(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスミッションが特定のギヤ段かつトルクカット許可フラグが“１”かつアクセル開度が所定値以上の踏み込み状態かつ車両の走行加速度が所定値以上の条件が成立するとその間は通常のエンジン制御のトルクカーブの一部をカットするトルクカーブを使用するトルクカット制御を行う手段、トランスミッションが特定のギヤ段かつトルクカット許可フラグが“１”かつアクセル開度が所定値以上の踏み込み状態かつ車両の走行加速度が所定値以上の条件が崩れるとトルクカット制御を解除して通常のトルクカーブを使用するエンジン制御を行うと共にトルクカット許可フラグを“０”にする手段、車両の変速操作が行われるか、エンジン回転速度が所定値以上か、の少なくとも何れか一方が成立したときにトルクカット許可フラグを“１”にする手段、を設けたことを特徴とするエンジン出力トルク制限装置。
【請求項２】
人為操作に基づいてトルクカット制御のオン−オフを選択する手段、を設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン出力トルク制限装置。
【請求項３】
トルクカット制御の少なくとも開始時に運転室の警報器を作動させる手段、を設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン出力トルク制限装置。
【請求項４】
トルクカット制御中であることを運転室に表示する手段、を設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン出力トルク制限装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジン出力トルク制限装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速道路の発達などに伴う車両の高速化に対応するため、トラックなど商用車においても、エンジンの高出力化が進んでいるが、その一方で燃費の改善による運行経費の削減も要求される。そのため、燃費の改善を有効に図る上から、エンジンのトルクカットを行うことが考えられる。トルクカットに関する従来例として、トランスミッションのギヤ破損などを防止する目的から、過大トルクをカットするものが、特開平６ー２７２５８４号公報に提案されている。この開示技術では、過給機付きエンジンにおいて、特定のギヤ段（変速段）につきブーストコンペンセータへ導く過給圧（ブースト圧）をブーストコンペンセータ作動領域内の所定圧力に調整することにより、噴射燃料の増量補正を制限するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特定のギヤ段のときはいつも一律のトルクカットが行われるため、登坂など道路状況や積載量によっては、トルクカットで駆動力の不足をきたし、車両の運転操作性が損なわれる可能性があった。
【０００４】
この発明はこのような問題点に注目してなされたものであり、車両の負荷に応じてエンジンのトルクカットを制御することにより、車両の運転操作性を確保しつつ、燃費の改善を図ろうとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明では、トランスミッションが特定のギヤ段かつトルクカット許可フラグが“１”かつアクセル開度が所定値以上の踏み込み状態かつ車両の走行加速度が所定値以上の条件が成立するとその間は通常のエンジン制御のトルクカーブの一部をカットするトルクカーブを使用するトルクカット制御を行う手段、トランスミッションが特定のギヤ段かつトルクカット許可フラグが“１”かつアクセル開度が所定値以上の踏み込み状態かつ車両の走行加速度が所定値以上の条件が崩れるとトルクカット制御を解除して通常のトルクカーブを使用するエンジン制御を行うと共にトルクカット許可フラグを“０”にする手段、車両の変速操作が行われるか、エンジン回転速度が所定値以上か、の少なくとも何れか一方が成立したときにトルクカット許可フラグを“１”にする手段、を設ける。
【０００６】
