(57)【要約】【課題】ドライバが感ずる不快な振動を低減することができる燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御方法を提供する。【解決手段】車両に搭載されるエンジン１１への燃料供給を制御する燃料噴射制御装置であって、走行中にドライバによってアクセルペダルが踏み戻されたときに、エンジン１１の動力を車輪１３に伝達する動力伝達機構１２が揺り返し始めるタイミングで燃料噴射を停止する燃料カット手段７０を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるエンジンへの燃料供給を制御する燃料噴射制御装置であって、
走行中にドライバによってアクセルペダルが踏み戻されたときに、前記エンジンの動力を車輪に伝達する動力伝達機構が揺り返し始めるタイミングで燃料噴射を停止する燃料カット手段を備える、
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記ドライブシャフトが揺り返し始めるタイミングをエンジン回転速度の変化量に基づいて検出する揺り返しタイミング検出手段を備え、
前記燃料カット手段は、前記揺り返しタイミング検出手段で検出したタイミングに基づいて燃料噴射を停止する、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記燃料カット手段は、アクセルペダルが踏み戻さたタイミングから所定期間が経過するまでは燃料噴射の停止を禁止する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記所定期間は、アクセルペダルが踏み戻されたタイミングからエンジンの発生トルクが正から負に転じるタイミングまでの期間である、
ことを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記所定期間は、アクセルペダルが踏み戻されたタイミングから予め設定されたタイミングが経過するまでの期間である、
ことを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記燃料カット手段は、ドライブシャフトが揺り返さなくても、アクセルペダルが踏み戻されてから所定期間を経過したら燃料噴射を停止する、
ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
車両に搭載されるエンジンへの燃料供給を制御する燃料噴射制御方法であって、
走行中にドライバによってアクセルペダルが踏み戻されたときに、前記エンジンの動力を車輪に伝達する動力伝達機構が揺り返し始めるタイミングで燃料噴射を停止する燃料カット工程を備える、
ことを特徴とする燃料噴射制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載されるエンジンに供給する燃料の噴射を制御する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が走行中にドライバによってアクセルペダルが踏み戻されると、エンジンへの燃料供給が停止する。このようにすることで燃費が向上する。しかしながらアクセルペダルの踏み戻しと同時に燃料カットしてはトルクが急減してショックが生じてしまう。そこで燃料噴射量や点火時期などを調整してエンジントルクが十分に低下してから燃料をカットしている。
【特許文献１】特開２００５−１６３７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが上述の方法では、アクセルペダルを踏み戻してから燃料カットするまでの時間が長い。そのため燃料カットするまでに車両が前後に揺り返してしまい、ドライバが不快な振動(ユサユサ感)を覚えることがある、ということが本件発明者によって知見された。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、ドライバが感ずる不快な振動を低減することができる燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００６】
本発明は、車両に搭載されるエンジン(１１)への燃料供給を制御する燃料噴射制御装置であって、走行中にドライバによってアクセルペダルが踏み戻されたときに、前記エンジン(１１)の動力を車輪(１３)に伝達する動力伝達機構(１２)が揺り返し始めるタイミングで燃料噴射を停止する燃料カット手段(７０)を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、走行中にドライバによってアクセルペダルが踏み戻されたときに、エンジンの動力を車輪に伝達する動力伝達機構が揺り返し始めるタイミングで燃料噴射を停止するようにした。このようにしたのでドライブシャフトの揺り返しを低減でき、動力伝達機構のガタの揺り返しを防止できるようになった。そのためドライバが感ずる不快な振動(ユサユサ感)を低減することができるようになったのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下では図面等を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【０００９】
