JPH10203202A - 内燃機関のトルク変動抑制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】成層化する運転状態（圧縮行程噴射）から均一
混合気を形成する運転状態（吸気行程噴射）へ移行する
際、内燃機関の機関出力トルク−空燃比線図における圧
縮行程噴射線と吸気行程噴射線の交わり付近においてト
ルク変動が避けられない。 【解決手段】内燃機関の燃焼シリンダ内に供給される吸
入空気量を制御するための吸入空気量制御手段と、内燃
機関が受ける負荷が設定負荷を越えたときに上記吸入空
気量制御手段に吸入空気量を減少すべき制御信号を出力
する制御信号出力手段と、上記制御信号または該制御信
号に対応する信号の出力によって内燃機関に連結される
変速機の変速比を変化させてトルク変動を抑制するトル
ク変動抑制手段と、上記トルク変動抑制手段が作動して
燃焼シリンダ内に均一混合気が形成される運転状態に移
行させる手段により構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のトルク
変動抑制装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】成層化する運転状態と均一混合気を形成
する運転状態との切り換え時にトルクショックが発生し
ないようにした公知例として特開平4−362221 号公報に
記載された内燃機関の空燃比制御装置がある。

【０００３】この公報には、機関燃焼室内に供給するた
めの燃料噴射弁を具備し、内燃機関が受ける負荷が予め
定められた設定負荷よりも低いときには点火栓周りに混
合気が集まるように燃焼室内を成層化すると共に空燃比
を第１の空燃比に制御し、内燃機関が受ける負荷が上記
設定負荷よりも高いときには燃焼室内に均一混合気を形
成すると共に空燃比を上記第１の空燃比よりも小さな第
２の空燃比に制御する空燃比制御装置が記載されてい
る。さらに、この空燃比制御装置は、内燃機関のシリン
ダ内に供給される吸入空気量を制御するための吸入空気
量制御手段と、内燃機関が受ける負荷が上記設定負荷を
越えたときに上記吸入空気量制御手段に吸入空気量を減
少すべき制御信号を出力する制御信号出力手段と、上記
制御信号が出力されてから実際に吸入空気量が減少する
までの吸入空気量減少期間が経過するまで燃焼室内を成
層化する運転状態を維持しつつ燃料噴射量を増量する燃
料噴射制御手段と、上記吸入空気量減少期間が経過した
後に燃焼室内に均一混合気を形成する運転状態に移行さ
せる移行手段とを備えている。

【０００４】この公報に記載された技術によれば、燃料
噴射量を増量し、成層化する運転状態から均一混合気を
形成する運転状態への移行に当ってトルクショックが発
生しないようにするものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載された
技術によれば、成層化する運転状態（圧縮行程噴射）か
ら均一混合気を形成する運転状態（吸気行程噴射）への
移行時におけるトルク段差は従来技術に比べればスムー
ズになるが、この移行は機関出力トルク−空燃比線図に
おいて、圧縮行程噴射線上と吸気行程噴射線上を推移す
るものであるために両線の交わり付近においてトルク変
動は避けられない。

【０００６】本発明は、機関出力トルク−空燃比線図に
おいて圧縮行程噴射線上から吸気行程噴射線上へ移行す
るに当ってトルク変動抑制域を設けることによってトル
ク変動を抑制したトルク変動抑制装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】成層化する運転状態と均
一混合気を形成する運転状態とを切換えてトルクが出力
される内燃機関は、燃費低減と加速感の両立という点で
かなり有効なものである。

【０００８】燃費低減と加速感の両立には、トルクショ
ックおよび排気悪化といった課題が生じ、新たな技術の
適用によるこれら課題の解決が不可欠である。しかし、
前記内燃機関の効率向上のみでは駆動系を含む総合的な
効率向上にはつながらず、ＣＶＴ（無段変速機）との組
合せが必須である。よって、前記トルクショックを前記
ＣＶＴを用いて抑制することが大幅燃費低減と加速感の
両立には必要である。

【０００９】更に、前記ＣＶＴにマニュアル操作手段を
設け、マニュアル有段変速機の感覚で走行する車両も開
発され、変速比制御による内燃機関のトルクショック抑
制が重要な課題となってきている。

【００１０】また、前述のように成層混合気領域から均
一混合気領域に移行する際、燃料噴射量と吸入空気量の
協調制御による前記トルクショック抑制と前記変速比制
御を組合せることにより、変速比制御の変化幅を小さく
することができ、より燃費低減に貢献（エンジン回転数
が大きいと燃費増大）できる。

