(57)【要約】【課題】車速制限制御中で外部から車速を増加する力が加えられた状態でクラッチを切断した場合のエンジンストールを防止する。【解決手段】エンジン１への燃料噴射量を調整するエンジンの燃料噴射量制御装置１１において、車速が制限車速を超えないようにアクセル開度とエンジン回転数とから決定されるドライバ要求噴射量を最終車速制限要求噴射量によって制限する車速制限制御手段１２と、エンジン回転数が所定の設定回転数よりも低下したことを検知するエンジン回転検知手段５，６と、このエンジン回転検知手段５，６によってエンジン回転数の低下が検知されたときに車速制限最低噴射量を算出する車速制限最低噴射量算出手段１４と、上記最終車速制限要求噴射量が上記車速制限最低噴射量より低下するのを規制する噴射量規制手段１５とを備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンへの燃料噴射量を調整するエンジンの燃料噴射量制御装置において、車速が制限車速を超えないようにアクセル開度とエンジン回転数とから決定されるドライバ要求噴射量を最終車速制限要求噴射量によって制限する車速制限制御手段と、エンジン回転数が所定の設定回転数よりも低下したことを検知するエンジン回転検知手段と、このエンジン回転検知手段によってエンジン回転数の低下が検知されたときに車速制限最低噴射量を算出する車速制限最低噴射量算出手段と、上記最終車速制限要求噴射量が上記車速制限最低噴射量より低下するのを規制する噴射量規制手段とを備えたことを特徴とするエンジンの燃料噴射量制御装置。
【請求項２】
上記車速制限最低噴射量が、上記設定回転数とエンジンの実回転数から求まる偏差に基づき算出される噴射量であって、この車速制限最低噴射量と、制限車速と実車速とから求められる車速制限基本噴射量とを比較して、大きい方の噴射量が最終車速制限要求噴射量として選択される請求項１記載のエンジンの燃料噴射量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンへの燃料噴射量を調整する燃料噴射量制御装置に係り、特に車速制限制御中で外部から車速を増加する力が加えられた状態でクラッチを切断した際のエンジンストールを防止できるように改良されたエンジンの燃料噴射量制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トラックやトラクタでは、騒音や燃料消費量を低減させるために、その最高車速が制限される場合がある。
【０００３】
この車速制限制御は、車速が制限速度に近づいたときに、エンジンへの燃料噴射量を制限して、車速が制限車速を超えないように為されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１５１９４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の車速制限制御中に、なだらかな長い下り坂を走行すると、次第に車速が増大するため、車速から制限される車速制限基本噴射量は、０（ｍｍ３／ｓｔ）となり、車速の増大を抑えるようになっている。
【０００６】
このとき、エンジンは燃料噴射量が０（ｍｍ３／ｓｔ）であっても、クラッチが接続されている場合には、路面よりタイヤ、ドライブシャフト、クラッチを経由して駆動力が伝達されているので、エンジンは車速及びギヤ比に応じて回転しており、再度、燃料の噴射が開始されても、エンジンはスムーズに働き出す。
【０００７】
しかしながら、上記状態のときにクラッチを踏み込んで切断すると、燃料噴射量が０（ｍｍ３／ｓｔ）で、さらに路面からの駆動力がなくなるので、エンジンがストールしてしまうといった問題があった。
【０００８】
そこで、本願発明は上記課題を解決すべく案出されたものであって、その目的は、車速制限制御中で外部から車速を増加する力が加えられた状態でクラッチを切断してもエンジンストールを防止できるエンジンの燃料噴射量制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、エンジンへの燃料噴射量を調整するエンジンの燃料噴射量制御装置において、車速が制限車速を超えないようにアクセル開度とエンジン回転数とから決定されるドライバ要求噴射量を最終車速制限要求噴射量によって制限する車速制限制御手段と、エンジン回転数が所定の設定回転数よりも低下したことを検知するエンジン回転検知手段と、このエンジン回転検知手段によってエンジン回転数の低下が検知されたときに車速制限最低噴射量を算出する車速制限最低噴射量算出手段と、上記最終車速制限要求噴射量が上記車速制限最低噴射量より低下するのを規制する噴射量規制手段とを備えたものである。