図１は、本発明による燃料噴射制御装置の一実施形態を使用する車両の基本構成を示す図である。
【００１０】
車両１は、エンジン１１と、動力伝達機構１２と、車輪１３と、を含む。
【００１１】
動力伝達機構１２は、エンジン１１の動力を車輪１３に伝達する。動力伝達機構１２は、トランスミッション１２１と、プロペラシャフト１２２と、ディファレンシャル１２３と、ドライブシャフト１２４と、を含む。
【００１２】
ここで図５を参照して本発明の理解を容易にするために、本件発明者の知見について説明する。なお図５の横軸が時間を示し、左縦軸がドライブシャフトトルクを示し、右縦軸がエンジン発生トルクを示す。
【００１３】
車両走行中の時刻ｔ１でドライバがアクセルペダルを踏み戻した場合に、踏み戻しと同時に燃料カットしてはトルク急減によってショックが生じてしまう。そこでエンジントルクが十分に低下した時刻ｔ４で燃料をカットしている。
【００１４】
ところで動力伝達機構を構成する部品は、ギヤの組み合わせを含んでいるのでバックラッシュなどの微小ガタがある。特にトランスミッションが、トルクコンバータを持たないマニュアルタイプの場合にはガタの揺り返しを吸収しにくい。
【００１５】
時刻ｔ１以前では、エンジン発生トルクが十分に大きい。この状態ではエンジン発生トルクがドライブシャフトに伝達し、エンジン発生トルクがドライブシャフトに作用して駆動している。このとき動力伝達機構のガタは、エンジン発生トルクがドライブシャフトを回転駆動するように詰められる。
【００１６】
時刻ｔ１でアクセルペダルが踏み戻されると、燃料噴射量が減りエンジン発生トルクが低下する。するとドライブシャフトトルクも低下する。ただし時刻ｔ２までは、エンジン発生トルクもドライブシャフトトルクも正である。この状態はエンジン発生トルクがドライブシャフトに力を作用して駆動している状態である。このとき動力伝達機構のガタは、エンジン発生トルクがドライブシャフトを回転駆動するように詰められたままである。
【００１７】
時刻ｔ２を過ぎるとエンジン発生トルクが正から負に転じる。またドライブシャフトトルクも正から負に転じる。エンジン発生トルクが負の状態とは、エンジンが自ら発生するトルクよりも、車両の慣性走行によって生じるトルクのほうが大きくなっており、車両の慣性走行力によってエンジンのクランクシャフトが回されている状態である。そしてドライブシャフトに作用するトルクも動力伝達機構を介して伝達するエンジン発生トルクよりも、車両の慣性走行力によって作用するトルクのほうが大きくなっている。この状態では動力伝達機構のガタは、ドライブシャフトからのトルクがクランクシャフトを回転駆動するように詰められる。
【００１８】
なおこの状態でも、燃料噴射は継続されている。すなわち車両の慣性走行によって生じるトルクよりも小さいながらも、エンジン発生トルクがある。
【００１９】
そのため時刻ｔ３を過ぎると、ドライブシャフトトルクの絶対値が小さくなる。この現象は、小さいながらも発生しているエンジン発生トルクの作用によって、ドライブシャフトから伝達しクランクシャフトを回転駆動するトルクの大きさが一時的に小さくなるためであると考えられる。この状態では動力伝達機構のガタは、エンジン発生トルクがドライブシャフトを回転駆動するように詰められる。
【００２０】
このようなドライブシャフトトルクの揺り返しによって動力伝達機構のガタの揺り返しが発生し、ドライバが不快な振動(ユサユサ感)を覚えることとなっていたのである。
【００２１】
以上の知見に基づいて、本願発明者は、動力伝達機構のガタの詰まり方向が反転し始めるタイミング、すなわち動力伝達機構が揺り返し始めるタイミングである時刻ｔ３で燃料噴射を停止することで、エンジン発生トルクを低下させるようにした。そしてこのようにすることで動力伝達機構のガタの詰まり方向の反転を低減でき、ドライバに与えていた不快な振動(ユサユサ感)を防止できるようになったのである。なお動力伝達機構のガタの詰まり方向が反転し始めるタイミングは、エンジン回転速度Ｎｅに基づいて判定できる。すなわち動力伝達機構のガタの詰まり方向の反転するタイミングでは、エンジンのクランクシャフトに作用するトルクが一瞬小さくなるので、エンジン回転速度の変化量ΔＮｅが急増する。したがってエンジン回転速度Ｎｅを常に検出しておくことで、動力伝達機構のガタの詰まり方向が反転し始めるタイミングを判定できるのである。
【００２２】
以下では、このような技術思想を実現する発明の一実施形態の具体的な内容について説明する。
【００２３】
図２は、コントローラの燃料カットにかかる機能をブロック図として表したものである。
【００２４】
コントローラ７０は、クランク角信号(＃１０１)及びアクセルペダル踏込量信号(＃１０２)を入力する。
【００２５】
そしてコントローラ７０は、以下の３つの条件がすべて成立したらΔＮｅに基づく燃料カットタイミングであると判定する。
【００２６】
条件１：エンジン回転速度Ｎｅが再始動可能回転速度(閾値１)よりも大であること。すなわちエンジン回転速度Ｎｅが小さすぎるときは(たとえば車両が停止しておりエンジンがアイドル回転中である)、再始動するためにクランキングを要することとなってしまう。そこでこのようなときには燃料をカットしないことが望ましいので、この条件１が成立したら燃料カット制御を許可する。
【００２７】