【００１１】具体的には、次に示す装置によって前述し
た課題を解決する。すなわち、本発明は、内燃機関の出
力を動力伝達系に変速比を調整して伝達する変速機を備
えた内燃機関のトルク変動抑制装置において、前記内燃
機関の燃焼シリンダ内に供給される吸入空気量を制御す
るための吸入空気量制御手段と、前記内燃機関の燃焼シ
リンダ内に供給される燃料の供給時期を制御するための
燃料供給時期制御手段と、前記内燃機関が受ける負荷が
予め定められた値を越えたときに前記吸入空気量制御手
段に前記吸入空気量を減少すべき制御信号を出力する制
御信号出力手段と、前記制御信号または該制御信号に対
応する信号の出力によって、前記変速機の変速比を変化
させて前記内燃機関のトルク変動を抑制するトルク変動
抑制信号を出力するトルク変動抑制信号出力手段とを有
し、前記トルク変動抑制信号出力手段から出力された前
記トルク変動抑制信号に応じて、前記燃料供給時期制御
手段によって前記内燃機関の前記燃焼シリンダ内に供給
される燃料の供給時期が変更されることを特徴とする内
燃機関のトルク変動抑制装置を提供する。

【００１２】好ましくは、上記制御信号または該制御信
号に対応する信号の出力によって、内燃機関の燃焼シリ
ンダ内に供給される燃料量を制御する燃料量制御手段を
有する。

【００１３】好ましくは、上記制御信号または該制御信
号に対応する信号の出力によって、ロックアップから滑
りロックアップに切り換える切換手段を有する。

【００１４】好ましくは、上記制御信号または該制御信
号に対応する信号は、前記内燃機関の燃焼シリンダの筒
内圧信号である。

【００１５】好ましくは、上記制御信号または該制御信
号に対応する信号は、トルク推定値から求める。

【００１６】本発明の別の実施形態によれば、内燃機関
の出力を動力伝達系に変速比を調整して伝達する変速機
を備えた内燃機関のトルク変動抑制装置において、エン
ジントルクまたは変速機の出力トルクと変速比との関係
を表すトルク−変速比特性を演算にて求めるかまたは記
憶された値から選択して決定するトルク−変速比特性決
定装置と、内燃機関のトルク変動を検出する検出手段
と、前記トルク−変速比特性決定装置で決定された値に
基づいて前記変速機の変速比を前記検出手段で検出され
たトルク変動を表す検出信号に応じて変化させて前記ト
ルク変動を抑制する抑制手段とを有することを特徴とす
る内燃機関のトルク変動抑制装置が提供される。

【００１７】好ましくは、前記検出信号は、前記内燃機
関の燃焼シリンダ内に供給される吸入空気を供給するバ
ルブの開閉時期を表すバルブタイミングの切換信号であ
る。好ましくは、前記検出信号は、空気調和機のＯＮ・
ＯＦＦ制御信号である。

【００１８】好ましくは、前記検出信号は、機関が予め
定められた設定負荷よりも低い負荷を受けるときには前
記内燃機関の燃焼シリンダの点火栓周りに吸入空気と燃
料の混合気が集まるように燃焼シリンダ内を成層化し、
内燃機関が上記設定負荷よりも高い負荷を受けるときに
は燃焼シリンダ内に均一混合気を形成するようにされた
内燃機関の吸入空気量変更信号である。

【００１９】好ましくは、前記検出信号は、機関が予め
定められた設定負荷よりも低い負荷を受けるときには前
記内燃機関の燃焼シリンダの点火栓周りに吸入空気と燃
料の混合気が集まるように燃焼シリンダ内を成層化し、
内燃機関が上記設定負荷よりも高い負荷を受けるときに
は燃焼シリンダ内に均一混合気を形成するようにされた
内燃機関の吸入空気量変更に伴う推定トルク変動信号で
ある。

【００２０】本発明の更に別の実施形態によれば、内燃
機関の出力を動力伝達系にモーター電流を調整して伝達
するモーターを備えた内燃機関のトルク変動抑制装置に
おいて、エンジントルクまたは前記モーターの出力トル
クとモーター電流の関係を表すトルク−モーター電流特
性を演算にて求めるかまたは記憶された値から選択して
決定するトルク−モーター電流特性決定装置と、前記内
燃機関のトルク変動を検出する検出手段と、前記トルク
−モーター電流特性決定装置で決定された値に基づいて
前記モーターのモーター電流を前記検出手段で検出され
たトルク変動を表す検出信号に応じて変化させて前記ト
ルク変動を抑制する抑制手段とを有することを特徴とす
る内燃機関のトルク変動抑制装置が提供される。

