JP3791288B2 - 車載用内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用内燃機関の制御装置に関し、特に機関運転状態に応じて燃焼方式を成層燃焼と均質燃焼との間で選択的に切り換えて運転する車載用内燃機関に適用して好適な制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、自動車などの内燃機関を搭載する車両では、同内燃機関の出力軸の回転は、変速機などを備える駆動伝達機構を通じて駆動輪へと伝達されている。こうした駆動伝達機構の変速機として自動変速機を備える車両では、内燃機関と変速機との間においてオイルなどの流体を媒介して回転を伝達するトルクコンバータなどの流体伝動機が設けられている。こうした流体伝動機を設けることで、変動の大きな機関出力軸の回転を無理なく駆動輪側へと伝達することができるようになる。
【０００３】
ただし、こうしたトルクコンバータなどの流体伝動機では、流体のすべりによる回転の伝達効率の低下は避けがたいものとなる。このため、流体伝動機を備える駆動伝達機構の多くでは、流体伝動機の内燃機関側と変速機側とを機械的に直接連結するロックアップクラッチを設けるようにしている。そして、所定の運転状態においては、ロックアップクラッチを作動させてこれらを機械的に直接連結するようにしている。こうして、流体伝動機の流体を媒介せずに回転を伝達することで、上記伝達効率の低下が抑制され、内燃機関の燃費の向上が図られるようになる。
【０００４】
一方、こうしたロックアップクラッチの連結状態と非連結状態との切り換えに際しては、上記流体伝動機の内燃機関側と変速機側との間における回転力の伝達状態が大きく変化することとなり、これに起因して切り換えショックが発生する。そこで、上記連結状態と非連結状態との切り換えに際して、ロックアップクラッチを一旦、その内燃機関側と変速機側との回転差をある程度まで許容すべく、これらを部分的な半連結状態（スリップ状態）とするスリップ制御が行われている。
【０００５】
例えば、ロックアップクラッチを非連結状態から連結状態へと切り換える場合、まず同クラッチをスリップ状態としておき、その間に内燃機関側と変速機側との回転数の差を次第に小さくさせるようにする。こうして両者の回転数がほぼ一致させてから、ロックアップクラッチを完全な連結状態に制御することで、上記切換ショックの低減が図られるようになる。
【０００６】
なお、こうしたロックアップクラッチのスリップ制御の実行中は、その内燃機関側と変速機側とのトルク伝達をある程度までに制限することができる。すなわち、上記スリップ制御の実行中は、ある程度のトルク伝達を行いながらも、急激なトルク変動やそれに起因するショックの伝達を制限することができるようになる。したがって、ロックアップクラッチのスリップ制御を実行すれば、機関出力軸にかかる回転抵抗が小さくなり、そのとき、内燃機関への燃料供給を遮断する燃料カットを実行しても機関回転数の落ち込みは好適に抑制されるようになる。このため、車両の減速中などの機関減速時にロックアップクラッチをスリップ状態とする減速スリップ制御を実行することで、燃料カットをより積極的に行うことができるようになり、内燃機関の燃費の更なる向上が図られるようになる。
【０００７】
ただし、上記スリップ状態中は、ロックアップクラッチにおける機械的な連結がある程度部分的には維持されているため、上記流体伝動機中の流体によるトルクショックの緩衝効果を完全に発揮することはできない。このため、減速スリップ制御が行われていると、燃料カットの開始時、あるいは燃料カットからの復帰時に生じる内燃機関の発生するトルクの段差を充分に吸収できなくなり、こうしたトルク段差に起因するトルクショックが発生するおそれがある。
【０００８】
そこで、特開平１０−４４８３２号公報に記載の内燃機関の制御装置では、上記ロックアップクラッチの減速スリップ制御の実行中、燃料カットの開始に先立って点火時期を徐々に遅角していき、当該機関の出力トルクを徐々を低減させるような制御が行われている。こうして、予め当該機関の出力トルクを充分に低減しておくことで、同燃料カット開始時のトルク段差を縮小することができ、上記トルクショックを低減することができるようになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、点火時期をある程度自由に設定可能な一般の内燃機関では、ロックアップクラッチの減速スリップ制御中に燃料カットの開始に先立って点火時期を徐々に遅角することで、燃料カット開始時のトルクショックを緩和することができる。
【００１０】
ところが、近年実用化された筒内噴射式内燃機関のように、成層燃焼運転を行う内燃機関においては、以下に説明するように、こうした制御をそのまま適用することができず、上記燃料カット開始時のトルクショックを充分に低減することができなかった。すなわち、次の通りである。
【００１１】
このような筒内噴射式内燃機関は、内燃機関の燃焼室内へと燃料を直接噴射可能なインジェクタを備えており、燃料の噴射時期などを適宜に変更することで、内燃機関の燃焼方式を均質燃焼と上記成層燃焼との間で機関運転状態に応じて切り換えている。すなわち、こうした筒内噴射式内燃機関では、高負荷運転時には、吸気行程に燃料噴射を行うことで、燃焼室内で燃料と空気とを均等に混合された均質混合気を形成するようにしている。そして、こうして形成された均質混合気を点火プラグによって点火して、一般の内燃機関と同様の均質燃焼を行っている。
【００１２】
また、低負荷運転時には、点火直前の圧縮行程において燃料を噴射して、点火プラグの周囲にのみ可燃な混合気を形成するようにしている。そして、混合気がちょうど点火プラグの周囲に存在する時期に点火を行うことで、大幅に希薄な空燃比での燃焼を可能とした成層燃焼を行っている。
【００１３】
こうした筒内噴射式内燃機関に、上述のロックアップクラッチの減速スリップ制御を適用した場合、この減速スリップ制御中は機関出力軸にかかる回転抵抗が低下するため、内燃機関が低負荷運転状態となり、上記成層燃焼が行われるようになる。
【００１４】
しかしながら、こうした成層燃焼中は、上述のように点火プラグ付近のみに可燃な混合気が存在する特定の時期に点火を実行する必要があるため、点火時期を自由に変更することができなくなっている。このため、こうした成層燃焼中は、上記公報の装置のように、点火時期によるトルク調整に基づき、燃料カット開始時のトルク段差を縮小する制御を実行することができない。
【００１５】
そこで、こうした成層燃焼時には、燃料噴射量の減量調整によって内燃機関の出力トルクを低減することとなる。しかしながら、インジェクタの構造上の制限により、噴射可能な燃料の最低量が決まっており、このためこうした燃料噴射量の減量調整による上記トルク段差の縮小にも自ずと限界がある。
【００１６】
したがって、上記筒内噴射式内燃機関のような成層燃焼を行う内燃機関では、上記ロックアップクラッチの減速スリップ制御中における燃料カットの実施にあたり、予めトルク段差を充分に縮小しておくことができず、上記トルクショックの発生を充分に抑制することができなかった。
【００１７】
更に、上記筒内噴射式内燃機関のような成層燃焼を行う内燃機関と無段変速機とを搭載した車両も近年実用化されている。こうした車両においても、内燃機関と変速機との間に上記流体伝動機が設けられるとともに、流体伝動機の内燃機関側と変速機側とを機械的に直結するロックアップクラッチが設けられている。こうした車両では、変速機の変速比を連続して無段階に調整可能であるため、低速までロックアップクラッチを連結した状態を保持することができる。
【００１８】
そのため、車両減速中などの機関減速時にロックアップクラッチを連結状態に維持することで、燃料カットをより積極的に行うことができるようになり、内燃機関の燃費性能を更に向上することができるようになる。そのため、こうした車両の機関減速時のロックアップクラッチ連結中の燃料カットに際しても、トルクショックの発生を抑制するには、やはりその開始にあたって内燃機関のトルクを十分に低減しておく必要がある。
【００１９】
しかしながら、上述の筒内噴射式内燃機関のような成層燃焼を行う内燃機関では、車両減速時には内燃機関が低負荷運転状態となり、上記成層燃焼が行われるようになるため、やはり上述のように、予めトルク段差を十分に縮小しておくことができず、上記トルクショックの発生を充分に抑制することができなくなってしまう。
【００２０】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、運転状態に応じて燃焼方式を成層燃焼と均質燃焼との間で選択的に切り換える車載用内燃機関において、燃料カット開始時の機関トルクの段差をより効果的に縮小することのできる車載用内燃機関の制御装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
＜請求項１＞
請求項１に記載の発明は、機関運転状態に応じて燃焼方式を成層燃焼と均質燃焼との間で選択的に切り換えて運転する車載用内燃機関の制御装置において、機関減速中に所定条件が満たされることで当該機関への燃料供給を停止する減速時燃料カット手段と、その減速時燃料カット手段による前記燃料供給の停止に先立って当該機関の出力トルクを低減するトルク低減手段と、そのトルク低減手段による前記出力トルクの低減を開始するにあたり、燃焼方式として成層燃焼が選択されているときには、機関運転状態に拘わらず燃焼方式を均質燃焼へと切り換える燃焼方式切換手段とを備えるようにしたものである。
【００２２】
この請求項１に記載した構成では、内燃機関の減速中に所定条件が満たされるまでに、燃焼方式として成層燃焼が選択されていれば、機関運転状態に拘わらず燃焼方式が均質燃焼へと切り換えられるようになる。そして、点火時期の調整によりトルク調整が比較的自由且つ容易に行うことのできる均質燃焼に燃焼方式が切り換えられたところで、内燃機関のトルクを低減した後、当該機関への燃料供給が停止されるようになる。
【００２３】
したがって、この請求項１に記載の発明の構成では、成層燃焼運転を行う内燃機関であれ、減速時燃料カットの開始にあたり、当該機関の出力トルクを十分に低減できないという事態を回避することができるようになり、燃料カット開始時のトルク段差を十分に縮小しておくことができるようになる。