条件２：エンジン回転速度Ｎｅの変化量ΔＮｅが急上昇閾値(閾値２)よりも大であること。すなわち上述のように動力伝達機構のガタの詰まり方向が反転を繰り返すと、ドライバが不快な振動(ユサユサ感)を覚えてしまう。動力伝達機構のガタの詰まり方向の反転するタイミングでは、エンジンのクランクシャフトに作用するトルクが一瞬小さくなるので、エンジン回転速度の変化量ΔＮｅが急増する。したがってエンジン回転速度の変化量ΔＮｅが急増して条件２が成立したら燃料をカットする。
【００２８】
条件３：アクセルペダルの踏み戻しから判定禁止期間(閾値３)が経過していること。すなわちアクセルペダル踏み戻し直後はトルク段差によるエンジン回転変動を誤検出してしまう可能性がある。そこでこの期間が経過して条件３が成立するまでは燃料カット制御を禁止しておき、条件３が成立したら燃料カット制御を許可する。なお本実施形態では、判定禁止期間としてエンジン発生トルクが正から負に転じるまでの期間とした。この間に誤検出する可能性があるからである。
【００２９】
以上の３つの条件がすべて成立したらΔＮｅに基づく燃料カットタイミングであると判定する。
【００３０】
またアクセルペダルの踏み戻しから燃料カット禁止時間(閾値４)を経過したらタイマに基づく燃料カットタイミングであると判定する。このようにしたのは、ΔＮｅに基づいて燃料カットタイミングを判定しようとしても判定できない場合があるので、その場合をカバーするためである。
【００３１】
図３は、コントローラの燃料カットにかかる制御を実行したときの信号のタイムチャートである。
【００３２】
時刻ｔ１でアクセルペダルが踏み戻されると(図３(Ａ))、エンジンの回転速度(図３(Ｂ))及び発生トルク(図３(Ｄ))が低下する。そして時刻ｔ２でエンジン発生トルクが正から負に転じる(図３(Ｄ))。すなわち時刻ｔ２を過ぎると、車両の慣性走行によって車輪が駆動される。そしてそのトルクが動力伝達機構１２を介してエンジンに伝達する。そのため時刻ｔ２を過ぎると、エンジンの発生トルクが負に転じている。このタイミングまでは、トルク段差によるエンジン回転変動を誤検出してしまう可能性があるので、燃料カット制御が禁止されている。
【００３３】
そして時刻ｔ３でエンジン回転速度が急上昇し(図３(Ｂ))、エンジン回転速度の変化量ΔＮｅが閾値を越えた時刻ｔ３で(図３(Ｃ))、燃料をカットする(図３(Ｅ))。するとエンジン発生トルクが急減する(図３(Ｄ))。
【００３４】
図４は、コントローラの燃料カットにかかる制御を実行したときのドライブシャフトトルク及びエンジン発生トルクの変化を示す図である。
なおこの図４も図５と同様に、横軸が時間を示し、左縦軸がドライブシャフトトルクを示し、右縦軸がエンジン発生トルクを示す。
【００３５】
上述のように時刻ｔ３になっても燃料カットしなかった図５では、時刻ｔ３を過ぎてからドライブシャフトトルクの絶対値が小さくなってしまってドライブシャフトの揺り返しが発生していた。
【００３６】
これに対して本実施形態では、時刻ｔ３で燃料カットするようにしたので、図４に示すようにドライブシャフトの揺り返しを大幅に低減することができた。このため動力伝達機構のガタの揺り返し(ガタの詰まり方向の反転)を防止でき、ドライバが覚える不快な振動(ユサユサ感)を低減できるのである。
【００３７】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。
【００３８】
たとえば、燃料カット制御の許可条件として以下を加えてもよい。
１）イグニッションスイッチがオンであること。
２）アイドルスイッチがオンであること。
３）水温が暖機完了判定温度(閾値)よりも高温であること。すなわち水温が低く暖機が完了していないときには燃料カットしない。
【００３９】
また上記実施形態においては、アクセルペダルが踏み戻されたタイミングからエンジンの発生トルクが正から負に転じるタイミングまでの期間を判定禁止期間としたが、これには限られない。あらかじめ実験等によって設定しておいてもよい。またそのような期間をエンジンの運転状態に応じて複数設定しておき、マップとして記憶しておいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による燃料噴射制御装置の一実施形態を使用する車両の基本構成を示す図である。
【図２】コントローラの燃料カットにかかる機能をブロック図として表したものである。
【図３】コントローラの燃料カットにかかる制御を実行したときの信号のタイムチャートである。
【図４】コントローラの燃料カットにかかる制御を実行したときのドライブシャフトトルク及びエンジン発生トルクの変化を示す図である。
【図５】本件発明者の知見について説明する図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  車両
１１  エンジン
１２  動力伝達機構
１２１  トランスミッション
１２２  プロペラシャフト
１２３  ディファレンシャル
１２４  ドライブシャフト
１３  車輪
【図１】
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【図２】
2010127135.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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