【００２１】好ましくは、前記検出信号は、前記内燃機
関の燃焼シリンダ内に供給される吸入空気を供給するバ
ルブの開閉時期を表すバルブタイミングの切換信号であ
る。好ましくは、前記検出信号は、空気調和機のＯＮ・
ＯＦＦ制御信号である。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかわる一実施例
を図面に基づいて説明する。

【００２３】図１は本発明のシステム構成図である。

【００２４】エンジン１は、本実施例においては４気筒
・筒内燃料噴射エンジンである。このエンジン１には、
点火装置２が設けられている。点火装置２は、エンジン
１の気筒数に対応して４つの点火プラグ３を有してい
る。また、燃料を直接、４つ気筒に噴射するための燃料
噴射装置４が各気筒毎に設けられ、上記装置４はエンジ
ン１の気筒数に応じた燃料噴射弁５を有している。前記
筒内噴射エンジン１は、リーン限界の増大によるポンピ
ング損失低減とシリンダ吸入空気の冷却効果に伴う体積
効率増大により、大幅な燃費低減と加速感の両立が可能
なエンジンである。

【００２５】エンジン１に空気を取り込むための吸気管
６には、ここを通る空気の流量を調節する電子制御スロ
ットル７および空気流量計８が設けられている。電子制
御スロットル７とは、アクチュエータ９でスロットルバ
ルブ１０を駆動し空気流量を制御するものである。ま
た、スロットルバルブ１０とアクセルペダル（図示され
ていない）が機械式ワイヤ（図示されていない）で連結
されており、空気流量はバルブ１０の上下流をバイパス
する管に設けられた制御弁（図示されていない）により
制御されるようになっている。

【００２６】さらに、エンジン１に設けられた排気管１
１には、エンジン１に供給される空気と燃料の比（空燃
比：Ａ／Ｆ）を検出する空燃比検出手段１２が取り付け
られている。また、エンジン１の出力トルクを検出する
ための筒内圧センサ３４が設けられている。

【００２７】エンジン１のクランク軸１３にはフライホ
イール１４が取り付けられている。フライホイール１４
には、クランク軸１１の回転数、すなわちエンジン回転
数Ｎｅを検出するエンジン出力軸回転数センサ１５が取
り付けられている。このフライホイール１４と直結され
てロックアップクラッチ２１を有するトルクコンバータ
１６（以下、トルコンと略す）は、ポンプ１７，タービ
ン１８及びステータ１９を有している。

【００２８】タービン１８の出力軸、つまりトルコン出
力軸２０は、無段式変速機構の入力側プーリ２１と直結
されている。トルコン出力軸２０には、プーリ入力軸回
転数Ｎｔを測定するタービン（トルコン出力軸）回転数
センサ２２が取り付けられている。

【００２９】さらに、入力側プーリ２３と出力側プーリ
２４の側圧を制御し、入出力プーリ２３，２４とベルト
２５接触部の回転半径を変化させるための油圧ポンプ２
６が設けられている。上記ポンプ２６で生成された油圧
が入力側プーリ油圧制御バルブ２７および出力側プーリ
油圧制御バルブ２８に入力され、上記バルブ２７，２８
が入出力プーリ２３，２４の側圧を制御し変速を実行す
る。

【００３０】出力側プーリ２４は出力軸２９と連結され
ており、軸２９の回転数を検出する変速機出力軸回転数
センサ３０、いわゆる車速センサ３０が取り付けられて
いる。これらの部品で無段式自動変速機３１が構成され
ている。

【００３１】以上説明したエンジン１および変速機３１
を駆動するためのアクチュエータは、制御コントローラ
３２により制御される。制御コントローラ３２には、筒
内圧Ｐｉ，スロットル開度θ，タービン回転数Ｎｔ，エ
ンジン回転数Ｎｅ，変速機出力軸回転数Ｎｏ，変速機油
温Ｔoil ，アクセルペダル踏み込み量α，空燃比Ａ／
Ｆ，空気流量Ｑａおよびマニュアル変速スイッチＳswが
入力され制御に用いられる。