【００２４】
＜請求項２＞
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載用内燃機関の制御装置において、前記内燃機関が、流体を媒介して回転を伝達する流体伝動機と、この流体伝動機の流体を媒介しない回転の直接伝達を許容するロックアップ機構とを通じて変速機に駆動連結されるものにあって、前記トルク低減手段を、前記内燃機関の減速時に前記ロックアップ機構による前記回転の直接伝達を部分的に許容してスリップ状態とする減速スリップ制御の実行中に、当該機関の出力トルクを低減するようにしたものである。
【００２５】
回転の直接伝達を許容するロックアップ機構を備える例えばトルクコンバータなどの流体伝動機を通じて変速機に駆動連結された車載用内燃機関では、ロックアップ機構をスリップ状態とすることで、機関減速中に燃料カットをより積極的に実行することができるようになる。ただし、ロックアップ機構がスリップ状態にあるときは、内燃機関と変速機との間の直接連結がある程度維持されているため、流体伝動機中の流体による緩衝効果を充分に発揮することができず、減速時燃料カット開始時のトルク段差に起因するトルクショックを充分に吸収することができなくなる。そのため、減速時燃料カットの開始に先立ち、内燃機関の出力トルクを十分に低減しておき、上記トルク段差を十分に縮小しておくことが、より必要となる。しかしながら、そのとき燃焼方式として成層燃焼が選択されていると、上記の如く、内燃機関の出力トルクを十分に低減しておくことができなくなることがある。
【００２６】
その点、この請求項２に記載の発明の構成では、そうした減速スリップ制御の実行中の減速時燃料カットに先立って、燃焼方式として成層燃焼が選択されていれば、機関運転状態に拘わらず燃焼方式が均質燃焼へと切り換えられるため、当該機関の出力トルクを十分に低減できないという事態を回避することができるようになる。
【００２７】
したがって、成層燃焼運転を行う内燃機関であれ、トルク段差を十分に縮小しておくことができ、ロックアップ機構による減速スリップ制御中の燃料カット開始時に伴うトルクショックの発生を抑えることができるようになる。
【００２８】
＜請求項３＞
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の車載用内燃機関の制御装置において、前記内燃機関が、流体を媒介して回転を伝達する流体伝動機と、この流体伝動機の流体を媒介しない回転の直接伝達を許容するロックアップ機構とを通じて変速機に駆動連結されるものにあって、前記トルク低減手段を、機関減速時のロックアップ機構による前記回転の直接伝達を許容する減速ロックアップ制御の実行中に、当該機関の出力トルクを低減するようにしたものである。
【００２９】
例えば無段変速機を搭載した車両のように、ロックアップ機構によって内燃機関と変速機との回転の直接伝達を許容する減速ロックアップ制御を実行した状態のまま、減速時燃料カットを実施した場合、流体伝動機の流体による緩衝効果が得られず、減速時燃料カットの開始時のトルク段差に起因するトルクショックが更に官能され易くなる。したがって、減速時燃料カットの開始に先立ち、内燃機関の出力トルクを十分に低減しておき、上記トルク段差を十分に縮小しておくことが、より一層必要となる。
【００３０】
この点、この請求項３に記載の発明の構成では、そうした減速ロックアップ制御の実行中の減速時燃料カットに先立って、燃焼方式として成層燃焼が選択されていれば、機関運転状態に拘わらず燃焼方式が均質燃焼へと切り換えられるため、当該機関の出力トルクを十分に低減できないという事態を回避することができるようになる。したがって、成層燃焼運転を行う内燃機関であれ、トルク段差を十分に縮小しておくことができ、ロックアップ機構による減速ロックアップ制御中の減速時燃料カット開始時のトルクショックの発生を抑えることができるようになる。
【００３１】
＜請求項４＞
更に、請求項４に記載の発明は、機関運転状態に応じて燃焼方式を成層燃焼と均質燃焼との間で選択的に切り換えて運転する車載用内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の減速中に所定条件が満たされることで当該機関への燃料供給を停止する減速時燃料カット手段と、その減速時燃料カット手段による前記燃料供給の停止に先立って、燃焼方式として成層燃焼が選択されているときには、燃料噴射量の制御と当該機関の稼動気筒数の制御とを行うことによって、当該機関の出力トルクを低減するトルク低減手段とを備えるようにしたものである。
【００３２】
上述のように、減速時燃料カットの実施に際しては機関出力を予め低減することが望ましいものの、そのときの燃焼方式として成層燃焼が選択されていると、燃料噴射量の制御だけでは、十分に内燃機関の出力トルクを低減できないことがある。そこで、この請求項４に記載の構成では、機関減速中の燃料供給の停止に先立って、燃焼方式として成層燃焼が選択されていれば、燃料噴射量の制御に加え、更に当該機関の稼動気筒数の制御を行うことで、当該機関の出力トルクを低減するようにしている。そのため、稼動気筒数の制御によって、燃料噴射量の制御によるトルク調整の限界を超えた更なる出力トルクの低減を図ることができるようになる。
【００３３】
したがって、この請求項４に記載の発明の構成では、成層燃焼運転を行う内燃機関であれ、減速時燃料カットの開始にあたり、当該機関の出力トルクを十分に低減できないという事態を回避することができるようになり、燃料カット開始時のトルク段差を十分に縮小しておくことができるようになる。
【００３４】
＜請求項５＞
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車載用内燃機関の制御装置において、前記内燃機関が、流体を媒介して回転を伝達する流体伝動機と、この流体伝動機の流体を媒介しない回転の直接伝達を許容するロックアップ機構とを通じて変速機に駆動連結されるものにあって、前記トルク低減手段を、前記内燃機関の減速時に前記ロックアップ機構による前記回転の直接伝達を部分的に許容してスリップ状態とする減速スリップ制御の実行中に、当該機関の出力トルクを低減するようにしたものである。
【００３５】
この請求項５に記載の構成では、ロックアップ機構による減速スリップ制御の実行中の減速時燃料カットの開始時において、上記請求項４に記載したように、成層燃焼時にも、十分な当該機関の出力トルクの低減が図られるようになる。したがって、成層燃焼運転を行う内燃機関であれ、上述のようにトルクショックが官能され易い状況下でのトルクショックの発生を効果的に抑制することができるようになる。
【００３６】
＜請求項６＞
また、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の車載用内燃機関の制御装置において、前記内燃機関が、流体を媒介して回転を伝達する流体伝動機と、この流体伝動機の流体を媒介しない回転の直接伝達を許容するロックアップ機構とを通じて変速機に駆動連結されるものにあって、前記トルク低減手段を、機関減速時のロックアップ機構による前記回転の直接伝達を許容する減速ロックアップ制御の実行中に、当該機関の出力トルクを低減するようにしたものである。
【００３７】
この請求項６に記載の構成では、ロックアップ機構による減速ロックアップ制御の実行中の減速時燃料カットの開始時において、上記請求項４に記載したように、成層燃焼時にも、十分な当該機関の出力トルクの低減が図られるようになる。したがって、成層燃焼運転を行う内燃機関であれ、上述のようにトルクショックがより一層官能され易い状況下でのトルクショックの発生を効果的に抑制することができるようになる。
【００３８】
＜請求項７＞
また、請求項７に記載の発明は、請求項４〜６のいずれかに記載の車載用内燃機関の制御装置において、前記トルク低減手段を、燃料噴射量が所定量以下となったときに稼動気筒数を減ずるようにしたものである。
【００３９】
稼動気筒数の制御によって内燃機関の出力トルクを低減する場合、出力トルクがステップ状に低減されるため、稼動気筒数を減ずることに伴いトルク段差が生じるようになる。その点、この請求項７に記載の構成では、燃料噴射量が所定量以下まで低減されて、一気筒当たりの出力トルクが十分に低減された状態で稼動気筒数が減じられるようになるため、稼動気筒数を減ずることに伴うトルク段差を縮小することができるようになる。そのため、内燃機関の出力トルクをより円滑に低減することができるようになる。
【００４０】
＜請求項８＞
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の車載用内燃機関の制御装置において、前記所定量を、燃料噴射弁が噴射可能な燃料の最低量としたものである。
【００４１】
この請求項８に記載の構成では、燃料噴射量が燃料噴射弁が噴射可能な燃料の最低量まで低減されて、燃料噴射量の制御によって一気筒当たりの出力トルクが最も低減された状態で稼動気筒数が減じられるようになる。したがって、稼動気筒数を減ずることに伴うトルク段差をより縮小することができ、内燃機関の出力トルクを更に円滑に低減することができるようになる。
【００４２】
＜請求項９＞
また、請求項９に記載の発明は、請求項４〜８に記載の車載用内燃機関の制御装置において、前記トルク低減手段を、稼動気筒数を減ずることに伴い、稼動気筒における燃料噴射量を増量するようにしたものである。
【００４３】
この請求項９に記載の構成では、稼動気筒数の変更に伴い、稼動気筒の燃料噴射量を増量するようにしている。このようにすれば、稼動気筒数の削減による機関出力トルクの低下分を、残された稼動気筒の燃料噴射量の増量による機関出力トルクの増大分によって補完できるため、上記トルク段差の発生を防止或いは緩和することができる。その後は、増量した燃料噴射量を徐々に低減するようにすれば、トルク段差を生じることなく円滑に機関出力トルクを低減することができる。
【００４４】
＜請求項１０＞
