JP3695070B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補機負荷（外部負荷）に対するエンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エアコン等の補機負荷の投入による駆動トルクを補償するために、吸入空気量を補正して、回転変動を防止するようにしたものがある（特開昭５４−１１３７２５号公報参照）。
また、吸入空気量制御は応答性が悪いので、吸入空気量を補正する一方、その遅れを補償すべく、点火時期、空燃比等を補正するようにしたものがある。
【０００３】
但し、非アイドル運転時は、アイドル運転時のように回転変動を抑制する必要性は小さく、また、空気系の特性は運転領域によって大きく変わるため、全運転領域で空気系の遅れを補償するのは困難であることから、非アイドル運転時は、空気系の遅れを点火時期や空燃比等で補償しない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アイドル運転時に空気系の遅れを点火時期や空燃比等により補償しているときに、例えば発進するためにアクセルを踏込むことで非アイドル運転状態になると、点火時期や空燃比等による空気系の遅れの補償も終了してしまい、その補正量が０になってしまうことから、これによってトルク段差が生じる可能性がある。そして、発進時にマイナス方向にトルク段差が生じてしまうと、加速が鈍り、発進性能が悪化してしまう。
【０００５】
すなわち、図１７を参照し、エアコン負荷の投入によりシリンダ吸入空気量が増量され、その遅れ分を補償するように、例えば空燃比の補正（リッチ化）がなされるが、かかる制御中に、非アイドル運転状態になると、空燃比補正量を一気に０に戻すので、トルク段差を生じる。従って、加速しようとアクセルを少し踏んだときに、逆にトルクが減少してしまう可能性があり、運転性を悪化させる可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、補機負荷によるトルク補正要求に応えると共に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態に移行したときの運転性を確保することのできるエンジンの制御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】
このため、請求項１に係る発明では、図１に示すように、補機負荷によるトルク補正要求を発生するトルク補正要求手段と、前記トルク補正要求を受けて吸入空気量を補正する吸入空気量補正手段とを備えるエンジンの制御装置において、アイドル運転時に、前記トルク補正要求を受けての前記吸入空気量補正手段による吸入空気量制御の遅れを補償すべく、吸入空気量より高応答のパラメータを補正するアイドル時高応答補正手段と、このアイドル時高応答補正手段による補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときに、当該補正を継続させる非アイドル時高応答補正継続手段と、を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明では、前記高応答パラメータは、点火時期、空燃比、モータ仕事量のうちの少なくとも１つであることを特徴とする。
請求項３に係る発明では、前記エンジンは、吸気行程にて燃料を噴射して行わせる均質燃焼と圧縮行程にて燃料を噴射して行わせる成層燃焼とを切換可能な直噴火花点火式エンジンであり、前記アイドル時高応答補正手段は、均質燃焼時には点火時期を補正し、成層燃焼時には空燃比を補正するものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明では、前記非アイドル時高応答補正継続手段は、点火時期による補正中は点火時期補正量を徐々に０に戻し、空燃比による補正中は空燃比補正量を徐々に０に戻すものであることを特徴とする。
請求項５に係る発明では、前記非アイドル時高応答補正継続手段は、点火時期による補正中は点火時期補正量を直ちに０に戻し、空燃比による補正中のみ空燃比補正量を徐々に０に戻すものであることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る発明では、前記非アイドル時高応答補正継続手段は、点火時期による補正中は点火時期補正量を徐々に０に戻し、空燃比による補正中は空燃比補正量の演算を継続するものであることを特徴とする。
請求項７に係る発明では、前記非アイドル時高応答補正継続手段は、点火時期による補正中は点火時期補正量を直ちに０に戻し、空燃比による補正中のみ空燃比補正量の演算を継続するものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項８に係る発明では、前記アイドル時高応答補正手段は、モータ仕事量を補正するものであり、前記非アイドル時高応答補正継続手段は、モータ仕事量補正量を徐々に０に戻すものであることを特徴とする。
請求項９に係る発明では、前記アイドル時高応答補正手段は、モータ仕事量を補正するものであり、前記非アイドル時高応答補正継続手段は、正の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量を徐々に０に戻し、負の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量の演算を継続するものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項１０に係る発明では、前記アイドル時高応答補正手段は、モータ仕事量を補正するものであり、前記非アイドル時高応答補正継続手段は、正の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量の演算を継続し、負の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量を徐々に０に戻すものであることを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、補機負荷によるトルク補正要求を受けて、吸入空気量を補正する一方、アイドル運転時に、吸入空気量制御の遅れを補償すべく、吸入空気量より高応答のパラメータを補正し、この高応答補正手段による補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときに、当該補正を継続させるので、トルク段差が小さくなり、運転性の悪化を防止できる。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、点火時期、空燃比、モータ仕事量のうちの少なくとも１つを補正することで、吸入空気制御の遅れを高応答に補償することができる。
請求項３に係る発明によれば、均質燃焼時には点火時期を補正し、成層燃焼時には空燃比を補正することで、特に成層燃焼時には点火時期の操作代が極めて少ないゆえ、空燃比を補正することで、十分な補正を行うことができる。
【００１５】
請求項４に係る発明によれば、点火時期による補正中は点火時期補正量を徐々に０に戻し、空燃比による補正中は空燃比補正量を徐々に０に戻すことで、トルク段差を小さくできる。
請求項５に係る発明によれば、点火時期による補正中は点火時期補正量を直ちに０に戻すものの、空燃比による補正中は空燃比補正量を徐々に０に戻すことで、トルク段差を小さくできる。
【００１６】
請求項６に係る発明によれば、点火時期による補正中は点火時期補正量を徐々に０に戻して、トルク段差を小さくし、空燃比による補正中は空燃比補正量の演算を継続することで、トルク段差がほとんどなくなる。
請求項７に係る発明によれば、点火時期による補正中は点火時期補正量を直ちに０に戻すものの、空燃比による補正中は空燃比補正量の演算を継続することで、トルク段差がほとんどなくなる。
【００１７】
請求項８に係る発明によれば、モータ仕事量を補正する場合に、モータ仕事量補正量を徐々に０に戻すことで、トルク段差を小さくできる。
請求項９に係る発明によれば、モータ仕事量を補正する場合に、正の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量を徐々に０に戻して、トルク段差を小さくし、負の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量の演算を継続することで、トルク段差をほとんどなくせる。
【００１８】
請求項１０に係る発明によれば、モータ仕事量を補正する場合に、正の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量の演算を継続して、トルク段差をほとんどなくし、負の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量を徐々に０に戻すことで、トルク段差を小さくできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図２は実施の一形態を示す直噴火花点火式エンジンのシステム図である。先ず、これについて説明する。
車両に搭載されるエンジン１の各気筒の燃焼室には、エアクリーナ２から吸気通路３により、電制スロットル弁４の制御を受けて、空気が吸入される。
【００２０】
電制スロットル弁４は、コントロールユニット２０からの信号により作動するステップモータ等により開度制御される。
そして、燃焼室内に燃料（ガソリン）を直接噴射するように、電磁式の燃料噴射弁（インジェクタ）５が設けられている。
燃料噴射弁５は、コントロールユニット２０からエンジン回転に同期して吸気行程又は圧縮行程にて出力される噴射パルス信号によりソレノイドに通電されて開弁し、所定圧力に調圧された燃料を噴射するようになっている。そして、噴射された燃料は、吸気行程噴射の場合は燃焼室内に拡散して均質な混合気を形成し、また圧縮行程噴射の場合は点火栓６回りに集中的に層状の混合気を形成し、コントロールユニット２０からの点火信号に基づき、点火栓６により点火されて、燃焼（均質燃焼又は成層燃焼）する。尚、燃焼方式は、空燃比制御との組合わせで、均質ストイキ燃焼、均質リーン燃焼、成層リーン燃焼に分けられる。