【００３２】制御コントローラ３２内のエンジントルク
制御手段３３は、電子制御スロットル７、燃料噴射装置
４および点火装置２への制御信号が出力される。また、
エンジントルク推定手段３５には、ＰｉあるいはＮｅ，
Ｎｔが入力されエンジントルクが演算される。Ｐｉを用
いてエンジントルクを計算する場合には、直接、燃焼シ
リンダの筒内の燃焼状態が把握できるため、失火および
均一（燃料を吸気行程に噴射して筒内の混合気を均一化
する），成層（燃料を圧縮行程に噴射し筒内の混合気を
点火プラグ近傍に集中させる）を切り換えるときに発生
する燃焼変動を検出でき、これに伴うトルク変動が認識
可能となる。

【００３３】また、Ｎｅ，Ｎｔを用いてエンジントルク
を計算する場合は、トルコン特性を用いて発進時などの
トルコン適用時のエンジントルクが演算できる。

【００３４】さらに、トルコン運転以外の運転領域で
は、Ｎｅの回転変化率を用いてエンジントルクを推定す
ることができる。

【００３５】次に、トルク変動演算手段３６には、上記
推定手段３５で演算されたエンジントルクが入力され、
エンジントルクの変化率が演算される。この変化率と目
標トルク演算手段３７で演算されたトルク変動限界定数
あるいは運転者が要求するトルクを比較し、運転者が違
和感を感じるトルク変動あるいはトルク不足感が発生し
たか否かを判断し、前記トルク変動あるいはトルク不足
と前記演算されたエンジントルクとの偏差を演算する。
もし、違和感を感じるトルク変動あるいはトルク不足感
が生じた場合、つまり前記偏差が大きい場合は、変速比
演算手段３８で前記偏差に応じた変速比を演算し、時々
刻々のトルク変動あるいはトルク不足を補正する。そし
て、前記演算手段３８では、演算された変速比に設定す
るための前記入出力プーリ２３，２４の側圧を求め、調
圧指令発生手段３９へ出力する。前記発生手段３９で
は、前記演算された側圧に応じた油圧制御信号を演算
し、前記油圧制御バルブ２７，２８に出力する。

【００３６】また、他の実施例として、目標トルクとし
て変速機出力軸のトルクを選択する場合が考えられる。
この場合、トルク変動演算手段３６では、前記推定され
たエンジントルクに前記変速機の回転数比（減速比）を
掛け合わせることにより実際の変速機出力軸トルクを推
定し、この変速機出力軸トルクと前記目標トルクとの偏
差からトルクの変動状態を認識する。この場合の利点
は、運転者が感じるトルクを直接制御することができる
ため、運転者の意図を重視した制御が実現できることで
ある。

【００３７】例えば、無段式自動変速機３１の変速比を
６つ選択し、マニュアル変速スイッチＳswの信号により
前記６つの変速比を切り換えるシステムを搭載した車両
では、前記６つの変速比の内の任意の変速比の時、前記
均一，成層切り換えが実行されるとトルク変動がタイヤ
に伝達されて運転者がショックを感じる。

【００３８】そこで、前述のように前記トルク変動を認
識し、前記均一，成層切り換え時に変速比を前記偏差に
応じて制御することによりタイヤに伝達されるショック
が抑制可能になる。これは、変速比を連続的に変えるこ
とができるために可能な制御である。

【００３９】図２は筒内燃料噴射エンジンにおけるトル
ク変動抑制ブロック図である。まず、アクセルペダル踏
み込み量検出手段４０およびエンジン回転数検出手段１
５を目標トルク演算手段３７に入力し、運転者が要求す
る目標のエンジントルクを演算する。この目標エンジン
トルクとは、空燃比１４.７ 状態でのスロットル開度に
対するエンジントルクを意味する。

【００４０】前記演算手段３７には、例えば前記スロッ
トル開度，エンジン回転数をパラメータとするスロット
ル開度のマップデータが記憶されており、このスロット
ル開度データを前記踏み込み量に相当させ、前記踏み込
み量とエンジン回転数をパラメータとして検索し、前記
エンジントルクを目標トルクとして出力する。この目標
トルクは、それぞれ燃料演算手段４１，空燃比データ記
憶手段４２およびトルク変動演算手段３６に入力され
る。

【００４１】エンジントルクは、効率を考慮しない場合
ほぼ燃料量に比例する。よって、目標トルクから燃料量
を演算することができる。筒内燃料噴射エンジンの場
合、成層リーンバーン（希薄混合気燃焼）運転時はポン
ピング損失低減，均一ストイキ（空燃比１４.７での燃
焼)運転時は体積効率向上などにより効率が向上する。
よって、空燃比検出手段１２で得られた実際の空燃比に
基づき成層均一切換時期演算手段４５で、成層，均一切
り換え時期を求め、前記演算手段４１で均一に切り換わ
った時燃料量を減らすといった補正を実行する。