また、請求項１０に記載の発明は、機関運転状態に応じて燃焼方式を成層燃焼と均質燃焼との間で選択的に切り換えて運転する車載用内燃機関の制御装置において、機関減速中に所定条件が満たされることで当該機関への燃料供給を停止する減速時燃料カット手段と、その減速時燃料カット手段による前記燃料供給の停止に先立って、燃焼方式として成層燃焼が選択されているときには、燃料噴射量の制御と点火時期並びに燃料噴射時期の制御とを行うことによって当該機関の出力トルクを低減するトルク低減手段とを備え、前記トルク低減手段は、燃料噴射量が所定量以下となったときに前記点火時期並びに燃料噴射時期の制御によっての当該機関の出力トルクの低減を行うようにしたものである。
【００４５】
上述のように、減速時燃料カットの実施に際しては機関出力を予め低減することが望ましいものの、そのときの燃焼方式として成層燃焼が選択されていると、燃料噴射量の制御だけでは、十分に内燃機関の出力トルクを低減できないことがある。そこで、この請求項１０に記載の構成では、機関減速中の燃料供給の停止に先立って、燃焼方式として成層燃焼が選択されていれば、燃料噴射量の制御に加え、更に点火時期並びに燃料噴射時期の制御によって、当該機関の出力トルクを低減するようにしている。そのため、点火時期並びに燃料噴射時期の制御を行うことで、燃料噴射量の制御によるトルク調整の限界を超えた更なる出力トルク低減を図ることができるようになる。
【００４６】
したがって、この請求項１０に記載の発明の構成では、成層燃焼運転を行う内燃機関であれ、減速時燃料カットの開始にあたり、当該機関の出力トルクを十分に低減できないという事態を回避することができるようになり、燃料カット開始時のトルク段差を十分に縮小しておくことができるようになる。
成層燃焼中は、噴射された燃料が点火プラグ近傍に位置するタイミングを見計らって点火を行うなど、点火時期並びに燃料噴射時期を厳密に管理している。そのため、点火時期並びに燃料噴射時期を変更すれば、燃焼効率が悪化し、燃費の悪化を招くなどの不具合が生じる。その点、この請求項１０に記載の構成では、燃料噴射量が所定量以下に低減されるまでは、上記点火時期並びに燃料噴射時期の制御による出力トルクの低減を行わないため、上記不具合を極力抑制することができるようになる。
【００４７】
＜請求項１１＞
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の車載用内燃機関の制御装置において、前記内燃機関が、流体を媒介して回転を伝達する流体伝動機と、この流体伝動機の流体を媒介しない回転の直接伝達を許容するロックアップ機構とを通じて変速機に駆動連結されるものにあって、前記トルク低減手段を、前記内燃機関の減速時に前記ロックアップ機構による前記回転の直接伝達を部分的に許容してスリップ状態とする減速スリップ制御の実行中に、当該機関の出力トルクを低減するようにしたものである。
【００４８】
この請求項１１に記載の構成では、上述のようにトルクショックが官能され易いロックアップ機構による減速スリップ制御の実行中の減速時燃料カットの開始時において、上記請求項１０に記載したように、成層燃焼運転を行う内燃機関であれ、当該機関の出力トルクを十分に低減できないという事態を回避し、燃料カット開始時のトルク段差を十分に縮小しておくことができるようになる。
【００４９】
＜請求項１２＞
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１０に記載の車載用内燃機関の制御装置において、前記内燃機関が、流体を媒介して回転を伝達する流体伝動機と、この流体伝動機の流体を媒介しない回転の直接伝達を許容するロックアップ機構とを通じて変速機に駆動連結されるものにあって、前記トルク低減手段を、機関減速時のロックアップ機構による前記回転の直接伝達を許容する減速ロックアップ制御の実行中に、当該機関の出力トルクを低減するようにしたものである。
【００５０】
この請求項１２に記載の構成では、上述のようにトルクショックがより官能され易いロックアップ機構による減速ロックアップ制御の実行中の減速時燃料カットの開始時において、上記請求項１０に記載したように、成層燃焼運転を行う内燃機関であれ、当該機関の出力トルクを十分に低減できないという事態を好適に回避し、燃料カット開始時のトルク段差を十分に縮小しておくことができるようになる。
【００５３】
＜請求項１３＞
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１０〜１２のいずれかに記載の車載用内燃機関の制御装置において、前記所定量を、燃料噴射弁が噴射可能な燃料の最低量としたものである。
【００５４】
この請求項１３に記載の構成では、燃料噴射弁が噴射可能な燃料の最低量まで燃料噴射量が低減されて、燃料噴射量の制御による内燃機関の出力トルクの低減を可能な限り行ってから、上記点火時期並びに燃料噴射時期の制御による出力トルクの低減が行われる。したがって、点火時期並びに燃料噴射時期の変更に伴う不具合を更に好適に抑制することができるようになる。
【００５５】
＜請求項１４＞
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１０〜１３のいずれかに記載の車載用内燃機関の制御装置において、前記トルク低減手段を、前記点火時期と燃料噴射時期とをそれらの間隔を一定に保持しながら遅角するものとしている。
【００５６】
この請求項１４に記載の構成では、燃料噴射がなされてから点火が行われるまでの間隔を一定に保ちながら、内燃機関の出力トルクが低減されるようになる。
そのため、点火時期並びに燃料噴射時期の制御でもって内燃機関の出力トルクの低減を図りながらも、燃焼の悪化を好適に抑制することができるようになる。
【００５７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を車載用内燃機関の制御装置として具体化した第１の実施の形態について説明する。
【００５８】
図１は、本実施の形態にかかる内燃機関の制御装置の全体構成を模式的に示している。まず、この図１に基づき、この制御装置の適用対象となる内燃機関１０の構成について詳細に説明する。
【００５９】
この制御装置が適用される内燃機関１０は火花点火式の筒内噴射式内燃機関であり、この図１に示すように、シリンダ１１内に燃料を直接噴射可能なように燃焼室１２の上方にインジェクタ１４が設けられている。また、上記シリンダ１１内を往復摺動可能に配設されたピストン１３の頂面には、凹状のくぼみ１３ａが形成されており、このくぼみ１３ａ内の空間が上記燃焼室１２の一部を構成するようになっている。
【００６０】
更に、この燃焼室１２の上方には、混合気を点火するための点火プラグ１５が設けられている。この点火プラグ１５による混合気の点火時期は、その上方に設けられたイグナイタ１６によって調整されている。
【００６１】
この内燃機関１０では、機関運転状態に応じて均質燃焼と成層燃焼と間で燃焼方式の切り換えるようにしている。
均質燃焼を行う場合、内燃機関１０の吸気行程において上記インジェクタ１４から燃料を噴射させるようにしている。このとき、燃焼室１２内では吸入に伴い空気が撹拌されているため、噴射された燃料はその空気中に充分に混合されるようになり、均質な混合気が形成されるようになる。
【００６２】
一方、成層燃焼を行う場合、混合気の点火直前にあたる内燃機関１０の圧縮行程においてインジェクタ１４から燃料を噴射させるようにしている。この結果、インジェクタ１４から噴射された燃料は、シリンダ１１内を上昇中の上記ピストン１３頂面のくぼみ１３ａ内に吹き付けられ、燃焼室１２内の上記点火プラグ１５付近のみに可燃な混合気が形成されるようになる。そしてこのとき上記点火プラグ１５により混合気を点火させるようにすることで、大幅に希薄な空燃比でも良好な混合気の燃焼が得られるようになる。
【００６３】
この内燃機関１０では、高負荷運転時には燃焼方式を均質燃焼として機関出力を確保し、低負荷運転時には燃焼方式を成層燃焼として大幅に希薄な空燃比での燃焼を行うことで、冷却損失やポンプ損失等を低減するようにしている。このようにこの内燃機関１０では、機関運転状態に応じて均質燃焼と成層燃焼との間で燃焼方式を切り換えるようにすることで、燃費の向上を図るようにしている。
【００６４】
ちなみに、成層燃焼中は、上述したように、点火時期を自由に調整することができず、燃料噴射量の低減にもインジェクタ１４の構造上の制限によってその最低量が限定されているため、比較的自由に点火時期を調整可能な均質燃焼時と比べ、内燃機関１０の出力トルクの低減の自由度が低くなってしまう。
【００６５】
ところで、以上のように均質燃焼と成層燃焼との間で燃焼方式を切換可能なこの内燃機関１０の機関出力軸（クランクシャフト）１７は、トルクコンバータ２０に連結されている。このトルクコンバータ２０は、流体伝動機の一種であり、内燃機関１０と自動変速機２２との間での回転伝達を例えばオイルなどの流体を媒介して行っている。そして、このトルクコンバータ２０では、上記流体を媒介させることで変動の大きな機関出力軸１７の回転を無理なく自動変速機２２へと伝達させるようにしている。
【００６６】
さらにこのトルクコンバータ２０には、上記流体を媒介しない回転の直接伝達を許容するためのロックアップクラッチ２１が設けられている。このロックアップクラッチ２１は、ロックアップリレーバルブ２３による油圧（ロックアップ係合油圧）の制御に基づき駆動され、上記機関出力軸１７と自動変速機２２とを機械的に直接連結させている。そして、こうしたロックアップクラッチ２１による機械的な直接連結を適宜に行うことで、上記トルクコンバータ２０内のオイルのすべりによる伝達効率の低下が抑制され、内燃機関１０の燃費向上が図られるようになる。
【００６７】
また、上記ロックアップクラッチ２１は、機関出力軸１７及び自動変速機２２を完全に直接連結した状態（連結状態）とその連結を解除した状態（非連結状態）以外にも、これらの中間にあたる半連結状態（スリップ状態）とさせることができるようになっている。このロックアップクラッチ２１のスリップ状態への切り換えは、上記ロックアップリレーバルブ２３の油圧（ロックアップ係合油圧）の調整に基づき、ロックアップクラッチ２１の締結力を適度に制限することで行われる。こうしたスリップ状態とすることで、これら機関出力軸１７と自動変速機２２と機械的な直接連結をある程度まで維持しながらも、大きなトルク変動が生じた際にはこれらの回転差を許容してトルク変動に起因するショックの伝達を制限することができるようになる。