【００１０】
上記構成によれば、車速制限最低噴射量により最終車速制限要求噴射量の低下を規制し、その最終車速制限要求噴射量によってドライバ要求噴射量を制限するので、車速が制限車速を超えない様に制御が働き続けると同時に、車速制限制御中でクラッチを切断してもエンジンがストールすることはない。
【００１１】
そして、上記車速制限最低噴射量が、上記設定回転数とエンジンの実回転数から求まる偏差に基づき算出される噴射量であって、この車速制限最低噴射量と、制限車速と実車速とから求められる車速制限基本噴射量とを比較して、大きい方の噴射量が最終車速制限要求噴射量として選択されるものが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１３】
図１は本発明に係る燃料噴射量制御装置の好適な実施の形態を示したブロック図、図２は本発明に係る燃料噴射量制御装置の好適な実施の形態を示したシステム図、図３は本発明に係る燃料噴射量制御装置における車速、燃料噴射量、エンジン回転数及びクラッチの断接状態を示したタイムチャートである。
【００１４】
なお、本実施の形態では、マニュアルトランスミッション車両に搭載されたディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置を例に挙げて説明する。
【００１５】
まず、本発明に係る燃料噴射量制御装置の構成を説明する。
【００１６】
かかる車両には、クラッチペダル操作によって断接されるマニュアル式の摩擦クラッチが設けられている。図２に示すように、ディーゼルエンジン１には、燃料の噴射を行う燃料噴射ノズル２が設けられている。燃料噴射ノズル２には、燃料噴射ポンプ３から燃料配管４及びコモンレール８を通して燃料が圧送される。コモンレール８は、上流側が燃料配管４、下流側が各噴射ノズル２にそれぞれ接続されており、燃料噴射ポンプ３からの燃料を各噴射ノズル２に分岐する。
【００１７】
燃料噴射ポンプ３は、ここでは分配型ポンプとされ、その燃料圧送量が電子制御ユニット（以下ＥＣＵという）５によって制御される。すなわち、燃料噴射ポンプ３には、燃料の圧送量を決める電磁弁が設けられ、これら電磁弁をＥＣＵ５が適宜切り替えることにより、燃料圧送量が制御されるようになっている。
【００１８】
ＥＣＵ５には、エンジン回転数センサ６が接続されており、その出力を基にＥＣＵ５はエンジン回転数を検知するようになっている。
【００１９】
ＥＣＵ５には、アクセルセンサ７ａ、クルーズスイッチ７ｂ、クラッチスイッチ７ｃの各種センサがそれぞれ接続されており、その出力を基にＥＣＵ５は各種の検知を行うようになっている。
【００２０】
ＥＣＵ５とクラッチスイッチ７ｃとで、クラッチ検知手段が構成され、ＥＣＵ５がクラッチスイッチ７ｃからの信号を受けて、その断接を検知する。
【００２１】
ＥＣＵ５とアクセルセンサ７ａとで、アクセル開度検知手段が構成され、ＥＣＵ５がアクセルセンサ７ａからの信号を受けて、アクセル開度を検知する。
【００２２】
ところで、本発明は、図１に示すように、エンジンへの燃料噴射量を調整するエンジンの燃料噴射量制御装置１１において、車速が制限車速を超えないようにアクセル開度とエンジン回転数とから決定されるドライバ要求噴射量を最終車速制限要求噴射量によって制限する車速制限制御手段１２と、エンジン回転数が所定の設定回転数よりも低下したことを検知するエンジン回転検知手段と、このエンジン回転検知手段によってエンジン回転数の低下が検知されたときにエンジンストールを防止できる車速制限最低噴射量を算出する車速制限最低噴射量算出手段１４と、上記最終車速制限要求噴射量が上記車速制限最低噴射量より低下するのを規制する噴射量規制手段１５とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
エンジン回転検知手段は、エンジン回転数センサ６とＥＣＵ５とで構成されている。ＥＣＵ５は、エンジン回転数センサ６からの出力を基に回転数を検知しながら、その回転数がＥＣＵ５に予め入力された設定回転数よりも低下したことを検知する。設定回転数は、アイドル回転数（例えば６００ｒｐｍ）よりも高く設定されており、例えば１０００ｒｐｍとなっている。
【００２４】
車速制限最低噴射量算出手段１４は、図１に示したマップより、エンジン回転数の低下に応じて車速制限最低噴射量を算出する。具体的には、エンジン回転数が低下し設定回転数（図３（ｃ）参照）よりも低くなると、設定回転数とエンジン回転数との偏差を求め、その偏差に一定の係数を乗じて算出する。すなわち、偏差の増加に応じて、車速制限最低噴射量が増加するようになっている。
【００２５】