【００２１】
エンジン１からの排気は排気通路７より排出され、排気通路７には排気浄化用の触媒８が介装されている。
コントロールユニット２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイス等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種のセンサから信号が入力されている。
【００２２】
前記各種のセンサとしては、エンジン１のクランク軸又はカム軸回転を検出するクランク角センサ２１，２２が設けられている。これらのクランク角センサ２１，２２は、気筒数をｎとすると、クランク角７２０°／ｎ毎に、予め定めたクランク角位置（各気筒の圧縮上死点前の所定クランク角位置）で基準パルス信号ＲＥＦを出力すると共に、１〜２°毎に単位パルス信号ＰＯＳを出力するもので、基準パルス信号ＲＥＦの周期などからエンジン回転数Ｎｅを算出可能である。
【００２３】
この他、吸気通路３のスロットル弁４上流で吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ２３、アクセル開度（アクセルペダルの踏込み量）ＡＣＣを検出するアクセルセンサ２４、スロットル弁４の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ２５（スロットル弁４の全閉位置でＯＮとなるアイドルスイッチを含む）、エンジン１の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ２６、排気通路７にて排気空燃比のリッチ・リーンに応じた信号を出力するＯ2 センサ２７、更にエアコンスイッチ２８などが設けられている。
【００２４】
ここにおいて、コントロールユニット２０は、前記各種のセンサからの信号を入力しつつ、内蔵のマイクロコンピュータにより、所定の演算処理を行って、電制スロットル弁４によるスロットル開度、燃料噴射弁５による燃料噴射量及び噴射時期、点火栓６による点火時期を制御する。
スロットル制御（電制スロットル弁４の制御）については、アクセル開度ＡＣＣとエンジン回転数Ｎｅとから設定されるエンジンの目標トルクｔＴＲＱに応じて、電制スロットル弁４のモータを駆動して、開度制御する。従って、指令信号の補正により、各種の空気量補正が可能である。
【００２５】
燃料噴射制御（燃料噴射弁５の制御）については、エンジン運転条件に従って燃焼方式を設定し、これに応じて燃料噴射弁５による燃料噴射量及び噴射時期を制御する。
詳しくは、エンジン回転数Ｎｅと基本燃料噴射量Ｔｐとをパラメータとして燃焼方式を定めたマップを、水温Ｔｗ、始動後時間などの条件別に複数備えていて、これらの条件から選択されたマップより、実際のエンジン運転状態のパラメータに従って、均質ストイキ燃焼、均質リーン燃焼又は成層リーン燃焼のいずれかに燃焼方式を設定する。
【００２６】
燃焼方式の判定の結果、均質ストイキ燃焼の場合は、燃料噴射量をストイキ空燃比（１４．６）相当に設定して、Ｏ2 センサ２７による空燃比フィードバック制御を行う一方、噴射時期を吸気行程に設定して、均質ストイキ燃焼を行わせる。均質リーン燃焼の場合は、燃料噴射量を空燃比２０〜３０のリーン空燃比相当に設定して、オープン制御を行う一方、噴射時期を吸気行程に設定して、均質リーン燃焼を行わせる。成層リーン燃焼の場合は、燃料噴射量を空燃比４０程度のリーン空燃比相当に設定して、オープン制御を行う一方、噴射時期を圧縮行程に設定して、成層リーン燃焼を行わせる。ここでも、各種の空燃比補正が可能である。
【００２７】
点火制御（点火栓６の制御）については、燃焼方式別に、エンジン回転数Ｎｅと基本燃料噴射量Ｔｐとをパラメータとするマップを参照するなどして、点火時期ＡＤＶを設定し、制御する。ここでも、各種の点火時期補正が可能である。
また、コントロールユニット２０は、エアコンスイッチ２８のＯＮ・ＯＦＦに基づいて、エアコンコンプレッサ３１の作動を制御するようになっている。
【００２８】
更に、コントロールユニット２０は、オルタネータ３２の作動をも制御しうるようになっている。オルタネータ３２は、発電機としてのみならず、モータとして用いることもできる。オルタネータ３２をモータと考えた場合は、モータとしてトルクを発生しているときが、正の仕事をしているとき（力行時）、発電機として電力を発生しているときが、負の仕事をしているとき（回生時）である。
【００２９】
次に、エアコン等の補機負荷の投入に伴うトルク制御（トルク補正）について、第１〜第７の実施例を、フローチャートにより説明する。
〔第１の実施例〕
図３は第１の実施例のフローチャートである。
ステップ１（図にはＳ１と記す。以下同様）では、エアコンスイッチＯＮ又はこれに基づくエアコンコンプレッサＯＮなどに起因するトルク補正要求を読込み、トルク補正要求有りのときは、ステップ２へ進む。
【００３０】
ステップ２では、トルク補正要求に対応させて、空気補正量（シリンダ吸入空気量に対する補正量）を演算し、この分、電制スロットル弁４の開度を増減制御する。実際には、トルク補正要求に対応させて、スロットル制御上の目標トルクｔＴＲＱを補正することで、シリンダ吸入空気量を補正制御する。
ステップ３では、アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＮ）か否かを判定し、アイドル運転状態のときは、ステップ４へ進む。
【００３１】
ステップ４では、均質燃焼（均質ストイキ燃焼又は均質リーン燃焼）か成層燃焼（成層リーン燃焼）かを判定する。
均質燃焼の場合は、ステップ５へ進み、トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するように、点火時期補正量を演算する。トルクアップのときが進角側、トルクダウンのときが遅角側である。そして、これにより、点火時期を補正して、トルク補正を行う。
【００３２】
成層燃焼の場合は、ステップ６へ進み、トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するように、空燃比補正量を演算する。トルクアップのときがリッチ側、トルクダウンのときがリーン側である。そして、これにより、空燃比すなわち燃料噴射量を補正して、トルク補正を行う。
一方、非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）のときは、ステップ７へ進む。
【００３３】
ステップ７では、補正中（トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するように点火時期又は空燃比を補正中）か否かを判定し、補正中の場合はステップ８へ進む。言い換えれば、トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するように点火時期又は空燃比を補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときに、ステップ８へ進む。
【００３４】
ステップ８では、均質燃焼（均質ストイキ燃焼又は均質リーン燃焼）か成層燃焼（成層リーン燃焼）かを判定する。
均質燃焼の場合は、ステップ９へ進んで、点火時期補正量を漸減する。すなわち、本ルーチンの実行毎に、点火時期補正量を現在値から補正量０方向に微小量ずつ減算することで、点火時期補正量を０になるまで、時間経過と共に減少させる。
【００３５】
成層燃焼の場合は、ステップ１０へ進んで、空燃比補正量を漸減する。すなわち、本ルーチンの実行毎に、空燃比補正量を現在値から補正量０方向に微小量ずつ減算することで、空燃比補正量を０になるまで、時間経過と共に減少させる。尚、ステップ１の部分がトルク補正要求手段に相当し、ステップ２の部分が吸入空気量補正手段に相当し、ステップ３，４〜６の部分がアイドル時高応答補正手段に相当し、ステップ３，７〜１０の部分が非アイドル時高応答補正継続手段に相当する。
【００３６】
図１０は第１の実施例のタイムチャートである。
均質燃焼時は、エアコンＯＮ指令（エアコンスイッチＯＮ）をトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、エアコンコンプレッサの駆動を遅らせるので、シリンダ吸入空気量の増量補正によるトルク増加分を打ち消すように、エアコンコンプレッサ（エアコン負荷）ＯＮまで、点火時期を遅角側に補正する（図示Ａ線）。
【００３７】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点から点火時期補正量を漸減して、点火時期を徐々に元に戻す（図示Ｂ線）。これにより、図１７との比較から明らかなように、トルクの過不足分が減少し、トルク段差を低減できる。
成層燃焼時は、エアコンＯＮ指令（エアコンスイッチＯＮ）と同時にエアコンコンプレッサを駆動し、このエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）ＯＮをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように空燃比をリッチ側に補正する（図示Ａ線）。
【００３８】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点から空燃比補正量を漸減して、空燃比を徐々に元に戻す（図示Ｂ線）。これにより、図１７との比較から明らかなように、トルクの不足分が減少し、トルク段差を低減できる。
〔第２の実施例〕
図４は第２の実施例のフローチャートである。
【００３９】
トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するように点火時期又は空燃比を補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときの処理のみが異なるので、ステップ８以降を説明する。
ステップ８では、均質燃焼（均質ストイキ燃焼又は均質リーン燃焼）か成層燃焼（成層リーン燃焼）かを判定する。
【００４０】
均質燃焼の場合は、ステップ９へ進んで、点火時期補正量を直ちに０とする。
成層燃焼の場合は、ステップ１０へ進んで、空燃比補正量を漸減する。すなわち、本ルーチンの実行毎に、空燃比補正量を現在値から補正量０方向に微小量ずつ減算することで、空燃比補正量を０になるまで、時間経過と共に減少させる。
図１１は第２の実施例のタイムチャートである。
【００４１】
均質燃焼時は、エアコンＯＮ指令（エアコンスイッチＯＮ）をトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、エアコンコンプレッサの駆動を遅らせるので、シリンダ吸入空気量の増量補正によるトルク増加分を打ち消すように、エアコンコンプレッサ（エアコン負荷）ＯＮまで、点火時期を遅角側に補正する（図示Ａ線）。
【００４２】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点から点火時期補正量を直ちに０にする（図示Ｂ線）。これは、ベースとなる点火時期が、アイドル時は１０°ＢＴＤＣ、非アイドル時はＭＢＴ近傍であるため、空気系の応答の遅れを正しくは補償できないとの考えに基づく。
成層燃焼時は、エアコンＯＮ指令（エアコンスイッチＯＮ）と同時にエアコンコンプレッサを駆動し、このエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）ＯＮをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように空燃比をリッチ側に補正する（図示Ａ線）。
【００４３】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点から空燃比補正量を漸減して、空燃比を徐々に元に戻す（図示Ｂ線）。これにより、図１７との比較から明らかなように、トルクの不足分が減少し、トルク段差を低減できる。
〔第３の実施例〕
図５は第３の実施例のフローチャートである。
【００４４】
トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するように点火時期又は空燃比を補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときの処理のみが異なるので、ステップ８以降を説明する。
ステップ８では、均質燃焼（均質ストイキ燃焼又は均質リーン燃焼）か成層燃焼（成層リーン燃焼）かを判定する。
【００４５】
均質燃焼の場合は、ステップ９へ進んで、点火時期補正量を漸減する。すなわち、本ルーチンの実行毎に、点火時期補正量を現在値から補正量０方向に微小量ずつ減算することで、点火時期補正量を０になるまで、時間経過と共に減少させる。
成層燃焼の場合は、ステップ１０へ進んで、吸入空気量制御の遅れ補償のための空燃比補正量の演算を継続する。
【００４６】
図１２は第３の実施例のタイムチャートである。
均質燃焼時は、エアコンＯＮ指令（エアコンスイッチＯＮ）をトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、エアコンコンプレッサの駆動を遅らせるので、シリンダ吸入空気量の増量補正によるトルク増加分を打ち消すように、エアコンコンプレッサ（エアコン負荷）ＯＮまで、点火時期を遅角側に補正する（図示Ａ線）。
【００４７】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点から点火時期補正量を漸減して、点火時期を徐々に元に戻す（図示Ｂ線）。これにより、図１７との比較から明らかなように、トルクの過不足分が減少し、トルク段差を低減できる。
成層燃焼時は、エアコンＯＮ指令（エアコンスイッチＯＮ）と同時にエアコンコンプレッサを駆動し、このエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）ＯＮをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように空燃比をリッチ側に補正する（図示Ａ線）。
【００４８】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となっても、吸入空気量制御の遅れ補償のための空燃比補正量の演算を継続して、空燃比を制御する（図示Ａ線）。これにより、トルクの過不足が略なくなり、トルク段差を低減できる。
〔第４の実施例〕
図６は第４の実施例のフローチャートである。
【００４９】
トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するように点火時期又は空燃比を補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときの処理のみが異なるので、ステップ８以降を説明する。
ステップ８では、均質燃焼（均質ストイキ燃焼又は均質リーン燃焼）か成層燃焼（成層リーン燃焼）かを判定する。
【００５０】
均質燃焼の場合は、ステップ９へ進んで、点火時期補正量を直ちに０とする。
成層燃焼の場合は、ステップ１０へ進んで、吸入空気量制御の遅れ補償のための空燃比補正量の演算を継続する。
図１３は第４の実施例のタイムチャートである。
均質燃焼時は、エアコンＯＮ指令（エアコンスイッチＯＮ）をトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、エアコンコンプレッサの駆動を遅らせるので、シリンダ吸入空気量の増量補正によるトルク増加分を打ち消すように、エアコンコンプレッサ（エアコン負荷）ＯＮまで、点火時期を遅角側に補正する（図示Ａ線）。
【００５１】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点から点火時期補正量を直ちに０にする（図示Ｂ線）。これは、ベースとなる点火時期が、アイドル時は１０°ＢＴＤＣ、非アイドル時はＭＢＴ近傍であるため、空気系の応答の遅れを正しくは補償できないとの考えに基づく。
成層燃焼時は、エアコンＯＮ指令（エアコンスイッチＯＮ）と同時にエアコンコンプレッサを駆動し、このエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）ＯＮをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように空燃比をリッチ側に補正する（図示Ａ線）。
【００５２】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となっても、吸入空気量制御の遅れ補償のための空燃比補正量の演算を継続して、空燃比を制御する（図示Ａ線）。これにより、トルクの過不足が略なくなり、トルク段差を低減できる。
〔第５の実施例〕
図７は第５の実施例のフローチャートである。
【００５３】
ステップ２１では、エアコンスイッチＯＮ又はこれに基づくエアコンコンプレッサＯＮなどに起因するトルク補正要求を読込み、トルク補正要求有りのときは、ステップ２２へ進む。
ステップ２２では、トルク補正要求に対応させて、空気補正量（シリンダ吸入空気量に対する補正量）を演算し、この分、電制スロットル弁４の開度を増減制御する。実際には、トルク補正要求に対応させて、スロットル制御上の目標トルクｔＴＲＱを補正することで、シリンダ吸入空気量を補正制御する。
【００５４】
ステップ２３では、アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＮ）か否かを判定し、アイドル運転状態のときは、ステップ２４へ進む。
ステップ２４では、トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するように、モータ仕事量補正量を演算する。すなわち、トルクアップのときは、オルタネータ３２をモータとして作動（力行）させて、正のモータ仕事量を得るように、モータ仕事量補正量を演算し、トルクダウンのときは、オルタネータ３２を発電機として作動（回生）させて、負のモータ仕事量を得るように、モータ仕事量補正量を演算する。そして、これにより、オルタネータ３２を制御して、トルク補正を行う。
【００５５】
一方、非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）のときは、ステップ２５へ進む。
ステップ２５では、補正中（トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するようにモータ仕事量を補正中）か否かを判定し、補正中の場合はステップ２６へ進む。言い換えれば、トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するようにモータ仕事量を補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときに、ステップ２６へ進む。
【００５６】
ステップ２６では、モータ仕事量補正量を漸減する。すなわち、本ルーチンの実行毎に、モータ仕事量補正量を現在値から補正量０方向に微小量ずつ減算することで、モータ仕事量補正量を０になるまで、時間経過と共に減少させる。
尚、ステップ２１の部分がトルク補正要求手段に相当し、ステップ２２の部分が吸入空気量補正手段に相当し、ステップ２３，２４の部分がアイドル時高応答補正手段に相当し、ステップ２３，２５，２６の部分が非アイドル時高応答補正継続手段に相当する。
【００５７】
図１４は第５の実施例のタイムチャートである。
エアコンスイッチＯＮによるエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）のＯＮ時は、これをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように、オルタネータをモータとして作動させ、正のモータ仕事量でトルクアップを図る（図示Ａ線）。
【００５８】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点からモータ仕事量補正量を漸減する（図示Ｂ線）。これにより、トルクの不足分が減少し、トルク段差を低減できる。
エアコンスイッチＯＦＦによるエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）のＯＦＦ時は、これをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が減量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように、オルタネータを発電機として作動させ、負のモータ仕事量でトルクダウンを図る（図示Ａ線）。
【００５９】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点からモータ仕事量補正量を漸減する（図示Ｂ線）。これにより、トルクの不足分が減少し、トルク段差を低減できる。
〔第６の実施例〕
図８は第６の実施例のフローチャートである。
【００６０】
トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するようにモータ仕事量を補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときの処理のみが異なるので、補正中と判定された後のステップ２７以降を説明する。
ステップ２７では、モータ力行中（モータとして正の仕事をしている）か、モータ回生中（発電機として負の仕事をしている）かを判定する。
【００６１】
モータ力行中は、ステップ２８へ進んで、モータ仕事量補正量を漸減する。すなわち、本ルーチンの実行毎に、モータ仕事量補正量を現在値から補正量０方向に微小量ずつ減算することで、モータ仕事量補正量を０になるまで、時間経過と共に減少させる。
モータ回生中は、ステップ２９へ進んで、吸入空気量制御の遅れ補償のためのモータ仕事量補正量の演算を継続する。
【００６２】
尚、この場合はステップ２３，２５，２７〜２９の部分が非アイドル時高応答補正継続手段に相当する。
図１５は第６の実施例のタイムチャートである。
エアコンスイッチＯＮによるエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）のＯＮ時は、これをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように、オルタネータをモータとして作動させ、正のモータ仕事量でトルクアップを図る（図示Ａ線）。
【００６３】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、モータ力行中であるので、その時点からモータ仕事量補正量を漸減する（図示Ｂ線）。これにより、トルクの不足分が減少し、トルク段差を低減できる。
エアコンスイッチＯＦＦによるエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）のＯＦＦ時は、これをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が減量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように、オルタネータを発電機として作動させ、負のモータ仕事量でトルクダウンを図る（図示Ａ線）。
【００６４】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、モータ回生中であるので、吸入空気量制御の遅れ補償のためのモータ仕事量補正量の演算を継続して、モータ仕事量を制御する（図示Ａ線）。これにより、トルクの過不足が略なくなり、トルク段差を低減できる。
〔第７の実施例〕
図９は第７の実施例のフローチャートである。
【００６５】
トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するようにモータ仕事量を補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときの処理のみが異なるので、補正中と判定された後のステップ２７以降を説明する。
ステップ２７では、モータ力行中（モータとして正の仕事をしている）か、モータ回生中（発電機として負の仕事をしている）かを判定する。
【００６６】
モータ力行中は、ステップ２８へ進んで、吸入空気量制御の遅れ補償のためのモータ仕事量補正量の演算を継続する。
モータ回生中は、ステップ２９へ進んで、モータ仕事量補正量を漸減する。すなわち、本ルーチンの実行毎に、モータ仕事量補正量を現在値から補正量０方向に微小量ずつ減算することで、モータ仕事量補正量を０になるまで、時間経過と共に減少させる。
【００６７】
図１６は第７の実施例のタイムチャートである。
エアコンスイッチＯＮによるエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）のＯＮ時は、これをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように、オルタネータをモータとして作動させ、正のモータ仕事量でトルクアップを図る（図示Ａ線）。
【００６８】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、モータ力行中であるので、吸入空気量制御の遅れ補償のためのモータ仕事量補正量の演算を継続して、モータ仕事量を制御する（図示Ａ線）。これにより、トルクの過不足が略なくなり、トルク段差を低減できる。
エアコンスイッチＯＦＦによるエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）のＯＦＦ時は、これをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が減量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように、オルタネータを発電機として作動させ、負のモータ仕事量でトルクダウンを図る（図示Ａ線）。
【００６９】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点からモータ仕事量補正量を漸減する（図示Ｂ線）。これにより、トルクの不足分が減少し、トルク段差を低減できる。
尚、第５〜第７の実施例では、モータ仕事量の補正をするために、オルタネータを利用したが、専用のモータを用いてもよい。特に、ハイブリッド車（ＨＥＶ）であれば適用は更に容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の実施の一形態を示すエンジンのシステム図
【図３】 第１の実施例のフローチャート
【図４】 第２の実施例のフローチャート
【図５】 第３の実施例のフローチャート
【図６】 第４の実施例のフローチャート
【図７】 第５の実施例のフローチャート
【図８】 第６の実施例のフローチャート
【図９】 第７の実施例のフローチャート
【図１０】 第１の実施例のタイムチャート
【図１１】 第２の実施例のタイムチャート
【図１２】 第３の実施例のタイムチャート
【図１３】 第４の実施例のタイムチャート
【図１４】 第５の実施例のタイムチャート
【図１５】 第６の実施例のタイムチャート
【図１６】 第７の実施例のタイムチャート
【図１７】 従来例の問題点を示すタイムチャート
【符号の説明】
１ エンジン
４ 電制スロットル弁
５ 燃料噴射弁
６ 点火栓
20 コントロールユニット
21，22 クランク角センサ
23 エアフローメータ
24 アクセルセンサ
28 エアコンスイッチ
31 エアコンコンプレッサ
32 オルタネータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、補機負荷（外部負荷）に対するエンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エアコン等の補機負荷の投入による駆動トルクを補償するために、吸入空気量を補正して、回転変動を防止するようにしたものがある（特開昭５４−１１３７２５号公報参照）。
また、吸入空気量制御は応答性が悪いので、吸入空気量を補正する一方、その遅れを補償すべく、点火時期、空燃比等を補正するようにしたものがある。
【０００３】
但し、非アイドル運転時は、アイドル運転時のように回転変動を抑制する必要性は小さく、また、空気系の特性は運転領域によって大きく変わるため、全運転領域で空気系の遅れを補償するのは困難であることから、非アイドル運転時は、空気系の遅れを点火時期や空燃比等で補償しない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アイドル運転時に空気系の遅れを点火時期や空燃比等により補償しているときに、例えば発進するためにアクセルを踏込むことで非アイドル運転状態になると、点火時期や空燃比等による空気系の遅れの補償も終了してしまい、その補正量が０になってしまうことから、これによってトルク段差が生じる可能性がある。そして、発進時にマイナス方向にトルク段差が生じてしまうと、加速が鈍り、発進性能が悪化してしまう。
【０００５】