【００６８】
以上のように、この内燃機関１０は、流体を媒介して回転を伝達する流体伝動機の１種であるトルクコンバータ２０と、このトルクコンバータ２０中の流体を媒介しない回転の直接伝達を許容するロックアップクラッチ２１とを通じて自動変速機２２に連結され、更には車両の駆動輪に連結されている。
【００６９】
なお、こうした内燃機関１０やロックアップクラッチ２１は、電子制御装置３０によって制御されている。こうした制御は、内燃機関１０やそれが搭載された車両の各部に設けられた各種センサの検知結果に基づき把握されるそれら内燃機関１０や車両の運転状態に基づき行われている。
【００７０】
この実施の形態では、こうしたセンサとして、内燃機関１０に導入される吸入空気量を調整するスロットルバルブ（図示略）の開度を検知するためのスロットル開度センサ３１や、機関出力軸１７の回転数を検知するための回転数センサ３２、車両の走行速度（車速）を検知するための車速センサ３３、あるいはアクセルペダル２４の踏み込み量を検知するためのアクセル開度センサ３４などが設けられている。
【００７１】
そして電子制御装置３０は、これら各種センサの検知結果に基づき、上記インジェクタ１４やイグナイタ１６などを作動制御して、点火プラグ１５による点火を行う時期（点火時期）やインジェクタ１４から噴射される燃料の噴射量や噴射時期などを調整させている。また同様に、電子制御装置３０は、上記各種センサの検知結果に基づき上記ロックアップリレーバルブ２３を作動制御して、ロックアップクラッチ２１の連結状態、非連結状態及びスリップ状態を切り換えさせている。
【００７２】
この実施の形態では、内燃機関１０の減速時に上記ロックアップクラッチ２１をスリップ状態とする減速スリップ制御を行っている。こうした制御を行えば、上述した通り、機関出力軸１７と自動変速機２２との直接連結をある程度まで維持しながらも機関出力軸１７の回転抵抗を低減させて、機関回転数の過剰な落ち込みを回避することができるため、燃料カットをより積極的に、すなわちより広い機関運転領域で行えるようになる。
【００７３】
図２は、こうした減速スリップ制御の実行判定にかかる電子制御装置３０の処理手順を示すフローチャートである。電子制御装置３０は、この図２に示す処理を、内燃機関１０の運転中、周期的に繰り返し実行する。
【００７４】
この処理が実行されると、電子制御装置３０は、まずステップＳ１００において、減速スリップ制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。ここでは、次の条件
（Ａ）アクセル開度センサ３４によって検知される上記アクセルペダル２４が全閉（アクセル開度ＰＡ＝「０」）とされていること。
（Ｂ）回転数センサ３２によって検知される機関回転数ＮＥが所定値Ｋ１よりも高いこと。
（Ｃ）車速センサ３３によって検知される車速ＳＰＤが所定値Ｋ２よりも高いこと。
の全てが満たされている場合、上記実行条件が成立したものと判定している。すなわち、この実施の形態では、機関回転数ＮＥ及び車速ＳＰＤがある程度以上高い状態で、アクセルペダル２４が全閉とされた場合に、上記減速スリップ制御を実行するようにしている。
【００７５】
ここで上記実行条件（Ａ）〜（Ｃ）が成立している場合（ＹＥＳ）、電子制御装置３０は、ステップＳ１１０において、減速スリップ制御の実行を指示すべく実行フラグＸＳＬＵをセットする。一方、上記条件（Ａ）〜（Ｃ）のいずれか１つでも成立していない場合（ＮＯ）、電子制御装置３０は、ステップＳ１２０において、上記実行フラグＸＳＬＵをクリアする。こうして実行フラグＸＳＬＵを設定した後、電子制御装置３０は、この処理を一旦終了する。
【００７６】
その後、電子制御装置３０は、ここで設定された実行フラグＸＳＬＵに基づき上記ロックアップリレーバルブ２３に指令信号を出力する。そして、上記実行フラグＸＳＬＵがセットされており、減速スリップ制御を実行する場合、電子制御装置３０は、ロックアップクラッチ２１をスリップ状態とするだけのクラッチ係合油圧が得られるようにロックアップリレーバルブ２３を駆動制御する。この結果、ロックアップクラッチ２１による機関出力軸１７と自動変速機２２との連結力が適宜に調整され、ある程度まで部分的にこれらが直接連結されたスリップ状態とさせている。
【００７７】
以上のようにこの実施の形態では、内燃機関１０の減速時にロックアップクラッチ２１をスリップ状態とする減速スリップ制御が行われている。
なお、こうした減速スリップ制御中は、機関出力軸１７と自動変速機２２との直接連結がある程度まで維持されており、しかも過大なトルク変動の伝達が抑制されているため、より積極的に燃料カットを実行できることは、上述した通りである。しかしながら、こうした減速スリップ制御中に燃料カットを実行する場合、ロックアップクラッチ２１による機関出力軸１７と自動変速機２２との直接連結が部分的せよ維持されているため、燃料カット開始時のトルク段差に起因するトルクショックをトルクコンバータ２０中のオイルによって有効に吸収させることができなくなる。
【００７８】
そこで、この実施の形態では、こうしたトルク段差を縮小すべく、減速時燃料カットの開始に先立って、内燃機関１０のトルクを予め低減させるようにトルク低減制御が行われている。そして、この実施の形態では、こうしたトルク低減制御にあたり、より効果的にトルクを低減すべく、内燃機関１０の燃焼方式を切り換えるようにしている。
【００７９】
図３は、こうした燃焼方式の切り換え判定にかかる電子制御装置３０の処理手順を示すフローチャートである。以下、この図３のフローチャートに基づき、本実施の形態における燃焼方式の切り換え制御について説明する。
【００８０】
この燃焼方式の切り換え判定にかかる処理は、内燃機関１０の運転中、電子制御装置３０によって、周期的に繰り返し実行される。
この処理が開始されると、電子制御装置３０は、まずステップＳ２００において、そのときの内燃機関１０の運転領域が予め設定された成層燃焼の実行領域であるか否かを判断する。ここでは、低負荷低回転の運転領域で成層燃焼を実行すべく、上記成層燃焼の実行領域が設定されている。
【００８１】
ここで、そのときの内燃機関１０の運転領域が成層燃焼の実行領域にない場合（ステップＳ２００においてＮＯ）、電子制御装置３０は、ステップＳ２２０において、均質燃焼での運転を実行すべく内燃機関１０の燃焼方式を設定する。
【００８２】
一方、そのときの内燃機関１０の運転領域が成層燃焼の実行領域にある場合（ステップＳ２００においてＹＥＳ）、電子制御装置３０は、ステップＳ２１０において、先の減速スリップ制御の実行判定にかかる処理において設定した実行フラグＸＳＬＵ（図２のステップＳ１１０，Ｓ１２０）がセットされているか否か、すなわちそのとき減速スリップ制御が実行されているか否かを判断する。
【００８３】
ここで実行フラグＸＳＬＵがクリアされている場合（ＮＯ）、すなわち減速スリップ制御の実行中でなければ、電子制御装置３０は、ステップＳ２３０において、成層燃焼運転を実行すべく内燃機関１０の燃焼方式を設定する。
【００８４】
しかしながら、実行フラグＸＳＬＵがセットされて、そのとき減速スリップ制御が実行中である場合（ＹＥＳ）には、電子制御装置３０は、そのとき内燃機関１０の運転領域が成層燃焼の実行領域にあるにも拘わらず、燃焼方式を均質燃焼に設定するようにしている（ステップＳ２２０）。
【００８５】
こうして燃焼方式を設定した後、電子制御装置３０は、この処理を一旦終了する。
このように、この実施の形態では、減速スリップ制御が実行されると、そのときの内燃機関１０の運転状態に拘わらず、燃焼方式を均質燃焼とするようにしている。こうして減速スリップ制御の開始と共に燃焼方式を均質燃焼とした後、電子制御装置３０は、点火時期の調整に基づき上記トルク低減制御を実行する。
【００８６】
図４は、本実施の形態の制御装置における内燃機関１０の減速時の制御態様の一例を示すタイムチャートである。
図４（ａ）にその推移を示すアクセル開度ＰＡが全閉とされると、図４（ｂ）に機関回転数ＮＥの推移を示すように内燃機関１０が減速されるようになる。ここでアクセル開度ＰＡが全閉とされて上記減速スリップ制御の実行条件（Ａ）が成立したとき、他の実行条件（Ｂ），（Ｃ）も満たされているとすると、減速スリップ制御を実行させるように、図４（ｃ）にその推移を示す実行フラグＸＳＬＵがセットされる。
【００８７】
こうして実行フラグＸＳＬＵがセットされると、電子制御装置３０は、ロックアップクラッチ２１をスリップ状態とすべくロックアップリレーバルブ２３を駆動制御し、上記クラッチ係合油圧を上昇させる。また、このとき電子制御装置３０は、図４（ｆ）に示す内燃機関１０の燃焼方式をそのときの運転状態に拘わらず均質燃焼に設定する。この結果、内燃機関１０は、点火時期によってトルク調整することのできる均質燃焼で運転されるようになる。
【００８８】
こうして燃焼方式を均質燃焼に切り換えた後、上記クラッチ係合油圧が所定のスリップ判定油圧を上回り、ロックアップクラッチ２１がスリップ状態に切り替わると、電子制御装置３０は、図４（ｅ）にその推移を示すように、点火時期を徐々に遅角して、内燃機関１０のトルクを徐々に低減させるようにする。そして、点火時期が充分に遅角され、内燃機関１０の出力トルクが充分なレベル（目標トルクレベル）まで低減された時点で、内燃機関１０への燃料供給を停止して減速時燃料カットを実行するようにしている。
【００８９】
このように、この実施の形態の車載用内燃機関の制御装置では、減速スリップ制御の実行にあたり、内燃機関１０の運転状態に拘わらず、点火時期調整の自由度が相対的に高く、よってトルク調整の自由度も相対的に高い均質燃焼へと燃焼方式を切り換えるようにしている。このため、減速時燃料カットの開始時のトルク段差をより効果的に縮小することができ、トルクショックの発生を更に効果的に抑制することができるようになる。
【００９０】
以上説明したように、本実施の形態の車載用内燃機関の制御装置によれば、以下に記載する効果を得ることができるようになる。
（１）減速時燃料カットの開始に先立ち実行されるトルク低減制御に際して、そのときの機関運転状態に拘わらず、点火時期の制御によってより効果的にトルク低減を行うことのできる均質燃焼へと車載用内燃機関１０の燃焼方式を強制的に切り換えることで、減速時燃料カット開始時のトルク段差をより効果的に縮小することができ、トルクショックの発生を更に効果的に抑制することができるようになる。