かかる燃料噴射量制御装置１１は、実車速と制限車速との偏差より車速制限基本噴射量を算出する車速制限基本噴射量算出手段１６と、エンジン回転数に応じて変動するアイドルフィードバック噴射量（以下「アイドル噴射量」と称する）を算出するアイドル噴射量算出手段１７と、ドライバ要求噴射量を決定するドライバ要求噴射量決定手段１８とを備えている。ドライバ要求噴射量は、ドライバのアクセル操作に応じて決定されるものであって、アクセル開度検知手段５，７ａにて検知されたアクセル開度と、エンジン回転検知手段５，６にて検知されたエンジン回転数とに応じてマップより求められる。
【００２６】
噴射量規制手段１５は、上記車速制限最低噴射量算出手段１４で算出された車速制限最低噴射量と、車速制限基本噴射量算出手段１６で算出された車速制限基本噴射量とを比較して、そのうち大きい方を最終車速制限要求噴射量として選択する比較部にて構成されている。
【００２７】
また、燃料噴射量制御装置１１は、ドライバ要求噴射量決定手段１８で決定されたドライバ要求噴射量と、アイドル噴射量算出手段１７で算出されたアイドル噴射量とを比較して、そのうち大きい方を選択する比較部１９を備えている。
【００２８】
さらに、燃料噴射量制御装置１１は、上記各燃料噴射量以外に噴射量を制限する噴射量制限手段２１を備えている。この噴射量制限手段２１は、例えば、排気ガスにスモークを発生させないための上限値であるスモークリミット噴射量を算出するスモークリミット噴射量算出手段等から構成される。
【００２９】
車速制限制御手段１２は、噴射量規制手段１５で選択された最終車速制限要求噴射量と、比較部１９で選択された噴射量と、噴射量制限手段２１で制限された噴射量とを比較して、そのうち最も小さい値の噴射量を燃料実噴射量として選択する比較部にて構成されている。
【００３０】
この車速制限制御手段１２によって、ドライバがアクセルを踏み込んでドライバ要求噴射量が増加した場合であっても、最終車速制限要求噴射量によって、ドライバ要求噴射量が制限される。
【００３１】
上述の燃料噴射量制御装置１１は、ＥＣＵ５で構成されており、この燃料噴射量制御装置１１で決定された燃料実噴射量が、各燃料噴射ノズル２に入力されて、所定量の燃料が噴射される。
【００３２】
次に、かかる燃料噴射量制御装置１１による燃料噴射量制御を図１及び図３に沿って説明する。
【００３３】
アクセルが踏み込まれて、車速が増加し速度制限制御開始速度を超える（図３（ａ）参照）と、その時点Ａから、車速制限制御が開始され、制御が作動中となる。そして、車速制限基本噴射量が徐々に低下する（図３（ｂ）参照）。
【００３４】
ここで、平坦な道を走行している場合には、設定制限車速で走行するように燃料実噴射量は、一定の値まで低下して、その一定値を保つ。
【００３５】
一方、なだらかな長い下り坂等で外部から車速を増加する力が加えられながら走行している場合では、徐々に車速が増大されるので、車速制限制御では、車速を低下させようとして車速制限基本噴射量が０（ｍｍ３／ｓｔ）まで低下して（図３（ｂ）参照）その値を保つ。
【００３６】
このとき、クラッチが接続されていれば、路面よりタイヤ、ドライブシャフト、クラッチを経由して駆動力が伝達されているので、エンジンは車速及びギヤ比に応じて回転している。
【００３７】
ところが、クラッチを踏み込んで、接続を断つと、その時点Ｂからエンジン回転数が低下し始める（図３（ｃ）及び（ｄ）参照）。
【００３８】
そして、エンジン回転数ｂが、設定回転数（例えば、１０００ｒｐｍ）ａよりも下回ると、これがエンジン回転検知手段で検知される。この時点Ｃで、本発明に係るエンジンの燃料噴射量制御装置１１による燃料噴射量制御が開始される。
【００３９】
具体的には、車速制限最低噴射量算出手段１４で、設定回転数（Ｓｔａｌｌ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ＲＰＭ）ａとエンジンの実回転数ｂとの偏差に、一定の係数であるゲイン（Ｓｔａｌｌ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ｇａｉｎ）を乗じて車速制限最低噴射量を算出する。
【００４０】
この車速制限最低噴射量は、燃料噴射量制御の開始時点Ｃより、設定回転数ａとエンジンの実回転数ｂとの偏差の増加に応じて、０（ｍｍ３／ｓｔ）から増加し始める。
【００４１】
このとき、アイドル噴射量も０（ｍｍ３／ｓｔ）から増加するが、その増加は、アイドル噴射量が設定回転数ａとアイドル回転数との偏差に応じたフィードバック制御が行われているため、図３（ｂ）に示すように、車速制限最低噴射量の増加よりも遅くなっている。従って、ここでは後述するように、アイドル噴射量の方が車速制限最低噴射量よりも小さく、燃料実噴射量として選択される。