【００４２】そして、演算された燃料量をパルス幅発生
手段４３に出力する。この時、空気量演算手段４６で
は、前記補正演算された燃料量と目標とする空燃比に応
じて目標の空気量が演算され、スロットル開度指令発生
手段４７で出力される。前記指令発生手段４７では、前
記目標の空気量に対する目標スロットル開度を演算し電
子制御スロットル７へ出力する。

【００４３】また、空気量検出手段８で検出された実際
の空気量と前記演算された目標空気量を空気量補正手段
４８に入力し、実際値と目標値が一致するよう補正す
る。これにより、高精度の空燃比制御が実現できる。前
記記憶手段４２では、予め実験により求めたエンジント
ルク（あるいはエンジントルク相当信号）とエンジン回
転数をパラメータとする空燃比を記憶しておく。この空
燃比は、前記成層，均一を考慮し、かつ排気性能および
トルク変動状態を考慮し求められる。前記演算手段３６
では、筒内圧により求められた実際のエンジントルクと
前記目標トルクの偏差を演算し、さらにトルク変動状態
を認識する。この偏差を変速比補正手段４４に入力し、
前記踏み込み量，車速で求まる変速比あるいはマニュア
ル操作位置検出手段４１で検出された変速比を補正する
よう変速比演算が実行される。

【００４４】そして、補正された変速比に応じた油圧指
令値を前記発生手段３９に出力し、発生手段３９から
は、前記アクチュエータ２７，２８を制御する油圧が出
力される。

【００４５】上記したように、目標トルクはエンジント
ルクとなっているが、アクセルと車速から変速機出力軸
トルクを演算し、そこから上記エンジントルクや変速比
を演算してもよい。

【００４６】図３はエンジン（機関出力）トルク−目標
スロットル開度線図である。ここでは、エンジントルク
と燃料量が比例することを前提として説明する。

【００４７】まず、アクセルペダル踏み込み量（図示さ
れていない）から目標エンジントルクを演算し、この目
標値の変化に応じて燃料量を比例的に変化させる。燃料
量が少ない状態で、目標スロットル開度は予め開いてお
く（Ａ点で示す）。つまり、成層混合気領域では空燃比
を大きくし（すなわち、リーンバーン状態）、ポンピン
グ損失低減などにより燃費の低減を図る。

【００４８】ここで、破線で示す燃料量の下側に目標ス
ロットル開度がある場合はリーンバーン運転時、破線上
の場合はストイキ運転時、破線より上側の場合はリッチ
混合気運転時（このとき空燃比は小さい）である。ま
た、Ｂ点においては基本的に空気量を一定に保持し、燃
料量のみを変化させて空燃比を小さくしていき、エンジ
ントルクを大きくしていく。

【００４９】この過程で、後述する図５に示すように成
層混合気で空燃比を小さくしていくと、点火プラグまわ
りの混合気がリッチになりすぎ、燃料と空気との混合状
態が悪化し（現象としてはすすなどが発生する）、エン
ジントルクが低下するといった問題が生じる。そこで、
空気との混合状態が悪化する前（黒丸で示す）に成層，
均一の切り換えを実行し、エンジントルクの低下を抑制
する。均一混合気に切り換えた後は、空気と燃料の混合
状態が良好となるため、さらに燃料量を増加させエンジ
ントルクを大きくしていくことが可能となる。

【００５０】目標スロットル開度全開付近では、混合気
をリッチ側へ移行し出力とエンジン冷却の両立を図る。

【００５１】図４は成層均一切り換え時のトルク変動抑
制のタイムチャート図、図５は空燃比に対するエンジン
トルクの関係図である。図４において、トルク変動抑制
制御なし（破線で示す）の場合は、図５の太線のように
成層混合気から均一混合気への切り換えがうまくいった
場合においてもエンジントルクが低下し、エンジントル
ク変動が発生する。この時、燃料量は成層，均一切り換
え時まで増加させ、切り換え後ステップ的に減少させ
る。これに対し、空気量は応答性の点から徐々にしか変
化しないため、上記切り換え時前（ａ点で示す）にスロ
ットル開度を低下させる。また、前記切り換え時からｃ
点までは、図３で示した空気量一定領域である。そこ
で、本発明では、図５に示すようなトルク変動のない目
標トルクを設定し、エンジントルクの変動（図４中のａ
点からｂ点の間で発生する）に応じて変速比を制御する
ようにした。これにより、変速機出力軸のトルクが目標
トルクに比例し、トルク変動を抑制できた。これは、エ
ンジントルク自体は変動しているが、エンジントルクの
変動が変速機で吸収され、結果として理想的なエンジン
トルク特性が得られたことになる。