第２の発明では、第１の発明において、人為操作に基づいてトルクカット制御のオン−オフを選択する手段、を設ける。
【０００７】
第３の発明では、第１の発明において、トルクカット制御の少なくとも開始時に運転室の警報器を作動させる手段、を設ける。
【０００８】
第４の発明では、第１の発明において、トルクカット制御中であることを運転室に表示する手段、を設ける。
【００１２】
【発明の効果】
第１の発明〜第４の発明においては、車両の負荷が小さく、駆動力に余裕がある場合にトルクカット制御が行われ、燃料供給量の一部が節約される。車両の積載量や道路状況などによって、車両の負荷が大きくなると、通常のエンジン制御が行われるため、駆動力が確保される。つまり、車両の運転操作性を損なうことなく、燃費の改善をもたらすことができる。
【００１３】
トルクカット許可フラグは、通常のエンジン制御へ移行すると、“０”になり、車両の変速操作が行われるか、エンジン回転速度が所定値以上か、の少なくとも何れか一方が成立しないと、“１”とならないため、これらの少なくとも何れか一方が成立するまでは、トルクカット制御の再起動が制限される。そのため、登坂の程度など道路状況の一時的な変化により、エンジンがトルクカット運転と通常運転との間で制御の繰り返しが起こったり、必要なときに駆動力が不足するのを回避することができる。
【００１４】
車両の負荷については、アクセル開度および車両の走行加速度から適確に判定することができる。アクセル開度が所定値以上の踏み込み状態にも拘わらず、車両の走行加速度が所定値よりも小さいときは、車両の負荷が大きいものと判定され、アクセル開度が所定値以上と大きく、車両の走行加速度が所定値以上と大きいときは、車両の負荷が小さいものと判定されるのである。
【００１５】
また、車両の負荷に特定のギヤ段を絡めてトルクカットを制御することにより、駆動力に余裕があるかどうか、の判断が適確になされる。
【００１６】
第２の発明においては、運転者によりトルクカット制御のオン−オフが選択可能になる。トルクカット制御をオフすると、その間は車両の積載量た道路状況などが変化しても、エンジンのトルクカットが自動的に行われるようなことはない。つまり、トルクカット制御をオンにしたときにのみ、車両の積載量や道路状況などに応じてトルクカット運転が自動制御されることになる。
【００１７】
第３の発明においては、エンジンのトルクカット運転は自動制御されるが、その開始時に運転室の警報器が作動する。これにより、運転者は注意を喚起されるため、不意のトルクダウンに戸惑うようなことがなくなる。
【００１８】
第４の発明においては、トルクカット運転中か、それとも通常運転中か、を簡単に識別させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１において、１はディーゼルエンジン、２はクラッチ、３はトランスミッションであり、トランスミッション３の出力軸はプロペラシャフト（図示せず）を介してリヤアクスルに連結される。エンジン燃料噴射ポンプに燃料噴射料などを調整するガバナ装置１Ａが、クラッチ２にその断続操作を行うクラッチブースタ２Ａが、トランスミッション３にそのギヤシフト機構を駆動するギヤシフトユニット３Ａがそれぞれ設けられる。２７はクラッチブースタ２Ａの給排バルブを表す。
【００２０】
車両の変速制御に必要な検出手段として、エンジン回転速度を検出するエンジン回転センサ２９と、アクセルペダル７の踏み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ２８と、クラッチ２のストローク位置を検出するクラッチストロークセンサ２２と、トランスミッション３のシフト位置を検出するギヤポジションセンサ（ギヤシフトユニット３Ａに内蔵される）と、その出力軸の回転速度を検出する車速センサ２１と、メインシャフト上を遊転するメインギヤの回転速度を検出するギヤ回転センサ２３とが設けられる。
【００２１】
