設定しておいた
    値より小さくなった場合は、燃料供給量を前記アクセル
    ペダル操作量と前記エンジン回転数に応じて決定するの
    を禁止することを特徴とするエンジンパワートレインの
    制御方法。
  18. 【請求項１８】請求項１の記載において、前記一定期間
    の間に、アクセルペダル操作速度が予め設定しておいた
    値より大きくなった場合は、燃料供給量を前記アクセル
    ペダル操作量と前記エンジン回転数に応じて決定するの
    を禁止することを特徴とするエンジンパワートレインの
    制御方法。
  19. 【請求項１９】エンジンの空燃比を決定する際に、現在
    の空燃比がリーンであるか否かによって異なる手段によ
    り空燃比を決定することを特徴とするエンジンパワート
    レインの制御方法。
  20. 【請求項２０】エンジンの吸気量とエンジン回転数に応
    じて基本燃料量を決定し、基本燃料量とエンジン回転数
    に応じて、予め制御装置内に記憶しておいたデータを検
    索、補間して空燃比を決定する際に、現在の空燃比がリ
    ーンであるか否かによって異なるデータを検索，補間し
    て空燃比を決定することを特徴とするエンジンパワート
    レインの制御方法。
  21. 【請求項２１】エンジンの吸気量とエンジン回転数に応
    じて基本燃料量を決定し、基本燃料噴射量とエンジン回
    転数に応じて、予め制御装置内に記憶しておいたデータ
    を検索，補間して空燃比を決定する際に、基本燃料量と
    エンジン回転数のどちらかあるいは両方を任意の桁で丸
    めてからデータを検索，補間することを特徴とするエン
    ジンパワートレインの制御方法。
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