【００５２】しかし、このようなトルク変動は成層均一
の切り換えが最良の場合のみに当てはまり、前記切り換
え時期がエンジンの個体差でばらついたり、経年変化に
よって変化するため、さらなるトルク変動が発生する。

【００５３】例えば、図５の黒丸で示す空燃比で前記切
り換えが発生した場合は、矢印間のトルク変動が生じて
しまう。この場合は、よりLow 側（減速比が大の側）に
変速比を変化させる必要がある。そこで、最良の前記切
り換えを行うため、前述の筒内圧を用いてエンジントル
クを検出し、成層混合気状態でのエンジントルクのピー
クを見つけ、このピークから任意の空燃比分だけ変化し
たところで、均一混合気に切り換えることが必要であ
る。

【００５４】図６は成層均一切り換え時のトルク変動を
ロックアップクラッチの滑り制御で抑制した場合のタイ
ムチャート図である。ここでは、図４で説明したエンジ
ントルクの変動をロックアップクラッチの滑り量制御に
より抑制するものである。

【００５５】エンジントルクの変動（ａ点からｂ点の
間）に応じてロックアップクラッチの滑り量を増大し、
トルコンのトルク倍増作用によりエンジントルクの低下
を抑制することができる。ここで、図３のようにｂ点以
降の変速機出力トルクがエンジントルクと一致していな
い理由は、ロックアップクラッチの滑り制御によってエ
ンジントルクが増大して駆動系に振動が発生するのを防
止するためである。これにより、エンジントルク変動が
抑制され、かつ加速感を感じることができるようにな
る。

【００５６】以上のように、前記変速比および滑り制御
によりトルク変動抑制が可能となる一方、エンジン回転
数の上昇を伴ってしまうので、運転者が違和感を感じな
い回転数変化が望まれる。一般的に１０００rpm 以下の
回転数変化であれば許される範囲である。

【００５７】さらに、成層均一切り換えの時期は、均一
混合気の燃焼が可能なリーン空燃比と成層混合気運転時
のピークトルク付近となるため、空燃比１８から３０の
間でトルク変動抑制制御が実施される。

【００５８】また、ここでは筒内燃料噴射エンジンのト
ルク変動を抑制する方法について説明したが、他の例と
してエンジンのバルブタイミング変更時のトルク変動、
エアコンＯＮ・ＯＦＦ時のトルク変動抑制にも適用でき
る。

【００５９】図７は本発明のさらに他の実施例図であ
る。ここでは、モータとエンジンにより自動車を駆動す
るいわゆるハイブリッド自動車への適用例を示す。

【００６０】図１に示したエンジン１のクランク軸１３
には、駆動出力軸５０とエンジン１との連結解除を可能
とするクラッチ５１が設けられている。また、駆動出力
軸５０には歯車５２が取り付けられ、モータ５３の回転
軸５４に取り付けられた歯車５５と噛み合っている。バ
ッテリー５６とモータ５３の間には充電器兼用制御装置
５７を設け、エンジンおよび車両の運転状態に応じてバ
ッテリー充電とモータ制御の切り換えを実行する。

【００６１】以上説明したエンジン１およびモータ５３
を駆動するためのアクチュエータは、制御コントローラ
５８により制御される。制御コントローラ５８には、筒
内圧Ｐｉ，スロットル開度θ，モータ回転数Ｎｉ，エン
ジン回転数Ｎｅ，出力軸回転数Ｎｏ，アクセルペダル踏
み込み量α，空燃比Ａ／Ｆ，空気流量Ｑａおよびマニュ
アル変速スイッチＳswが入力され、これらの信号が制御
に用いられる。

【００６２】制御コントローラ５８内のエンジントルク
制御手段３３，エンジントルク推定手段３５，トルク変
動演算手段３６，目標トルク演算手段３７では、図１で
の説明と同様の制御が実行される。