【００４２】
車速制限最低噴射量を、噴射量規制手段１５に入力し、この噴射量規制手段１５で車速制限基本噴射量と比較して、大きい方が最終車速制限要求噴射量として選択される。ここでは、車速制限基本噴射量が０（ｍｍ３／ｓｔ）となっているので、車速制限最低噴射量が、最終車速制限要求噴射量として選択される。
【００４３】
一方、比較部１９では、ドライバ要求噴射量とアイドル噴射量とが比較され、その大きい方が選択される（図３の時点Ｅまでは、アクセルペダルが踏まれていないのでアイドル噴射量が選択されている）。
【００４４】
また、噴射量制限手段２１であるスモークリミット噴射量算出手段では、スモークリミット噴射量が算出される
そして、上述のアイドル噴射量、最終車速制限要求噴射量である車速制限最低噴射量やスモークリミット噴射量等が車速制限制御手段１２に入力され、そのうち最も小さい値の噴射量が燃料実噴射量として選択される。
【００４５】
図３（ｂ）に示すように、時点Ｃより後述する時点Ｅまでは、アイドル噴射量が選択される。なお、図３中、時点Ｄは、エンジン回転数ｂがアイドル回転数に収束する時点を示す。
【００４６】
アイドル噴射量が設定回転数ａとアイドル回転数との偏差に応じたフィードバック制御にて算出されているため、アイドル噴射量及びエンジン回転数ｂが徐々に設定値に収束するようになっている。この時点Ｄから時点Ｅまでの間は、アイドル噴射量は所定の値で一定に推移する。
【００４７】
上述のように時点Ｃ以降は、少なくともアイドル噴射量以上の噴射量が燃料実噴射量として選択されるので、エンジン回転数ｂがアイドル回転数よりも低下することはなく、エンジンのストールを防止できる。
【００４８】
その後、ドライバがギヤチェンジの回転数合わせのためにアクセルを踏み込んだ時点Ｅで、ドライバ要求噴射量がアイドル噴射量よりも増加し、比較部１９でドライバ要求噴射量が選択される。そして、このドライバ要求噴射量が車速制限制御手段１２に入力されて、最終車速制限要求噴射量を超えるまでは、燃料実噴射量として選択される。これによって、エンジン回転数が上昇しスムーズなギヤチェンジが行える。なお、ギヤチェンジの回転数合わせは、ドライバのアクセル操作に限られるものではなく、制御装置で自動で行うものであってもよい。
【００４９】
このとき、エンジンはストールせずに燃料が燃焼を継続しているので、即座に回転数を上昇させることができる。
【００５０】
そして、クラッチが接続された後は、エンジンはタイヤからの駆動力によって駆動される。この回転数は、設定回転数よりも大きく、車速制限最低噴射量は０（ｍｍ３／ｓｔ）であるため、最終車速制限要求噴射量も０（ｍｍ３／ｓｔ）となり、これが燃料実噴射量として選択される（図３（ｂ）参照）。
【００５１】
要するに、本実施の形態によれば、クラッチを切ってエンジン回転数が低下した際に、車速制限最低噴射量を算出して、これを車速制限基本噴射量と比較することによって、０（ｍｍ３／ｓｔ）となっている車速制限基本噴射量が、車速制限制御手段１２に入力されるのを防止し、燃料実噴射量として０（ｍｍ３／ｓｔ）が選択されるのを防止している。
【００５２】
これによって、少なくともアイドル噴射量或いは車速制限最低噴射量が燃料実噴射量として選択されるので、エンジン回転数ｂはアイドル回転数より低くなることはなく、エンジンのストールを確実に防止できる。
【００５３】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、車速制限制御中で外部から車速を増加する力が加えられた状態でクラッチを切断しても、エンジンストールを防止することができるといった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料噴射量制御装置の好適な実施の形態を示したブロック図である。
【図２】本発明に係る燃料噴射量制御装置の好適な実施の形態を示したシステム図である。
【図３】本発明に係る燃料噴射量制御装置における（ａ）は車速、（ｂ）は燃料噴射量、（ｃ）はエンジン回転数、（ｄ）はクラッチの断接状態を示したタイムチャートである。
【符号の説明】
１  エンジン
５  ＥＣＵ（エンジン回転検知手段）
６  エンジン回転数センサ（エンジン回転検知手段）
１１  燃料噴射量制御装置
１２  車速制限制御手段
１４  車速制限最低噴射量算出手段
１５  噴射量規制手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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