すなわち、図１７を参照し、エアコン負荷の投入によりシリンダ吸入空気量が増量され、その遅れ分を補償するように、例えば空燃比の補正（リッチ化）がなされるが、かかる制御中に、非アイドル運転状態になると、空燃比補正量を一気に０に戻すので、トルク段差を生じる。従って、加速しようとアクセルを少し踏んだときに、逆にトルクが減少してしまう可能性があり、運転性を悪化させる可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、補機負荷によるトルク補正要求に応えると共に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態に移行したときの運転性を確保することのできるエンジンの制御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】
このため、請求項１に係る発明では、図１に示すように、補機負荷によるトルク補正要求を発生するトルク補正要求手段と、前記トルク補正要求を受けて吸入空気量を補正する吸入空気量補正手段とを備えるエンジンの制御装置において、アイドル運転時に、前記トルク補正要求を受けての前記吸入空気量補正手段による吸入空気量制御の遅れを補償すべく、吸入空気量より高応答のパラメータを補正するアイドル時高応答補正手段と、このアイドル時高応答補正手段による補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときに、当該補正を継続させる非アイドル時高応答補正継続手段と、を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明では、前記高応答パラメータは、点火時期、空燃比、モータ仕事量のうちの少なくとも１つであることを特徴とする。
請求項３に係る発明では、前記エンジンは、吸気行程にて燃料を噴射して行わせる均質燃焼と圧縮行程にて燃料を噴射して行わせる成層燃焼とを切換可能な直噴火花点火式エンジンであり、前記アイドル時高応答補正手段は、均質燃焼時には点火時期を補正し、成層燃焼時には空燃比を補正するものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明では、前記非アイドル時高応答補正継続手段は、点火時期による補正中は点火時期補正量を徐々に０に戻し、空燃比による補正中は空燃比補正量を徐々に０に戻すものであることを特徴とする。
請求項５に係る発明では、前記非アイドル時高応答補正継続手段は、点火時期による補正中は点火時期補正量を直ちに０に戻し、空燃比による補正中のみ空燃比補正量を徐々に０に戻すものであることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る発明では、前記非アイドル時高応答補正継続手段は、点火時期による補正中は点火時期補正量を徐々に０に戻し、空燃比による補正中は空燃比補正量の演算を継続するものであることを特徴とする。
請求項７に係る発明では、前記非アイドル時高応答補正継続手段は、点火時期による補正中は点火時期補正量を直ちに０に戻し、空燃比による補正中のみ空燃比補正量の演算を継続するものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項８に係る発明では、前記アイドル時高応答補正手段は、モータ仕事量を補正するものであり、前記非アイドル時高応答補正継続手段は、モータ仕事量補正量を徐々に０に戻すものであることを特徴とする。
請求項９に係る発明では、前記アイドル時高応答補正手段は、モータ仕事量を補正するものであり、前記非アイドル時高応答補正継続手段は、正の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量を徐々に０に戻し、負の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量の演算を継続するものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項１０に係る発明では、前記アイドル時高応答補正手段は、モータ仕事量を補正するものであり、前記非アイドル時高応答補正継続手段は、正の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量の演算を継続し、負の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量を徐々に０に戻すものであることを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、補機負荷によるトルク補正要求を受けて、吸入空気量を補正する一方、アイドル運転時に、吸入空気量制御の遅れを補償すべく、吸入空気量より高応答のパラメータを補正し、この高応答補正手段による補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときに、当該補正を継続させるので、トルク段差が小さくなり、運転性の悪化を防止できる。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、点火時期、空燃比、モータ仕事量のうちの少なくとも１つを補正することで、吸入空気制御の遅れを高応答に補償することができる。
請求項３に係る発明によれば、均質燃焼時には点火時期を補正し、成層燃焼時には空燃比を補正することで、特に成層燃焼時には点火時期の操作代が極めて少ないゆえ、空燃比を補正することで、十分な補正を行うことができる。
【００１５】
請求項４に係る発明によれば、点火時期による補正中は点火時期補正量を徐々に０に戻し、空燃比による補正中は空燃比補正量を徐々に０に戻すことで、トルク段差を小さくできる。
請求項５に係る発明によれば、点火時期による補正中は点火時期補正量を直ちに０に戻すものの、空燃比による補正中は空燃比補正量を徐々に０に戻すことで、トルク段差を小さくできる。
【００１６】
請求項６に係る発明によれば、点火時期による補正中は点火時期補正量を徐々に０に戻して、トルク段差を小さくし、空燃比による補正中は空燃比補正量の演算を継続することで、トルク段差がほとんどなくなる。
請求項７に係る発明によれば、点火時期による補正中は点火時期補正量を直ちに０に戻すものの、空燃比による補正中は空燃比補正量の演算を継続することで、トルク段差がほとんどなくなる。
【００１７】
請求項８に係る発明によれば、モータ仕事量を補正する場合に、モータ仕事量補正量を徐々に０に戻すことで、トルク段差を小さくできる。
請求項９に係る発明によれば、モータ仕事量を補正する場合に、正の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量を徐々に０に戻して、トルク段差を小さくし、負の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量の演算を継続することで、トルク段差をほとんどなくせる。
【００１８】
請求項１０に係る発明によれば、モータ仕事量を補正する場合に、正の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量の演算を継続して、トルク段差をほとんどなくし、負の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量を徐々に０に戻すことで、トルク段差を小さくできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図２は実施の一形態を示す直噴火花点火式エンジンのシステム図である。先ず、これについて説明する。
車両に搭載されるエンジン１の各気筒の燃焼室には、エアクリーナ２から吸気通路３により、電制スロットル弁４の制御を受けて、空気が吸入される。
【００２０】
電制スロットル弁４は、コントロールユニット２０からの信号により作動するステップモータ等により開度制御される。
そして、燃焼室内に燃料（ガソリン）を直接噴射するように、電磁式の燃料噴射弁（インジェクタ）５が設けられている。
燃料噴射弁５は、コントロールユニット２０からエンジン回転に同期して吸気行程又は圧縮行程にて出力される噴射パルス信号によりソレノイドに通電されて開弁し、所定圧力に調圧された燃料を噴射するようになっている。そして、噴射された燃料は、吸気行程噴射の場合は燃焼室内に拡散して均質な混合気を形成し、また圧縮行程噴射の場合は点火栓６回りに集中的に層状の混合気を形成し、コントロールユニット２０からの点火信号に基づき、点火栓６により点火されて、燃焼（均質燃焼又は成層燃焼）する。尚、燃焼方式は、空燃比制御との組合わせで、均質ストイキ燃焼、均質リーン燃焼、成層リーン燃焼に分けられる。
【００２１】
エンジン１からの排気は排気通路７より排出され、排気通路７には排気浄化用の触媒８が介装されている。
コントロールユニット２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイス等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種のセンサから信号が入力されている。
【００２２】
前記各種のセンサとしては、エンジン１のクランク軸又はカム軸回転を検出するクランク角センサ２１，２２が設けられている。これらのクランク角センサ２１，２２は、気筒数をｎとすると、クランク角７２０°／ｎ毎に、予め定めたクランク角位置（各気筒の圧縮上死点前の所定クランク角位置）で基準パルス信号ＲＥＦを出力すると共に、１〜２°毎に単位パルス信号ＰＯＳを出力するもので、基準パルス信号ＲＥＦの周期などからエンジン回転数Ｎｅを算出可能である。
【００２３】
この他、吸気通路３のスロットル弁４上流で吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ２３、アクセル開度（アクセルペダルの踏込み量）ＡＣＣを検出するアクセルセンサ２４、スロットル弁４の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ２５（スロットル弁４の全閉位置でＯＮとなるアイドルスイッチを含む）、エンジン１の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ２６、排気通路７にて排気空燃比のリッチ・リーンに応じた信号を出力するＯ2 センサ２７、更にエアコンスイッチ２８などが設けられている。