クラッチ２の手動制御と自動制御を切り替えるため、クラッチペダルの初期位置と作動位置を検出するクラッチスイッチ２４，２５が設けられる。トランスミッション２の変速操作手段として、運転室にシフトレバーユニット４が設けられ、シフトレバー４Ａのシフト位置指示信号を出力する。運転室にはトランスミッションのシフト位置表示ランプなどを備えるモニタ１３と、ブレーキペダル（図示せず）の踏込みを検出するブレーキペダルスイッチ２６とが設けられ、モニタ１３に後述するトルクカット運転の表示ランプ１３Ｂが付加される。また、トルクカット運転の前後に作動する警報ブザー１３Ａが運転室に配置される。
【００２２】
これらの出力信号に基づいて車両の変速操作およびエンジンのトルクカットを制御するのがエンジンコントロールユニット１１とトランスミッションコントロールユニット１２であり、これらコントロールユニット１１，１２間はシリアル通信（ＬＡＮ）で結ばれる。車両の変速操作については、シフトレバーユニット４のレバー操作に基づく変速要求または車両の走行状態（車速とアクセル開度）に基づく変速要求が発生すると、その要求位置へギヤシフトすべく一連の変速操作を制御する。すなわち、クラッチ２を切断してから、トランスミッション３がニュートラルでないときはギヤ抜きを行う。そして、必要に応じてエンジン回転速度を制御しながら、メインギヤ回転速度が同期領域に入ると、トランスミッション３のギヤ入れを行うのである。
【００２３】
図２はエンジンのトルクカット制御に係るブロック構成を表すものであり、トランスミッションコントロールユニット１１において、車速センサ２１の検出信号に基づいて演算手段１１Ａにより車両加速度を計算する。アクセル開度センサ２８の検出信号からペダル踏込み量が所定値以上の高負荷状態において、車両加速度が所定値以上のときに車両の負荷が小さいことを判定する。基本的には車両の負荷が小さいとの判定に基づいて、トルクカットを行うようにしても良いが、この例ではギヤポジションセンサ３０の検出信号に基づいて、トランスミッション３が特定のギヤ段（例えば、最高速段）に入っているかどうかを判定し、特定のギヤ段につき車両の負荷が小さいときは駆動力に余裕があるものと判断する。駆動力に余裕があるものとの判定により、トルクカットに許可を与える。トランスミッションコントロールユニット１１は、トルクカット運転の開始時およびその解除時に運転室の警報ブザー１３Ａを作動させると共に、トルクカット運転中はモニタ１３のトルクカット表示ランプ１３Ｂを点灯させる機能を備える。
【００２４】
エンジンコントロールユニット１２においては、図３のような通常のエンジントルクカーブＴＨとトルクカットのエンジントルクカーブＴＬをそれぞれ格納するメモリ１２Ｂ，１２Ｃが設けられる。トランスミッションコントロールユニット１１からトルクカットの許可を受けると、アクセル開度センサ２８の検出信号に基づいて、燃料噴射ポンプのガバナ装置１Ａを制御するエンジン制御手段１２Ａにより、エンジン回転センサ２９の検出信号に応じたエンジントルクカーブＴＬに従うトルクカット運転を制御する。既述の許可条件が崩れると、トルクカットの許可が消滅するため、そのときはトルクカット制御が解除され、エンジントルクカーブＴＨに従う通常のエンジン制御へ復帰する。
【００２５】
登坂の程度など道路状況の一時的な変化により、エンジンのトルクカット制御と通常制御との間で制御の繰り返しが起こったり、必要な駆動力が不足するのを回避するため、トランスミッションコントロールユニット１１は、トルクカット制御がいったん解除されると、別のギヤ段への変速操作が行われるか、エンジン回転速度が所定値（図３において、網目のトルクカット領域を越えるＮｅ１）以上に上昇するまでの間、トルクカット制御の再起動を制限する機能を備える。
【００２６】
図４はトルクカット制御を説明するフローチャートであり、ステップ１ではトランスミッション３が特定のギヤ段に入っているか、ステップ２ではトルクカット許可プラグが“１”か、ステップ３ではアクセル開度が９０％以上か、ステップ４では車両の走行加速度はａ１以上か、を順に判定し、これらがすべてｙｅｓの場合、ステップ５へ進む。ステップ５〜ステップ７において、トルクカット制御の開始を警報するため、ブザー１３Ａを所定時間ｔ１秒間だけ作動させてから、図３のトルクカーブＴＬに従うエンジン制御を実行する。これと同時にステップ８ではトルクカット表示ランプ１３Ｂの点灯し、ステップ９ではトルクカット中フラグを“１”にする。