【００９１】
（２）また、この結果、トルクショックの発生を抑制しながらも、減速時燃料カットを更に積極的に実行することができるようになり、内燃機関の燃費を更に向上することができるようにもなる。
【００９２】
（３）減速スリップ制御の実行と共に、燃焼方式を均質燃焼へと切り換えるようにしているため、点火時期調整に基づくトルク低減制御をより早い段階から行うことができ、減速時燃料カットも比較的早い段階から実行できるようになる。このため、より長期間に亘り減速時燃料カットを実行することができるようになり、更なる燃費の向上を図ることができるようにもなる。
【００９３】
なお、以上説明した上記実施形態のトルク低減制御、すなわち出力トルクの低減にあたり、燃焼方式として成層燃焼が選択されていれば、機関運転状態に拘わらず燃焼方式を均質燃焼へと切り換え、点火時期の遅角により出力トルクの低減を図る制御は、ロックアップクラッチ２１の減速スリップ制御の実施中以外の減速時燃料カットの実施に際しても、適用することができる。
【００９４】
例えば無段変速機を搭載する車両のように、車両減速中などの機関減速時にロックアップクラッチを連結状態に維持することで、燃料カットをより積極的に行う車両では、内燃機関と変速機とが直接連結された減速ロックアップ制御の実行中に減速時燃料カットが行われることがある。そうした場合、流体伝動機（トルクコンバータ２０）の流体による緩衝効果が得られず、減速時燃料カットの開始時のトルク段差に起因するトルクショックはより一層、官能され易くなる。そこで、こうした減速ロックアップ制御中の減速時燃料カットの実行に先立って、上記のトルク低減制御を行えば、同様にトルクショックの発生を効果的に抑えることができるようになる。
【００９５】
また、上記のような機関減速時のロックアップクラッチ２１の減速スリップ制御中や減速ロックアップ制御中以外においても、機関減速時に燃料カットを行えば、流体伝動機（トルクコンバータ）の流体の緩衝効果によって緩和されるとは云え、やはりトルク段差が生じ、ある程度のトルクショックが発生することがある。そこで、そうした場合にも、減速時燃料カットに先立って、燃焼方式として成層燃焼が選択されてときには、機関運転状態に拘わらず燃焼方式を均質燃焼へと切り換えて、点火時期の遅角により出力トルクの低減を図る制御を適用すれば、やはり同様にトルクショックの発生を抑えることができる。
【００９６】
更に、以上説明した実施の形態の車載用内燃機関の制御装置は、以下のように変更することもできる。
・上記実施の形態における減速スリップ制御の実行条件は任意であり、上記（Ａ）〜（Ｃ）に記載の条件に限らず、適用される内燃機関や車両に応じた適切な条件を設定するようにしてもよい。
【００９７】
・また、上記実施の形態では、内燃機関１０をロックアップクラッチ２１を有するトルクコンバータ２０を通じて自動変速機２２に駆動連結する構成としたが、このトルクコンバータ２０を、流体を媒介して回転を伝達する例えば単なる流体継ぎ手（フルード・カップリング）等の他の流体伝動機に変更した場合にも、上記実施の形態に準じた効果を得ることができる。
【００９８】
・また、上記実施の形態では、トルクコンバータ２０内に設けられたロックアップクラッチ２１によって機関出力軸１７と自動変速機２２とを機械的に直接連結させる構成としたが、流体伝動機の流体を媒介せずに直接連結させるロックアップ機構はこのロックアップクラッチ２１に限らず任意であり、要は内燃機関と変速機との連結を、連結状態と非連結状態とスリップ状態との間で切り換え可能なものであれば、他のロックアップ機構を採用するようにしてもよい。
【００９９】
・なお、上記実施の形態では、減速スリップ制御の実行と共に燃焼方式を切り換えるようにしているが、減速時燃料カットの開始に先立ち実行されるトルク低減制御にあたり燃焼方式が適宜に切り換えられていれば、その切り換え時期を任意に変更してもよい。
【０１００】
（第２の実施の形態）
続いて、本発明にかかる車載用内燃機関の制御装置を具体化した第２の実施の形態について、上記第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１０１】
上述のように、機関減速時の減速スリップ制御や減速ロックアップ制御の実施中はトルクコンバータ２０内のオイルによりトルクショックを充分に吸収できないため、減速時燃料カットの開始に先立ち、内燃機関の出力トルクを低減して上記トルク段差を予め縮小することが望ましい。また、減速スリップ制御や減速ロックアップ制御の実施中に限らず、減速時燃料カットの開始時には、機関出力トルクに段差が生じ、トルクショックが発生することがあり、その影響が無視し得ない場合には、やはり内燃機関の出力トルクを低減して上記トルク段差を予め縮小することが望ましい。
【０１０２】
ただし、機関運転状態に応じて燃焼方式を均質燃焼と成層燃焼との間で切り換える内燃機関では、そのとき燃焼方式として成層燃焼が選択されていると、内燃機関の出力トルクを十分に低減しておくことができないことがある。
【０１０３】
こうした状況においても、機関運転状態に拘わらず、燃焼方式を成層燃焼から均質燃焼へと強制的に切り換えれば、適正に機関出力トルクを低減可能となることについては、先の第１の実施の形態で説明した通りである。
【０１０４】
なお、例え、燃焼方式として成層燃焼が選択されており、機関出力トルクを十分に低減できない場合であれ、内燃機関の稼動気筒数を削減すれば、更なる機関出力トルクの低減を行うことができる。そこで、本実施の形態では、減速スリップ制御中の減速時燃料カットにあたり、燃焼方式として成層燃焼が選択されていれば、稼動気筒数の制御によってトルク調整を行うようにしている。
【０１０５】
図５は、こうした第２の実施の形態における減速スリップ制御中の制御態様の推移の一例を示すタイムチャートである。以下、同図５を参照して、本実施の形態での減速スリップ制御の詳細について説明する。なお、ここでは、本実施の形態にかかる車載用内燃機関の制御装置を、４つの気筒を備える車載用内燃機関に適用した場合について説明する。
【０１０６】
さて、本実施の形態においても、先の第１の実施の形態と同様に、図５（ａ）にその推移を示すアクセル開度「ＰＡ」が全閉とされ、同図５（ｂ）にその推移を示す機関回転数「ＮＥ」が所定値Ｋ１よりも高く、更に車速が所定値Ｋ２よりも高いことをもって、減速スリップ制御が実行される。
【０１０７】
本実施の形態では、こうした実行条件の下に実行される減速スリップ制御にあたり、機関出力トルク低減の自由度が低い成層燃焼が選択されていれば、次のような制御が行われる。
【０１０８】
時刻ｔ１において、減速スリップ制御の実行条件が満たされると、図５（ｃ）にその推移を示す減速スリップ実行フラグＸＳＬＵがセット（「ON」）される。そして、同フラグのセットに応じて、上記ロックアップリレーバルブ２３の駆動制御により、ロックアップクラッチ２１をスリップ状態とすべく、図５（ｄ）にその推移を示すクラッチ係合油圧を昇圧する。
【０１０９】
そして、時刻ｔ２において、上記クラッチ係合油圧がスリップ判定油圧に達し、ロックアップクラッチ２１がスリップ状態となると、図５（ｅ）にその推移を示す燃料噴射量「TAU」を徐々に低減して、機関出力トルクを低減させる。ただし、上述したように、インジェクタ１４に許容される燃料噴射量の最低量は制限されているため、こうした成層燃焼時の通常のトルク調整方法によるトルク低減にも自ずと限界がある。
【０１１０】
そこで本実施の形態では、燃料噴射量の制御によるトルク調整が限界に達すると、今度は稼動気筒数の制御によってトルク調整を行うようにしている。すなわち、時刻ｔ３において燃料噴射量がインジェクタ１４の最小噴射量まで低減されると、それ以降は、図５（ｆ）にその推移を示す稼動気筒数を順次に低減して、機関出力トルクを低減する。そして、時刻ｔ４において、稼動気筒数を「０」とし、減速時燃料カットを開始している。
【０１１１】
以上説明した第２の実施の形態の車載用内燃機関の制御装置によれば、以下に記載する効果を得ることができるようになる。
（４）本実施の形態では、減速時燃料カットにあたり、燃焼方式として成層燃焼が選択されていれば、稼動気筒数を制御することで機関出力トルクを調整するようにしている。したがって、インジェクタ１４の最小噴射量による制限に拘わらず、機関出力トルクの更なる低減が許容されるため、減速時燃料カットの実施にかかるトルクショックの発生を効果的に抑制することができるようになる。
【０１１２】
（５）更に、トルクコンバータ２０でのトルク段差の吸収が困難な減速スリップ制御中の減速時燃料カットにあたり、上記稼動気筒数の制御によるトルク調整を行っているため、こうした状況下で生じ得る多大なトルクショックの発生を効果的に抑制することができるようになる。
【０１１３】
（６）本実施形態では、減速時燃料カットの開始に先立ち実施される機関出力トルクの低減にあたり、燃料噴射量が所定量以下になったときに稼動気筒数を低減するようにしている。一気筒当たりの出力トルクが十分に低減された状態で稼動気筒数が減じられるようになるため、稼動気筒数を減ずることに伴うトルク段差を縮小することができるようになる。特に本実施形態では、その所定量をインジェクタ１４の最小噴射量としているため、燃料噴射量の制御による機関出力トルク調整の許容最小限まで一気筒当たりの出力トルクを低減した状態で稼動気筒数が減じられるようになり、上記トルク段差をより好適に縮小できる。したがって、より円滑に機関出力トルクの低減を図ることができるようになる。
【０１１４】
なお、以上説明した上記実施形態のトルク低減制御、すなわち出力トルクの低減にあたり、燃焼方式として成層燃焼が選択されているときには、稼動気筒数を制御することで、機関出力トルクの低減を図る制御は、ロックアップクラッチ２１の減速スリップ制御の実施中以外の減速時燃料カットの実施に際しても、適用することができる。上述したような、ロックアップクラッチ２１によって内燃機関と変速機とが直接連結される減速ロックアップ制御の実行中に減速時燃料カットを行う車載内燃機関に上記トルク低減制御を適用すれば、内燃機関と変速機とが直結されたことで更に官能され易くなったトルクショックの発生を効果的に抑制することができるようになる。また、減速スリップ制御や減速ロックアップ制御の実施中以外であれ、減速時燃料カットの実行にあたって上記トルク低減制御を適用すれば、やはり同様にトルクショックの発生を抑えることができるようになる。