【００２４】
ここにおいて、コントロールユニット２０は、前記各種のセンサからの信号を入力しつつ、内蔵のマイクロコンピュータにより、所定の演算処理を行って、電制スロットル弁４によるスロットル開度、燃料噴射弁５による燃料噴射量及び噴射時期、点火栓６による点火時期を制御する。
スロットル制御（電制スロットル弁４の制御）については、アクセル開度ＡＣＣとエンジン回転数Ｎｅとから設定されるエンジンの目標トルクｔＴＲＱに応じて、電制スロットル弁４のモータを駆動して、開度制御する。従って、指令信号の補正により、各種の空気量補正が可能である。
【００２５】
燃料噴射制御（燃料噴射弁５の制御）については、エンジン運転条件に従って燃焼方式を設定し、これに応じて燃料噴射弁５による燃料噴射量及び噴射時期を制御する。
詳しくは、エンジン回転数Ｎｅと基本燃料噴射量Ｔｐとをパラメータとして燃焼方式を定めたマップを、水温Ｔｗ、始動後時間などの条件別に複数備えていて、これらの条件から選択されたマップより、実際のエンジン運転状態のパラメータに従って、均質ストイキ燃焼、均質リーン燃焼又は成層リーン燃焼のいずれかに燃焼方式を設定する。
【００２６】
燃焼方式の判定の結果、均質ストイキ燃焼の場合は、燃料噴射量をストイキ空燃比（１４．６）相当に設定して、Ｏ2 センサ２７による空燃比フィードバック制御を行う一方、噴射時期を吸気行程に設定して、均質ストイキ燃焼を行わせる。均質リーン燃焼の場合は、燃料噴射量を空燃比２０〜３０のリーン空燃比相当に設定して、オープン制御を行う一方、噴射時期を吸気行程に設定して、均質リーン燃焼を行わせる。成層リーン燃焼の場合は、燃料噴射量を空燃比４０程度のリーン空燃比相当に設定して、オープン制御を行う一方、噴射時期を圧縮行程に設定して、成層リーン燃焼を行わせる。ここでも、各種の空燃比補正が可能である。
【００２７】
点火制御（点火栓６の制御）については、燃焼方式別に、エンジン回転数Ｎｅと基本燃料噴射量Ｔｐとをパラメータとするマップを参照するなどして、点火時期ＡＤＶを設定し、制御する。ここでも、各種の点火時期補正が可能である。
また、コントロールユニット２０は、エアコンスイッチ２８のＯＮ・ＯＦＦに基づいて、エアコンコンプレッサ３１の作動を制御するようになっている。
【００２８】
更に、コントロールユニット２０は、オルタネータ３２の作動をも制御しうるようになっている。オルタネータ３２は、発電機としてのみならず、モータとして用いることもできる。オルタネータ３２をモータと考えた場合は、モータとしてトルクを発生しているときが、正の仕事をしているとき（力行時）、発電機として電力を発生しているときが、負の仕事をしているとき（回生時）である。
【００２９】
次に、エアコン等の補機負荷の投入に伴うトルク制御（トルク補正）について、第１〜第７の実施例を、フローチャートにより説明する。
〔第１の実施例〕
図３は第１の実施例のフローチャートである。
ステップ１（図にはＳ１と記す。以下同様）では、エアコンスイッチＯＮ又はこれに基づくエアコンコンプレッサＯＮなどに起因するトルク補正要求を読込み、トルク補正要求有りのときは、ステップ２へ進む。
【００３０】
ステップ２では、トルク補正要求に対応させて、空気補正量（シリンダ吸入空気量に対する補正量）を演算し、この分、電制スロットル弁４の開度を増減制御する。実際には、トルク補正要求に対応させて、スロットル制御上の目標トルクｔＴＲＱを補正することで、シリンダ吸入空気量を補正制御する。
ステップ３では、アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＮ）か否かを判定し、アイドル運転状態のときは、ステップ４へ進む。
【００３１】
ステップ４では、均質燃焼（均質ストイキ燃焼又は均質リーン燃焼）か成層燃焼（成層リーン燃焼）かを判定する。
均質燃焼の場合は、ステップ５へ進み、トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するように、点火時期補正量を演算する。トルクアップのときが進角側、トルクダウンのときが遅角側である。そして、これにより、点火時期を補正して、トルク補正を行う。
【００３２】
成層燃焼の場合は、ステップ６へ進み、トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するように、空燃比補正量を演算する。トルクアップのときがリッチ側、トルクダウンのときがリーン側である。そして、これにより、空燃比すなわち燃料噴射量を補正して、トルク補正を行う。
一方、非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）のときは、ステップ７へ進む。
【００３３】
ステップ７では、補正中（トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するように点火時期又は空燃比を補正中）か否かを判定し、補正中の場合はステップ８へ進む。言い換えれば、トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するように点火時期又は空燃比を補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときに、ステップ８へ進む。
【００３４】
ステップ８では、均質燃焼（均質ストイキ燃焼又は均質リーン燃焼）か成層燃焼（成層リーン燃焼）かを判定する。
均質燃焼の場合は、ステップ９へ進んで、点火時期補正量を漸減する。すなわち、本ルーチンの実行毎に、点火時期補正量を現在値から補正量０方向に微小量ずつ減算することで、点火時期補正量を０になるまで、時間経過と共に減少させる。
【００３５】
成層燃焼の場合は、ステップ１０へ進んで、空燃比補正量を漸減する。すなわち、本ルーチンの実行毎に、空燃比補正量を現在値から補正量０方向に微小量ずつ減算することで、空燃比補正量を０になるまで、時間経過と共に減少させる。尚、ステップ１の部分がトルク補正要求手段に相当し、ステップ２の部分が吸入空気量補正手段に相当し、ステップ３，４〜６の部分がアイドル時高応答補正手段に相当し、ステップ３，７〜１０の部分が非アイドル時高応答補正継続手段に相当する。
【００３６】
図１０は第１の実施例のタイムチャートである。
均質燃焼時は、エアコンＯＮ指令（エアコンスイッチＯＮ）をトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、エアコンコンプレッサの駆動を遅らせるので、シリンダ吸入空気量の増量補正によるトルク増加分を打ち消すように、エアコンコンプレッサ（エアコン負荷）ＯＮまで、点火時期を遅角側に補正する（図示Ａ線）。
【００３７】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点から点火時期補正量を漸減して、点火時期を徐々に元に戻す（図示Ｂ線）。これにより、図１７との比較から明らかなように、トルクの過不足分が減少し、トルク段差を低減できる。
成層燃焼時は、エアコンＯＮ指令（エアコンスイッチＯＮ）と同時にエアコンコンプレッサを駆動し、このエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）ＯＮをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように空燃比をリッチ側に補正する（図示Ａ線）。
【００３８】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点から空燃比補正量を漸減して、空燃比を徐々に元に戻す（図示Ｂ線）。これにより、図１７との比較から明らかなように、トルクの不足分が減少し、トルク段差を低減できる。
〔第２の実施例〕
図４は第２の実施例のフローチャートである。
【００３９】
トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するように点火時期又は空燃比を補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときの処理のみが異なるので、ステップ８以降を説明する。
ステップ８では、均質燃焼（均質ストイキ燃焼又は均質リーン燃焼）か成層燃焼（成層リーン燃焼）かを判定する。
【００４０】
均質燃焼の場合は、ステップ９へ進んで、点火時期補正量を直ちに０とする。
成層燃焼の場合は、ステップ１０へ進んで、空燃比補正量を漸減する。すなわち、本ルーチンの実行毎に、空燃比補正量を現在値から補正量０方向に微小量ずつ減算することで、空燃比補正量を０になるまで、時間経過と共に減少させる。
図１１は第２の実施例のタイムチャートである。
【００４１】
均質燃焼時は、エアコンＯＮ指令（エアコンスイッチＯＮ）をトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、エアコンコンプレッサの駆動を遅らせるので、シリンダ吸入空気量の増量補正によるトルク増加分を打ち消すように、エアコンコンプレッサ（エアコン負荷）ＯＮまで、点火時期を遅角側に補正する（図示Ａ線）。
【００４２】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点から点火時期補正量を直ちに０にする（図示Ｂ線）。これは、ベースとなる点火時期が、アイドル時は１０°ＢＴＤＣ、非アイドル時はＭＢＴ近傍であるため、空気系の応答の遅れを正しくは補償できないとの考えに基づく。
成層燃焼時は、エアコンＯＮ指令（エアコンスイッチＯＮ）と同時にエアコンコンプレッサを駆動し、このエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）ＯＮをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように空燃比をリッチ側に補正する（図示Ａ線）。