【００６３】前記演算手段３６で演算されたトルク偏差
が電流値演算手段５９に入力され、エンジントルク変動
を抑制するモータトルク、つまり電流値を求める。この
目標電流値が電流値発生手段６０に入力され、前記制御
装置５７を制御する。モータ制御は、高精度のトルク制
御が可能となるため、良好な出力軸トルク特性が得られ
る。

【００６４】図８は成層均一切り換え時のトルク変動抑
制のタイムチャート図であり、前述の実施例の図４に対
応している。図８において、トルク変動抑制制御なし
（破線で示す）の場合は、成層混合気から均一混合気へ
の切り換えがうまくいった場合においてもエンジントル
クが低下し、エンジントルク変動が発生する。この時、
燃料量は成層，均一切り換え時まで増加させ、切り換え
後ステップ的に減少させる。これに対し、空気量は応答
性の点から徐々にしか変化しないため、上記切り換え時
前（ａ点で示す）にスロットル開度を低下させる。ま
た、前記切り換え時からｃ点までは、空気量一定領域で
ある。そこで、本発明では、トルク変動のない目標トル
クを設定し、エンジントルクの変動（図８中のａ点から
ｂ点の間で発生する）に応じてモータの電流値を制御す
るようにした。これにより、出力軸トルクが目標トルク
に比例し、トルク変動を抑制できた。これは、エンジン
トルク自体は変動しているが、エンジントルクの変動が
モータで吸収され、結果として理想的なエンジントルク
特性が得られたことになる。

【００６５】

【発明の効果】無段式自動変速機を備えた自動車におい
て、運転者の加速意図が重視され、連続的な変速比を有
段に設定して使用する変速システムが考えられている。
このシステムを搭載した自動車において、均一成層切り
換えが実行されるとトルク変動がタイヤに伝達され、運
転者がショックを感じる。本発明のようにこのトルク変
動を認識し、前記均一成層切り換え時に変速比をトルク
偏差に応じて制御することにより、タイヤに伝達される
ショックを抑制でき、上記のような無段式自動変速機と
筒内燃料噴射の組合せによる燃費低減と運転性の両立が
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステム構成図。

【図２】筒内燃料噴射エンジンにおけるトルク変動抑制
ブロック図。

【図３】エンジントルク−目標スロットル開度線図。

【図４】成層均一切り換え時のトルク変動抑制のタイム
チャート図。

【図５】空燃比に対するエンジントルクの関係図。

【図６】成層均一切り換え時のトルク変動をロックアッ
プクラッチの滑り制御で抑制した場合のタイムチャート
図。

【図７】別の実施例のシステム構成図。

【図８】別の実施例における均一成層切り換え時のトル
ク変動抑制のタイムチャート図。

【符号の説明】

１…筒内燃料噴射エンジン、１２…空燃比検出手段、３
１…無段式自動変速機、３４…筒内圧センサ、３５…エ
ンジントルク推定手段、３６…トルク変動演算手段、３
７…目標トルク演算手段、３８…変速比演算手段、３９
…調圧指令発生手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 61/14 ６０１ Ｆ１６Ｈ 61/14 ６０１Ｊ // Ｆ１６Ｈ 59:16