【０１１５】
更に、上記実施の形態の車載用内燃機関の制御装置は、以下のように変更してもよい。
・減速スリップ制御にかかる稼動気筒数の変更態様は任意であり、要は減速時燃料カットの開始にあたっての機関出力トルクを適宜に調整するように稼動気筒数を制御すれば、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
・また、こうした減速スリップ制御にかかる稼動気筒数の制御による機関出力トルクの調整を成層燃焼の選択時に限らず、均質燃焼の選択時にも適用するようにしてもよい。この場合、均質燃焼時の点火時期制御による調整限界を超えた機関出力トルクの調整が許容される。
【０１１７】
（第３の実施の形態）
続いて、本発明にかかる車載用内燃機関の制御装置を具体化した第３の実施の形態について、上記第１及び第２の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１１８】
上述のように、減速時燃料カットの開始にあたり成層燃焼が選択されている場合、稼動気筒数の制御によって機関出力トルクの調整を行うようにすれば、燃料噴射量制御による通常のトルク制御の調整限界を超えた更なる機関出力トルクの調整が許容されるため、減速時燃料カットの開始に伴うトルクショックの発生を効果的に抑制することができる。ただし、こうした稼動気筒数の制御だけでは、機関出力トルクをステップ状にしか変更することができないため、稼動気筒数の変更に伴いある程度のトルク段差が生じることは否めない。特に、気筒数の少ない内燃機関では、稼動気筒数制御の自由度が低いため、こうしたトルク段差が大きくなる傾向にある。
【０１１９】
そこで、本実施の形態では、こうした減速時燃料カットにかかる機関出力トルク調整の為の稼動気筒数の変更に伴い、稼動気筒における燃料噴射量を増量するようにしている。こうした燃料噴射量の増量を行って、稼動気筒の削減に伴う機関出力トルクの低下分を、燃料噴射量の増量による機関出力トルクの増大分によって補完するようにすれば、上記トルク段差の発生を防止若しくは緩和することができる。そして、一時増量した燃料噴射量を徐々に削減して機関出力トルクを低減するようにすれば、稼動気筒の変更に伴うトルク段差の発生を好適に回避した円滑なトルク調整を行うことができるようになる。
【０１２０】
図６は、こうした第３の実施の形態において採用する「トルク制御ルーチン」を示すフローチャートであり、以下、この図６を併せ参照して同第３の実施の形態における減速時燃料カットの開始にあたっての機関出力トルク制御の詳細を説明する。なお、本ルーチンの処理は、電子制御装置３０によって所定時間毎に周期的に実行される。ちなみに、本実施の形態では、減速燃料時カットの開始に先立ち、稼動気筒数を４気筒から２気筒へと変更して機関出力トルクを調整する場合を説明する。
【０１２１】
さて、処理が本ルーチンに移行すると、電子制御装置３０は、先ずステップＳ３００において、減速時燃料カットの開始にあたっての上記燃料噴射制御によるトルク調整の要求があるか否かを判断する。すなわち、機関運転状態が減速時燃料カットの実行条件が満たされており、且つ成層燃焼が選択されているか否かを判断する。ちなみに、先の第１及び第２の実施の形態のように、減速スリップ制御中の減速時燃料カットの実行に際しては、上述の減速スリップの実行条件（Ａ）〜（Ｃ）が成立し、且つロックアップクラッチ２１（図１）がスリップ状態となっていることをもって、減速時燃料カットの実行条件が満たされるものと判断している。ここで、減速時燃料カットの実行要求が無ければ（ステップＳ３００「ＮＯ」）、後述のステップＳ３５０の処理を行った後、一旦本ルーチンの処理を抜ける。
【０１２２】
一方、減速時燃料カットの実行要求があれば（ステップＳ３００「ＹＥＳ」）、処理をステップＳ３１０に移行する。このステップＳ３１０においては、そのときの機関出力トルクの要求量に応じて算出された１気筒あたりの燃料噴射量の要求値（「要求噴射量ＱＩＮＪ」）が、上述のインジェクタ１４（図１）の噴射可能な噴射量の最小値（「最小噴射量ＱＭＩＮ」）を下回っているか否かを判断する。ここでの噴射量の要求噴射量は、本ルーチンとは別ルーチンの処理によって算出され、上記減速時燃料カットの実行条件の成立以降、時間の経過とともにその値が徐々に低減される。
【０１２３】
ここで、上記要求噴射量が最小噴射量を下回っていなければ（ステップＳ３１０「ＮＯ」）、処理をステップＳ３５０に移行する。そしてこのステップＳ３５０において、上記算出されている要求噴射量の値をそのまま、最終的な稼動気筒１気筒あたりの燃料噴射量（「最終噴射量ＱＦＩＮ」）の値として設定した後、一旦本ルーチンの処理を抜ける。したがって、本実施の形態では、要求噴射量がインジェクタ１４の最小噴射量を下回る迄は、４気筒が稼動した状態で、燃料噴射量を徐々に低減していくことで機関出力トルクの低減が行われる。
【０１２４】
一方、こうした機関出力トルク低減の過程において、要求噴射量が最小噴射量を下回われば（ステップＳ３１０「ＹＥＳ」）、処理をステップＳ３２０に移行する。この場合は、燃料噴射量制御だけでは、更なる機関出力トルクの低減を行うことができないため、稼動気筒数の制御によってこうした機関出力トルクの調整を行うこととなる。そこで、このステップＳ３２０においては、稼動気筒数を２気筒に設定する。
【０１２５】
そして、このステップＳ３２０においては、こうした稼動気筒数の削減が行われた後の上記最終噴射量を、次の数式に基づき算出する。
ＱＦＩＮ＝ＱＩＮＪ・（［変更前の稼動気筒数］／［変更後の稼動気筒数］）
ここでは、稼動気筒数の変更前後の機関出力トルクに段差が生じないように、残された稼動気筒１気筒あたりの燃料噴射量を増量すべく、最終噴射量を設定している。すなわち本実施の形態では、稼動気筒数が４気筒から２気筒へと半減されることに伴い、稼動気筒１気筒あたりの噴射量を、変更前の２倍とするように最終噴射量を求めている。
【０１２６】
続く、ステップＳ３３０では、上記ステップＳ３２０において、稼動気筒数の削減後の稼動気筒１気筒あたりの燃料噴射量として求められた最終噴射量が、上記最小噴射量を下回っているか否かを判断する。ここで、この最終噴射量が最小噴射量を下回っていなければ（ステップＳ３３０「ＮＯ」）、本ルーチンの処理を一旦抜ける。
【０１２７】
一方、機関出力トルクの要求量を反映する要求噴射量「ＱＩＮＪ」が更に低減されて、ステップＳ３２０において求められる稼動気筒数の削減後の最終噴射量が、上記最小噴射量を下回れば（「ＱＦＩＮ＜ＱＭＩＮ」：ステップＳ３３０「ＹＥＳ」）、続くステップＳ３４０において、減速時燃料カットを開始して、本ルーチンの処理を一旦抜ける。
【０１２８】
図７に、こうした「減速時燃料カット開始時のトルク制御ルーチン」にかかる制御態様の一例を示す。以下、この図７を併せ参照して、本実施の形態における減速時燃料カットに至る迄の機関出力トルク制御の詳細を説明する。
【０１２９】
さて、時刻ｔ１において、ロックアップクラッチ２１がスリップ状態となると、要求噴射量ＱＦＩＮの低減が開始され、図７（ａ）にその推移を示す稼動気筒１気筒あたりの燃料噴射量、すなわち最終噴射量ＱＦＩＮ［時刻ｔ１〜ｔ２では「ＱＦＩＮ＝ＱＩＮＪ」］も、時間の経過とともに徐々に低減されるようになる。
【０１３０】
そして、時刻ｔ２において、４気筒稼働時の１気筒あたりの燃料噴射量である要求噴射量「ＱＩＮＪ（＝ＱＦＩＮ）」が、インジェクタ１４の最小噴射量「ＱＭＩＮ」を下回ると、図７（ｂ）に示すように稼動気筒数が４気筒から２気筒へと削減される。更に、こうした稼動気筒数の変更に伴い、稼動気筒１気筒あたりの燃料噴射量を、図７（ａ）に示すように一旦増量する。こうした増量によって、図７（ｃ）にその推移を示す総噴射量［稼動気筒全体の燃料噴射の総量］や、図７（ｄ）にその推移を示す機関出力トルクに、稼動気筒数の変更前後で段差が生じないようにしている。なお、この時刻t2以降も、要求噴射量は低減され続け、稼動気筒１気筒あたりの燃料噴射量、すなわち最終噴射量「ＱＦＩＮ」も、図７（ａ）に示すように時間の経過ととに徐々に低減される。
【０１３１】
更に、時刻ｔ３において、最終噴射量が再びインジェクタ１４の最小噴射量を下回ると、全気筒の燃料噴射が停止され、減速時燃料カットが開始される。ちなみに、このときには、稼動気筒数の削減により機関出力トルクが十分に低減されているため、減速時燃料カットの開始に際して生じるトルク段差も十分に低減されている。
【０１３２】
以上説明した第３の実施の形態の車載用内燃機関の制御装置によれば、上記（４）〜（６）に記載の効果に加え、更に次の効果を得ることができるようになる。
【０１３３】
（７）本実施の形態では、減速時燃料カットの開始に先立ち実施される機関出力トルクの調整のための稼動気筒数の制御にあたり、稼動気筒数の変更と共に、稼動気筒１気筒あたりの燃料噴射量を増量するようにしている。そして、こうした燃料噴射量の増量による機関出力トルクの増大分をもって、稼動気筒数の削減による同機関出力トルクの低下分を補うようにしている。したがって、稼動気筒数の制御により機関出力トルクを十分に低減して、減筒時燃料カットの開始に生じるトルクショックの緩和を図りながらも、稼動気筒数の変更に伴うトルク段差の発生も効果的に抑制することができるようになる。ちなみに、こうした燃料噴射量の増量による稼動気筒数変更時のトルク段差の抑制は、稼動気筒数制御の自由度が低く、稼動気筒数変更時のトルク段差が大きくなる傾向にある気筒数の少ない内燃機関への適用が特に効果的である。
【０１３４】