【００２７】
ステップ１〜ステップ４の少なくとも１つがｎｏのときは、ステップ１０へ移行する。ステップ１０，ステップ１１において、トルクカット許可フラグを“０”にし、図３のトルクカーブＴＨに従う通常のエンジン制御を実行する。これと同時にステップ１２ではトルクカット表示ランプ１３Ｂを消灯する。ステップ１３〜ステップ１５において、トルクカット中フラグが“１”の場合は、トルクカット制御の解除を警報するため、ブザー１３Ａを所定時間ｔ２秒間だけ作動させてから、トルクカット中フラグを“０”にする。
【００２８】
ステップ１６では車両の変速操作が行われたか、ステップ１７ではエンジン回転速度が図３のＮｅ１以上か、を順に判定し、これらの少なくとも１つがｙｅｓの場合、ステップ１８において、トルクカット許可フラグを“１”にする。
【００２９】
このような構成により、車両の負荷が小さく、駆動力に余裕がある場合にトルクカット制御が行われ、燃料噴射量の一部が節約される。車両の積載量や道路状況などによって、車両の負荷が大きくなると、通常のエンジン制御が行われるため、駆動力が確保される。つまり、車両の運転操作性を損なうことなく、燃費の改善をもたらすことができる。
【００３０】
エンジンのトルクカットは運転者の操作に拠らず、所定の許可条件が整うと自動的に行われ、通常のエンジン制御への復帰もまた自動的に行われる。トルクカット制御の開始時とその解除時に警報ブザー１３Ａが作動するため、運転者の注意を喚起することができる。そのため、不意のトルクダウンおよびトルクアップに運転者が戸惑うようなこともない。また、トルクカット運転中はトルクカット中表示ランプ１３Ｂの点灯により容易に確認することができる。
【００３１】
なお、特定のギヤ段として低速段や後退段を設定しても良い。これらギヤ比の深いギヤ段において、駆動力に余裕のある場合、過大トルクをカットすることにより、トランスミッションの耐久性や信頼性の向上が得られる。
【００３２】
図５は別の実施形態を説明するフローチャートであり、運転者がトルクカット制御を任意に選択するためのトルクカットスイッチ（図１の３１）が設けられ、ステップ１でそのスイッチ状態を判定するようになっている。トルクカットスイッチ３１がオンのときはステップ２へ進み、トルクカットスイッチ３１がオンでないときは、ステップ２〜ステップ１９の制御動作をパスする。なお、ステップ２〜ステップ１９の制御動作については、図４のステップ１〜ステップ１８と同じため、重複説明は省略する。
【００３３】
これによると、任意にトルクカット制御のオンーオフが選択可能になる。トルクカット制御をオフすると、その間は車両の積載量や道路状況などが変化しても、エンジンのトルクカットが自動的に行われるようなことはない。つまり、トルクカット制御をオンにしたときにのみ、車両の積載量や道路状況などに応じてトルクカット運転が自動制御されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施形態を表す全体構成図である。
【図２】  同じくトルクカット制御に係るブロック図である。
【図３】  同じくエンジンのトルクカット特性図である。
【図４】  同じくトルクカット制御を説明するフローチャートである。
【図５】  別の実施形態としてトルクカット制御を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１Ａ  燃料噴射ポンプのガバナ装置
２Ａ  クラッチブースタ
３Ａ  ギヤシフトユニット
１１  トランスミッションコントロールユニット
１１Ａ  車両加速度演算手段
１２  エンジンコントロールユニット
１２Ａ  エンジン制御手段
１２Ｂ，１２Ｃ  エンジンのトルク特性メモリ
１３Ａ  警報ブザー
１３Ｂ  トルクカット中表示ランプ
２１  車速センサ
２８  アクセル開度センサ
２９  エンジン回転センサ
３０  ギヤポジションセンサ
３１  トルクカットスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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