【００４３】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点から空燃比補正量を漸減して、空燃比を徐々に元に戻す（図示Ｂ線）。これにより、図１７との比較から明らかなように、トルクの不足分が減少し、トルク段差を低減できる。
〔第３の実施例〕
図５は第３の実施例のフローチャートである。
【００４４】
トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するように点火時期又は空燃比を補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときの処理のみが異なるので、ステップ８以降を説明する。
ステップ８では、均質燃焼（均質ストイキ燃焼又は均質リーン燃焼）か成層燃焼（成層リーン燃焼）かを判定する。
【００４５】
均質燃焼の場合は、ステップ９へ進んで、点火時期補正量を漸減する。すなわち、本ルーチンの実行毎に、点火時期補正量を現在値から補正量０方向に微小量ずつ減算することで、点火時期補正量を０になるまで、時間経過と共に減少させる。
成層燃焼の場合は、ステップ１０へ進んで、吸入空気量制御の遅れ補償のための空燃比補正量の演算を継続する。
【００４６】
図１２は第３の実施例のタイムチャートである。
均質燃焼時は、エアコンＯＮ指令（エアコンスイッチＯＮ）をトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、エアコンコンプレッサの駆動を遅らせるので、シリンダ吸入空気量の増量補正によるトルク増加分を打ち消すように、エアコンコンプレッサ（エアコン負荷）ＯＮまで、点火時期を遅角側に補正する（図示Ａ線）。
【００４７】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点から点火時期補正量を漸減して、点火時期を徐々に元に戻す（図示Ｂ線）。これにより、図１７との比較から明らかなように、トルクの過不足分が減少し、トルク段差を低減できる。
成層燃焼時は、エアコンＯＮ指令（エアコンスイッチＯＮ）と同時にエアコンコンプレッサを駆動し、このエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）ＯＮをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように空燃比をリッチ側に補正する（図示Ａ線）。
【００４８】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となっても、吸入空気量制御の遅れ補償のための空燃比補正量の演算を継続して、空燃比を制御する（図示Ａ線）。これにより、トルクの過不足が略なくなり、トルク段差を低減できる。
〔第４の実施例〕
図６は第４の実施例のフローチャートである。
【００４９】
トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するように点火時期又は空燃比を補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときの処理のみが異なるので、ステップ８以降を説明する。
ステップ８では、均質燃焼（均質ストイキ燃焼又は均質リーン燃焼）か成層燃焼（成層リーン燃焼）かを判定する。
【００５０】
均質燃焼の場合は、ステップ９へ進んで、点火時期補正量を直ちに０とする。
成層燃焼の場合は、ステップ１０へ進んで、吸入空気量制御の遅れ補償のための空燃比補正量の演算を継続する。
図１３は第４の実施例のタイムチャートである。
均質燃焼時は、エアコンＯＮ指令（エアコンスイッチＯＮ）をトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、エアコンコンプレッサの駆動を遅らせるので、シリンダ吸入空気量の増量補正によるトルク増加分を打ち消すように、エアコンコンプレッサ（エアコン負荷）ＯＮまで、点火時期を遅角側に補正する（図示Ａ線）。
【００５１】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点から点火時期補正量を直ちに０にする（図示Ｂ線）。これは、ベースとなる点火時期が、アイドル時は１０°ＢＴＤＣ、非アイドル時はＭＢＴ近傍であるため、空気系の応答の遅れを正しくは補償できないとの考えに基づく。
成層燃焼時は、エアコンＯＮ指令（エアコンスイッチＯＮ）と同時にエアコンコンプレッサを駆動し、このエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）ＯＮをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように空燃比をリッチ側に補正する（図示Ａ線）。
【００５２】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となっても、吸入空気量制御の遅れ補償のための空燃比補正量の演算を継続して、空燃比を制御する（図示Ａ線）。これにより、トルクの過不足が略なくなり、トルク段差を低減できる。
〔第５の実施例〕
図７は第５の実施例のフローチャートである。
【００５３】
ステップ２１では、エアコンスイッチＯＮ又はこれに基づくエアコンコンプレッサＯＮなどに起因するトルク補正要求を読込み、トルク補正要求有りのときは、ステップ２２へ進む。
ステップ２２では、トルク補正要求に対応させて、空気補正量（シリンダ吸入空気量に対する補正量）を演算し、この分、電制スロットル弁４の開度を増減制御する。実際には、トルク補正要求に対応させて、スロットル制御上の目標トルクｔＴＲＱを補正することで、シリンダ吸入空気量を補正制御する。
【００５４】
ステップ２３では、アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＮ）か否かを判定し、アイドル運転状態のときは、ステップ２４へ進む。
ステップ２４では、トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するように、モータ仕事量補正量を演算する。すなわち、トルクアップのときは、オルタネータ３２をモータとして作動（力行）させて、正のモータ仕事量を得るように、モータ仕事量補正量を演算し、トルクダウンのときは、オルタネータ３２を発電機として作動（回生）させて、負のモータ仕事量を得るように、モータ仕事量補正量を演算する。そして、これにより、オルタネータ３２を制御して、トルク補正を行う。
【００５５】
一方、非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）のときは、ステップ２５へ進む。
ステップ２５では、補正中（トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するようにモータ仕事量を補正中）か否かを判定し、補正中の場合はステップ２６へ進む。言い換えれば、トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するようにモータ仕事量を補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときに、ステップ２６へ進む。
【００５６】
ステップ２６では、モータ仕事量補正量を漸減する。すなわち、本ルーチンの実行毎に、モータ仕事量補正量を現在値から補正量０方向に微小量ずつ減算することで、モータ仕事量補正量を０になるまで、時間経過と共に減少させる。
尚、ステップ２１の部分がトルク補正要求手段に相当し、ステップ２２の部分が吸入空気量補正手段に相当し、ステップ２３，２４の部分がアイドル時高応答補正手段に相当し、ステップ２３，２５，２６の部分が非アイドル時高応答補正継続手段に相当する。
【００５７】
図１４は第５の実施例のタイムチャートである。
エアコンスイッチＯＮによるエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）のＯＮ時は、これをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように、オルタネータをモータとして作動させ、正のモータ仕事量でトルクアップを図る（図示Ａ線）。
【００５８】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点からモータ仕事量補正量を漸減する（図示Ｂ線）。これにより、トルクの不足分が減少し、トルク段差を低減できる。
エアコンスイッチＯＦＦによるエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）のＯＦＦ時は、これをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が減量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように、オルタネータを発電機として作動させ、負のモータ仕事量でトルクダウンを図る（図示Ａ線）。
【００５９】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点からモータ仕事量補正量を漸減する（図示Ｂ線）。これにより、トルクの不足分が減少し、トルク段差を低減できる。
〔第６の実施例〕
図８は第６の実施例のフローチャートである。
【００６０】
トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するようにモータ仕事量を補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときの処理のみが異なるので、補正中と判定された後のステップ２７以降を説明する。
ステップ２７では、モータ力行中（モータとして正の仕事をしている）か、モータ回生中（発電機として負の仕事をしている）かを判定する。