なお、以上説明した上記実施形態のトルク低減制御、すなわち（イ）減速時燃料カットに先立つ機関出力トルクの低減にあたり、燃焼方式として成層燃焼が選択されているときには、先ず燃料噴射量の制御による機関出力トルクの低減を図り、そして燃料噴射量「ＱＦＩＮ」が所定量（インジェクタ１４の最小噴射量「ＱＭＩＮ」）以下となったときに稼動気筒数を減ずることや、（ロ）稼動気筒数を減ずるに際して、一気筒当たりの燃料噴射量を増量することは、先の第１、第２実施形態と同様に、例えば機関減速時の減速ロックアップ制御中などのような、減速スリップ制御中以外の減速時燃料カットについても、適用することができる。無論、上記トルク低減制御は、機関減速時の減速スリップ制御や減速ロックアップ制御の実施中のようなトルクショックがより官能され易い状況下で行われる減速時燃料カットに先立ってのトルク低減制御に際しての適用が特に効果的である。
【０１３５】
更に、以上説明した上記実施形態の車載用内燃機関の制御装置は、次のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、減速燃料時カットの開始に先立ち、稼動気筒数を４気筒から２気筒へと変更して機関出力トルクを調整する構成としたが、こうした機関出力トルクの調整にかかる稼動気筒数の制御態様は任意である。要は、減速時燃料カットの開始にあたっての機関出力トルクを適宜に調整するように稼動気筒数を制御すれば、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１３６】
・上記実施形態では、上記のように、減速時燃料カットに先立って、（イ）先ず燃料噴射量の制御による機関出力トルクの低減を図り、そして燃料噴射量「ＱＦＩＮ」が所定量（インジェクタ１４の最小噴射量「ＱＭＩＮ」）以下となったときに稼動気筒数を減ずること、及び（ロ）稼動気筒数を減ずるに際して、一気筒当たりの燃料噴射量を増量すること、を行っているが、上記（ロ）のみを行う構成としてもよい。その場合にも、上記（７）に準じた効果を得ることはできる。
【０１３７】
・また、上記実施形態において、稼動気筒数の低減の実行条件である一気筒当たりの燃料噴射量をインジェクタ１４の最小噴射量以下としているが、減速時燃料カットに先立つ機関出力トルクの低減に際し、先ず燃料噴射量の制御によって上記トルクの低減を図り、燃料噴射量が所定量以下となったときに稼動気筒数の制御による上記トルクの低減を図るようにすれば、稼動気筒数を減ずるに当たってのトルク段差を縮小し、機関出力トルクの低減をより円滑とすることはできる。無論、上記所定量をインジェクタ１４の最小噴射量とすれば、稼動気筒数の低減に伴うトルク段差を、燃料噴射量の制御での限界まで縮小でき、より効果的であることは云うまでもない。
【０１３８】
（第４実施形態）
続いて、本発明にかかる車載用内燃機関の制御装置を具体化した第４の実施の形態について、上記第１〜第３の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１３９】
上述のように、減速スリップ制御や減速ロックアップ制御の実施中はトルクショックを充分に吸収できないため、減速時燃料カットの開始に先立ち、内燃機関の出力トルクを低減して上記トルク段差を予め縮小することが望ましい。ただし、そのときの燃焼方式として成層燃焼が選択されていると、インジェクタの構造上の制約などによって十分な出力トルク低減が図れないことがある。
【０１４０】
こうした状況においても、機関運転状態に拘わらず、燃焼方式を均質燃焼に強制的に切り換えたり、稼動気筒数を制御したりすれば、成層燃焼運転を行う内燃機関であれ、適正に出力トルクを低減できることについては、先の第１〜第３の実施の形態で説明した。
【０１４１】
なお、成層燃焼時には、噴射された燃料が点火プラグ近傍に位置するタイミングを見計らって点火を行うなど、点火時期と燃料噴射時期とを連動して厳密にコントロールする必要があり、均質燃焼時のように点火時期を遅角するだけでは、燃焼を悪化させてしまい、適正に出力トルクを低減することはできないことも、上述した通りである。ただし、成層燃焼時にあっても、点火時期と燃料噴射時期とを連動して適正に調整すれば、燃焼の悪化を好適に抑えながらも、それら点火時期並びに燃料噴射時期の制御によって内燃機関の出力トルク低減を図ることができる。
【０１４２】
そこで本実施形態では、減速時燃料カットに先立ち、燃焼方式として成層燃焼が選択されているときには、燃料噴射量の制御と点火時期並びに燃料噴射時期の制御とを行うことによって内燃機関の出力トルクを低減するようにしている。そして、点火時期並びに燃料噴射時期の変更に伴う燃焼の悪化を抑制すべく、上記出力トルクの低減に際し、先ず燃料噴射量の制御による出力トルクの低減を図り、その燃料噴射量が所定量以下となってから、点火時期並びに燃料噴射時期の制御による出力トルクの低減を行うこと、点火時期と燃料噴射時期の制御による出力トルクの低減に当たり、それらの間隔を一定に保持しながら遅角することを行っている。
【０１４３】
図８は、こうした本実施形態における減速時燃料カットの実行に至るまでの制御手順を示す「減速時燃料カット実行ルーチン」のフローチャートである。このルーチンに示される一連の処理は、ＥＣＵ３０によって、機関減速中に減速時燃料カットの実行条件が成立した時点から順次に実行される。本実施形態では、例えば上述の実行条件（Ａ）〜（Ｃ）の成立をもって、本ルーチンの処理が順次実行される。
【０１４４】
減速時燃料カットの実行条件が成立し、本ルーチンの処理に移行すると、ＥＣＵ３０は、先ずステップＳ４００において、そのとき成層燃焼運転中であるか否かを判定する。ここで、否定判定がなされるとき、すなわち均質燃焼運転中であれば、点火時期の遅角による機関出力トルクの低減を図った後（ステップＳ４４０）、燃料供給を停止して燃料カットを実行した後（ステップＳ４５０）、今回の本ルーチンの処理を終了する。
【０１４５】
一方、上記ステップＳ４００において肯定判定がなされる、すなわち成層燃焼が選択されていれば、ＥＣＵ３０は、処理をステップＳ４１０に移行する。そして、そのステップＳ４１０において、燃料噴射量「ＱＦＩＮ」がインジェクタ１４の最小噴射量「ＱＭＩＮ」以下であるか否かを判定する。
【０１４６】
ここで否定判定がなされると、ステップＳ４２０において燃料噴射量「ＱＦＩＮ」を所定量減量した後、上記ステップＳ４００の処理に戻る。したがって、燃焼方式が成層燃焼である限り、燃料噴射量「ＱＦＩＮ」がインジェクタ１４の最小噴射量「ＱＭＩＮ」以下となるまで、燃料噴射量の減量による機関出力トルクの低減が図られるようになる。
【０１４７】
そして、燃料噴射量「ＱＦＩＮ」がインジェクタ１４の最小噴射量「ＱＭＩＮ」以下となると（ステップＳ４１０において「YES」）、処理をステップＳ４３０に移行し、点火時期並びに燃料噴射時期の制御によって、機関出力トルクの低減が図られる。ここでは、点火時期及び燃料噴射時期をそれらの間隔（それらのクランク角度差）を一定に保持しながら遅角するようにしている。そして、点火時期並びに燃料噴射時期の制御によって、十分に機関出力トルクの低減が図られた後、燃料供給を停止して燃料カットを実行した後（ステップＳ４５０）、今回の本ルーチンの処理を終了する。
【０１４８】
図９は、本実施形態における燃焼方式として成層燃焼が選択されているときの減速時燃料カットが実行されるまでの制御態様の一例を示している。以下、この図９を併せ参照して、本実施の形態における減速時燃料カットに至る迄の機関出力トルク制御の詳細を説明する。
【０１４９】
上記減速時燃料カットの実行条件が成立すると、そのとき成層燃焼運転中であれば（ステップＳ４００において「YES」）、同図（ａ）に示すように燃料噴射量「ＱＦＩＮ」が徐々に減量され（ステップＳ４００〜Ｓ４２０）、それに伴って同図（ｃ）に示すように内燃機関の出力トルクが徐々に低減される。
【０１５０】
そして、時刻ｔ１において、燃料噴射量「ＱＦＩＮ」がインジェクタ１４の最小噴射量「ＱＭＩＮ」まで減量されると（ステップＳ４１０において「YES」）、燃料噴射量の制御では、それ以上の出力トルクを低減することはできなくなる。本実施形態では、その時刻ｔ１以降は、同図（ｂ）に示すように、点火時期並びに燃料噴射時期の制御によって出力トルクの低減を図るようにしている（ステップＳ４３０）。ここでは、同図（ｂ）に示すように、それら点火時期及び燃料噴射時期をそれらの間隔（それらのクランク角度差）を一定に保持しながら遅角するようにしている。その結果、燃料噴射量の制御の限界を超えた、更なる出力トルクの低減が図られるようになる。
【０１５１】
そして、出力トルクが十分に低減された時刻ｔ２において、燃料供給が停止されて減速時燃料カットが実行される（ステップＳ４５０）。
以上説明した本実施形態の車載用内燃機関の制御装置によれば、以下に記載する効果を得ることができるようになる。
【０１５２】
（８）本実施形態では、減速時燃料カットに先立って、燃焼方式として成層燃焼が選択されているときには、燃料噴射量の制御と点火時期並びに燃料噴射時期の制御とを行うことによって当該機関の出力トルクを低減するようにしている。したがって、成層燃焼運転を行う内燃機関であれ、燃料噴射の制御での限界を超えた更なる出力トルクの低減を図ることができるようになる。そのため、減速時燃料カットの開始にあたり、当該機関の出力トルクを十分に低減できないという事態を回避できるようになり、燃料カット開始時のトルク段差を十分に縮小しておくことができるようになる。
【０１５３】
（９）また、本実施形態では、燃料噴射量「ＱＦＩＮ」が所定量以下となったときに点火時期並びに燃料噴射時期の制御によっての当該機関の出力トルクの低減を行うようにしている。そのため、燃料噴射量が十分に減量されるまでは、点火時期並びに燃料噴射時期が変更されず、成層燃焼中のそれら点火時期並びに燃料噴射時期の変更に伴う燃焼効率の悪化などの不具合を抑えることができるようになる。特に上記実施形態では、上記所定量をインジェクタ１４の最小噴射量「ＱＭＩＮ」として、燃料噴射量の制御による出力トルクの低減が許容される限界まで、点火時期及び燃料噴射時期を変更しないようにしており、上記不具合を可能な限り抑えることができる。
【０１５４】
（１０）また、上記実施形態では、上記点火時期並びに燃料噴射時期の制御による出力トルクの低減に際して、それら点火時期と燃料噴射時期の間隔を一定に保持しながら遅角するようにしている。その結果、燃料噴射から点火までの間隔が一定に保持され、燃焼の悪化などの不具合をある程度まで好適に抑制することができるようになる。
【０１５５】