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の出力を動力伝達系に変速比を調
   整して伝達する変速機を備えた内燃機関のトルク変動抑
   制装置において、 前記内燃機関の燃焼シリンダ内に供給される吸入空気量
   を制御するための吸入空気量制御手段と、 前記内燃機関の燃焼シリンダ内に供給される燃料の供給
   時期を制御するための燃料供給時期制御手段と、 前記内燃機関が受ける負荷が予め定められた値を越えた
   ときに前記吸入空気量制御手段に前記吸入空気量を減少
   すべき制御信号を出力する制御信号出力手段と、 前記制御信号または該制御信号に対応する信号の出力に
   よって、前記変速機の変速比を変化させて前記内燃機関
   のトルク変動を抑制するトルク変動抑制信号を出力する
   トルク変動抑制信号出力手段とを有し、 前記トルク変動抑制信号出力手段から出力された前記ト
   ルク変動抑制信号に応じて、前記燃料供給時期制御手段
   によって前記内燃機関の前記燃焼シリンダ内に供給され
   る燃料の供給時期が変更されることを特徴とする内燃機
   関のトルク変動抑制装置。
2. 【請求項２】請求項１の記載において、 前記制御信号または該制御信号に対応する信号の出力に
   よって、前記内燃機関の燃焼シリンダ内に供給される燃
   料量を制御する燃料量制御手段を有することを特徴とす
   る内燃機関のトルク変動抑制装置。
3. 【請求項３】請求項１の記載において、 前記制御信号または該制御信号に対応する信号の出力に
   よって、ロックアップから滑りロックアップに切り換え
   る切換手段を有することを特徴とする内燃機関のトルク
   変動抑制装置。
4. 【請求項４】請求項１の記載において、 前記制御信号または該制御信号に対応する信号は、前記
   内燃機関の燃焼シリンダの筒内圧信号であることを特徴
   とする内燃機関のトルク変動抑制装置。
5. 【請求項５】請求項１の記載において、 前記制御信号または該制御信号に対応する信号は、トル
   ク推定値から求めることを特徴とする内燃機関のトルク
   変動抑制装置。
6. 【請求項６】内燃機関の出力を動力伝達系に変速比を調
   整して伝達する変速機を備えた内燃機関のトルク変動抑
   制装置において、 エンジントルクまたは前記変速機の出力トルクと変速比
   の関係を表すトルク−変速比特性を演算にて求めるかま
   たは記憶された値から選択して決定するトルク−変速比
   特性決定装置と、 前記内燃機関のトルク変動を検出する検出手段と、 前記トルク−変速比特性決定装置で決定された値に基づ
   いて前記変速機の変速比を前記検出手段で検出されたト
   ルク変動を表す検出信号に応じて変化させて前記トルク
   変動を抑制する抑制手段とを有することを特徴とする内
   燃機関のトルク変動抑制装置。
7. 【請求項７】請求項６の記載において、 前記検出信号は、前記内燃機関の燃焼シリンダ内に供給
   される吸入空気を供給するバルブの開閉時期を表すバル
   ブタイミングの切換信号であることを特徴とする内燃機
   関のトルク変動抑制装置。
8. 【請求項８】請求項６の記載において、 前記検出信号は、空気調和機のＯＮ・ＯＦＦ制御信号で
   あることを特徴とする内燃機関のトルク変動抑制装置。
9. 【請求項９】請求項６の記載において、 前記検出信号は、前記内燃機関が予め定められた設定負
   荷よりも低い負荷を受けるときには、前記内燃機関の燃
   焼シリンダに設けられた点火栓周りに吸入空気と燃料の
   混合気が集まるように燃焼室内を成層化し、前記内燃機
   関が前記設定負荷よりも高い負荷を受けるときには前記
   燃焼シリンダ内に均一混合気を形成するようにされた前
   記内燃機関の吸入空気量変更信号であることを特徴とす
   る内燃機関のトルク変動抑制装置。
10. 【請求項１０】請求項６の記載において、 前記検出信号は、前記内燃機関が予め定められた設定負
    荷よりも低い負荷を受けるときには、前記内燃機関の燃
    焼シリンダに設けられた点火栓周りに吸入空気と燃料の
    混合気が集まるように燃焼室内を成層化し、前記内燃機
    関が前記設定負荷よりも高い負荷を受けるときには前記
    燃焼シリンダ内に均一混合気を形成するようにされた前
    記内燃機関の吸入空気量変更に伴う推定トルク変動信号
    であることを特徴とする内燃機関のトルク変動抑制装
    置。
11. 【請求項１１】内燃機関の出力を動力伝達系にモーター
    電流を調整して伝達するモーターを備えた内燃機関のト
    ルク変動抑制装置において、 エンジントルクまたは前記モーターの出力トルクとモー
    ター電流の関係を表すトルク−モーター電流特性を演算
    にて求めるかまたは記憶された値から選択して決定する
    トルク−モーター電流特性決定装置と、 前記内燃機関のトルク変動を検出する検出手段と、 前記トルク−モーター電流特性決定装置で決定された値
    に基づいて前記モーターのモーター電流を前記検出手段
    で検出されたトルク変動を表す検出信号に応じて変化さ
    せて前記トルク変動を抑制する抑制手段とを有すること
    を特徴とする内燃機関のトルク変動抑制装置。
12. 【請求項１２】請求項１１の記載において、 前記検出信号は、前記内燃機関の燃焼シリンダ内に供給
    される吸入空気を供給するバルブの開閉時期を表すバル
    ブタイミングの切換信号であることを特徴とする内燃機
    関のトルク変動抑制装置。
13. 【請求項１３】請求項１１の記載において、 前記検出信号は、空気調和機のＯＮ・ＯＦＦ制御信号で
    あることを特徴とする内燃機関のトルク変動抑制装置。