【００６１】
モータ力行中は、ステップ２８へ進んで、モータ仕事量補正量を漸減する。すなわち、本ルーチンの実行毎に、モータ仕事量補正量を現在値から補正量０方向に微小量ずつ減算することで、モータ仕事量補正量を０になるまで、時間経過と共に減少させる。
モータ回生中は、ステップ２９へ進んで、吸入空気量制御の遅れ補償のためのモータ仕事量補正量の演算を継続する。
【００６２】
尚、この場合はステップ２３，２５，２７〜２９の部分が非アイドル時高応答補正継続手段に相当する。
図１５は第６の実施例のタイムチャートである。
エアコンスイッチＯＮによるエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）のＯＮ時は、これをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように、オルタネータをモータとして作動させ、正のモータ仕事量でトルクアップを図る（図示Ａ線）。
【００６３】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、モータ力行中であるので、その時点からモータ仕事量補正量を漸減する（図示Ｂ線）。これにより、トルクの不足分が減少し、トルク段差を低減できる。
エアコンスイッチＯＦＦによるエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）のＯＦＦ時は、これをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が減量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように、オルタネータを発電機として作動させ、負のモータ仕事量でトルクダウンを図る（図示Ａ線）。
【００６４】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、モータ回生中であるので、吸入空気量制御の遅れ補償のためのモータ仕事量補正量の演算を継続して、モータ仕事量を制御する（図示Ａ線）。これにより、トルクの過不足が略なくなり、トルク段差を低減できる。
〔第７の実施例〕
図９は第７の実施例のフローチャートである。
【００６５】
トルク補正要求に対する吸入空気量制御の遅れを補償するようにモータ仕事量を補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときの処理のみが異なるので、補正中と判定された後のステップ２７以降を説明する。
ステップ２７では、モータ力行中（モータとして正の仕事をしている）か、モータ回生中（発電機として負の仕事をしている）かを判定する。
【００６６】
モータ力行中は、ステップ２８へ進んで、吸入空気量制御の遅れ補償のためのモータ仕事量補正量の演算を継続する。
モータ回生中は、ステップ２９へ進んで、モータ仕事量補正量を漸減する。すなわち、本ルーチンの実行毎に、モータ仕事量補正量を現在値から補正量０方向に微小量ずつ減算することで、モータ仕事量補正量を０になるまで、時間経過と共に減少させる。
【００６７】
図１６は第７の実施例のタイムチャートである。
エアコンスイッチＯＮによるエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）のＯＮ時は、これをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が増量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように、オルタネータをモータとして作動させ、正のモータ仕事量でトルクアップを図る（図示Ａ線）。
【００６８】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、モータ力行中であるので、吸入空気量制御の遅れ補償のためのモータ仕事量補正量の演算を継続して、モータ仕事量を制御する（図示Ａ線）。これにより、トルクの過不足が略なくなり、トルク段差を低減できる。
エアコンスイッチＯＦＦによるエアコンコンプレッサ（エアコン負荷）のＯＦＦ時は、これをトルク補正要求として、シリンダ吸入空気量が減量補正されるが、シリンダ吸入空気量の遅れを補償するように、オルタネータを発電機として作動させ、負のモータ仕事量でトルクダウンを図る（図示Ａ線）。
【００６９】
かかる制御中に非アイドル運転状態（アイドルスイッチＯＦＦ）となると、その時点からモータ仕事量補正量を漸減する（図示Ｂ線）。これにより、トルクの不足分が減少し、トルク段差を低減できる。
尚、第５〜第７の実施例では、モータ仕事量の補正をするために、オルタネータを利用したが、専用のモータを用いてもよい。特に、ハイブリッド車（ＨＥＶ）であれば適用は更に容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の実施の一形態を示すエンジンのシステム図
【図３】 第１の実施例のフローチャート
【図４】 第２の実施例のフローチャート
【図５】 第３の実施例のフローチャート
【図６】 第４の実施例のフローチャート
【図７】 第５の実施例のフローチャート
【図８】 第６の実施例のフローチャート
【図９】 第７の実施例のフローチャート
【図１０】 第１の実施例のタイムチャート
【図１１】 第２の実施例のタイムチャート
【図１２】 第３の実施例のタイムチャート
【図１３】 第４の実施例のタイムチャート
【図１４】 第５の実施例のタイムチャート
【図１５】 第６の実施例のタイムチャート
【図１６】 第７の実施例のタイムチャート
【図１７】 従来例の問題点を示すタイムチャート
【符号の説明】
１ エンジン
４ 電制スロットル弁
５ 燃料噴射弁
６ 点火栓
20 コントロールユニット
21，22 クランク角センサ
23 エアフローメータ
24 アクセルセンサ
28 エアコンスイッチ
31 エアコンコンプレッサ
32 オルタネータ
Claims (10)
- 補機負荷によるトルク補正要求を発生するトルク補正要求手段と、前記トルク補正要求を受けて吸入空気量を補正する吸入空気量補正手段とを備えるエンジンの制御装置において、
アイドル運転時に、前記トルク補正要求を受けての前記吸入空気量補正手段による吸入空気量制御の遅れを補償すべく、吸入空気量より高応答のパラメータを補正するアイドル時高応答補正手段と、
このアイドル時高応答補正手段による補正中に、アイドル運転状態から非アイドル運転状態へ移行したときに、当該補正を継続させる非アイドル時高応答補正継続手段と、
を設けたことを特徴とするエンジンの制御装置。 - 前記高応答パラメータは、点火時期、空燃比、モータ仕事量のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
- 前記エンジンは、吸気行程にて燃料を噴射して行わせる均質燃焼と圧縮行程にて燃料を噴射して行わせる成層燃焼とを切換可能な直噴火花点火式エンジンであり、
前記アイドル時高応答補正手段は、均質燃焼時には点火時期を補正し、成層燃焼時には空燃比を補正するものであることを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。 - 前記非アイドル時高応答補正継続手段は、点火時期による補正中は点火時期補正量を徐々に０に戻し、空燃比による補正中は空燃比補正量を徐々に０に戻すものであることを特徴とする請求項３記載のエンジンの制御装置。
- 前記非アイドル時高応答補正継続手段は、点火時期による補正中は点火時期補正量を直ちに０に戻し、空燃比による補正中のみ空燃比補正量を徐々に０に戻すものであることを特徴とする請求項３記載のエンジンの制御装置。
- 前記非アイドル時高応答補正継続手段は、点火時期による補正中は点火時期補正量を徐々に０に戻し、空燃比による補正中は空燃比補正量の演算を継続するものであることを特徴とする請求項３記載のエンジンの制御装置。
- 前記非アイドル時高応答補正継続手段は、点火時期による補正中は点火時期補正量を直ちに０に戻し、空燃比による補正中のみ空燃比補正量の演算を継続するものであることを特徴とする請求項３記載のエンジンの制御装置。
- 前記アイドル時高応答補正手段は、モータ仕事量を補正するものであり、
前記非アイドル時高応答補正継続手段は、モータ仕事量補正量を徐々に０に戻すものであることを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。 - 前記アイドル時高応答補正手段は、モータ仕事量を補正するものであり、
前記非アイドル時高応答補正継続手段は、正の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量を徐々に０に戻し、負の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量の演算を継続するものであることを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。 - 前記アイドル時高応答補正手段は、モータ仕事量を補正するものであり、
前記非アイドル時高応答補正継続手段は、正の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量の演算を継続し、負の仕事をしているときには、モータ仕事量補正量を徐々に０に戻すものであることを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
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| JP20155697A JP3695070B2 (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | エンジンの制御装置 |
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