なお、以上説明した上記実施形態のトルク低減制御は、機関減速時の減速スリップ制御や減速ロックアップ制御の実施中のようなトルクショックがより官能され易い状況下で行われる減速時燃料カットに先立ってのトルク低減制御に際しての適用が、特に効果的である。
【０１５６】
また更に、以上説明した上記実施形態の車載用内燃機関の制御装置は、次のように変更してもよい。
・上記実施形態では、点火時期並びに燃料噴射時期の制御による出力トルクの低減に際して、それら点火時期並びに燃料噴射時期の間隔を一定に保持しながら遅角するようにしているが、両時期の変更態様は任意に変更してもよい。ただし、成層燃焼時にそれら両時期を不適切に変更すれば、燃焼の悪化を招き、却って燃費が悪化するなどの不具合が生じるため、上記実施形態のように間隔を一定に保持しながら遅角するなど、両時期を連動して適切に調整することが望ましい。なお、遅角量がある程度以上大きくなる場合などでは、ピストン位置との相関関係などによって、上記両時期の間隔を一定に保持しただけでは、燃焼の悪化を十分に抑えられないことがある。そうした場合には、より適切な態様で点火時期並びに燃料噴射時期を制御しての出力トルクの低減を図ることが望ましい。
【０１５７】
・上記実施形態では、燃料噴射量「ＱＦＩＮ」がインジェクタ１４の最小噴射量「ＱＭＩＮ」以下となったときに、点火時期並びに燃料噴射時期の制御による出力トルクの低減を行うようにしているが、燃料噴射量「ＱＦＩＮ」がある程度の所定量以下となるまで、上記両時期の制御を行わずに、燃料噴射量の制御によって出力トルクの低減を図るようにすれば、成層燃焼中の上記両時期の変更に伴う不具合をある程度まで抑えることはできる。
【０１５８】
・また、成層燃焼中の点火時期並びに燃料噴射時期の変更に伴う不具合が無視し得る程度であれば、上記のように燃料噴射量「ＱＦＩＮ」が所定量以下まで減量されるのを待たずして、それら両時期の制御による出力トルクの低減を図るようにしてもよい。
【０１５９】
（その他の実施の形態）
以下、上記各実施形態の更なる変更例を記載する。
・上記各実施形態における減速時燃料カットに先立つ機関出力トルクの低減制御は、流体を媒介して回転を伝達する流体伝動機（例えば上記トルクコンバータ２０）と、この流体伝動機の流体を媒介しない回転の直接伝達を許容するロックアップ機構（例えば上記ロックアップクラッチ２１）とを備えていない車両に搭載される車載内燃機関の減速時燃料カットにかかるトルク低減制御に適用することもできる。そうしたロックアップ機構を備えていない、したがって上記減速スリップ制御や減速ロックアップ制御を実行しない車両の車載用内燃機関であれ、減速時燃料カットの開始時には、やはりトルク段差が生じ、ある程度のトルクショックが発生することがある。そうした場合、上記トルク低減制御を実施することで、成層燃焼を行う内燃機関にあっても、減速時燃料カットに先立ち十分に出力トルクを低減しておくことができるようになり、トルクショックの発生を効果的に抑制することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態についてその全体構成を模式的に示す略図。
【図２】同実施形態についてその減速スリップ制御にかかる処理手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態についてその燃焼方式切換判定にかかる処理手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態についてその制御態様例を示すタイムチャート。
【図５】本発明の第２実施形態についてその制御態様例を示すタイムチャート。
【図６】本発明の第３実施形態についてその「トルク制御ルーチン」を示すフローチャート。
【図７】同実施形態についてその制御態様例を示すタイムチャート。
【図８】本発明の第４実施形態についてその「燃料カット実行ルーチン」を示すフローチャート。
【図９】同実施形態についてその制御態様例を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１０…内燃機関、１１…シリンダ、１２…燃焼室、１３…ピストン、１４…インジェクタ、１５…点火プラグ、１６…イグナイタ、１７…機関出力軸、２０…トルクコンバータ、２１…ロックアップクラッチ、２２…自動変速機、２３…ロックアップリレーバルブ、２４…アクセルペダル、３０…電子制御装置、３１…スロットル開度センサ、３２…回転数センサ、３３…車速センサ、３４…アクセル開度センサ。

Claims (14)

1. 機関運転状態に応じて燃焼方式を成層燃焼と均質燃焼との間で選択的に切り換えて運転する車載用内燃機関の制御装置において、
   機関減速中に所定条件が満たされることで当該機関への燃料供給を停止する減速時燃料カット手段と、
   その減速時燃料カット手段による前記燃料供給の停止に先立って当該機関の出力トルクを低減するトルク低減手段と、
   そのトルク低減手段による前記出力トルクの低減を開始するにあたり、燃焼方式として成層燃焼が選択されているときには、機関運転状態に拘わらず燃焼方式を均質燃焼へと切り換える燃焼方式切換手段とを備える
   ことを特徴とする車載用内燃機関の制御装置。
2. 前記内燃機関は、流体を媒介して回転を伝達する流体伝動機と、この流体伝動機の流体を媒介しない回転の直接伝達を許容するロックアップ機構とを通じて変速機に駆動連結されるものであり、
   前記トルク低減手段は、前記内燃機関の減速時に前記ロックアップ機構による前記回転の直接伝達を部分的に許容してスリップ状態とする減速スリップ制御の実行中に、当該機関の出力トルクを低減するものである
   請求項１に記載の車載用内燃機関の制御装置。
3. 前記内燃機関は、流体を媒介して回転を伝達する流体伝動機と、この流体伝動機の流体を媒介しない回転の直接伝達を許容するロックアップ機構とを通じて変速機に駆動連結されるものであり、
   前記トルク低減手段は、機関減速時のロックアップ機構による前記回転の直接伝達を許容する減速ロックアップ制御の実行中に、当該機関の出力トルクを低減するものである
   請求項１に記載の車載用内燃機関の制御装置。
4. 機関運転状態に応じて燃焼方式を成層燃焼と均質燃焼との間で選択的に切り換えて運転する車載用内燃機関の制御装置において、
   前記内燃機関の減速中に所定条件が満たされることで当該機関への燃料供給を停止する減速時燃料カット手段と、
   その減速時燃料カット手段による前記燃料供給の停止に先立って、燃焼方式として成層燃焼が選択されているときには、燃料噴射量の制御と当該機関の稼動気筒数の制御とを行うことによって、当該機関の出力トルクを低減するトルク低減手段とを備える
   ことを特徴とする車載用内燃機関の制御装置。
5. 前記内燃機関は、流体を媒介して回転を伝達する流体伝動機と、この流体伝動機の流体を媒介しない回転の直接伝達を許容するロックアップ機構とを通じて変速機に駆動連結されるものであり、
   前記トルク低減手段は、前記内燃機関の減速時に前記ロックアップ機構による前記回転の直接伝達を部分的に許容してスリップ状態とする減速スリップ制御の実行中に、当該機関の出力トルクを低減するものである
   請求項４に記載の車載用内燃機関の制御装置。
6. 前記内燃機関は、流体を媒介して回転を伝達する流体伝動機と、この流体伝動機の流体を媒介しない回転の直接伝達を許容するロックアップ機構とを通じて変速機に駆動連結されるものであり、
   前記トルク低減手段は、機関減速時のロックアップ機構による前記回転の直接伝達を許容する減速ロックアップ制御の実行中に、当該機関の出力トルクを低減するものである
   請求項４に記載の車載用内燃機関の制御装置。
7. 前記トルク低減手段は、燃料噴射量が所定量以下となったときに稼動気筒数を減ずるものである請求項４〜６のいずれかに記載の車載用内燃機関の制御装置。
8. 前記所定量は、燃料噴射弁が噴射可能な燃料の最低量である請求項７に記載の車載用内燃機関の制御装置。
9. 前記トルク低減手段は、稼動気筒数を減ずることに伴い、稼動気筒における燃料噴射量を増量するものである請求項４〜８に記載の車載用内燃機関の制御装置。
10. 機関運転状態に応じて燃焼方式を成層燃焼と均質燃焼との間で選択的に切り換えて運転する車載用内燃機関の制御装置において、
    機関減速中に所定条件が満たされることで当該機関への燃料供給を停止する減速時燃料カット手段と、
    その減速時燃料カット手段による前記燃料供給の停止に先立って、燃焼方式として成層燃焼が選択されているときには、燃料噴射量の制御と点火時期並びに燃料噴射時期の制御とを行うことによって当該機関の出力トルクを低減するトルク低減手段とを備え、
    前記トルク低減手段は、燃料噴射量が所定量以下となったときに前記点火時期並びに燃料噴射時期の制御によっての当該機関の出力トルクの低減を行うものである
    ことを特徴とする車載用内燃機関の制御装置。
11. 前記内燃機関は、流体を媒介して回転を伝達する流体伝動機と、この流体伝動機の流体を媒介しない回転の直接伝達を許容するロックアップ機構とを通じて変速機に駆動連結されるものであり、
    前記トルク低減手段は、前記内燃機関の減速時に前記ロックアップ機構による前記回転の直接伝達を部分的に許容してスリップ状態とする減速スリップ制御の実行中に、当該機関の出力トルクを低減するものである
    請求項１０に記載の車載用内燃機関の制御装置。
12. 前記内燃機関は、流体を媒介して回転を伝達する流体伝動機と、この流体伝動機の流体を媒介しない回転の直接伝達を許容するロックアップ機構とを通じて変速機に駆動連結されるものであり、
    前記トルク低減手段は、機関減速時のロックアップ機構による前記回転の直接伝達を許容する減速ロックアップ制御の実行中に、当該機関の出力トルクを低減するものである
    請求項１０に記載の車載用内燃機関の制御装置。
13. 前記所定量は、燃料噴射弁が噴射可能な燃料の最低量である請求項１０〜１２のいずれかに記載の車載用内燃機関の制御装置。
14. 前記トルク低減手段は、前記点火時期と燃料噴射時期とをそれらの間隔を一定に保持しながら遅角するものである請求項１０〜１３のいずれかに記載の車載用内燃機関の制御装置。

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