JP3885797B2 - エンジンの燃料供給制御装置 - Google Patents
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Description
すなわち、カットインディレイにより燃料の供給を遅れて停止することは、クラッチが締結しており、クランクシャフトと駆動輪とが連結した状態にある駆動走行時には、有効に働く。しかしながら、変速時、特に高速段側への変速を行うアップシフト時には、アクセルペダルが完全に戻された後も所定のディレイ時間が経過するまでは燃料の供給が継続されることから、エンジン回転数の低下が鈍く、場合によっては、クラッチの開放によりエンジンが吹き上がることも考えられる。このため、ショックのない滑らかな変速を望む運転者は、クラッチの開放後、エンジン回転数が変速後の最適回転数に低下するまでの間、クラッチの締結を待たなければならず、速やかに変速を終えることができない。かりに最適回転数への到達前にクラッチを無理に締結させたとすれば、回転数差により飛出し感が発生することになる。
本発明の第1の形態に係る装置は、運転者の操作により締結又は開放するクラッチを介して駆動輪と接続され、このクラッチが締結している状態で出力軸が駆動輪と接続され、このクラッチが開放している状態でこの接続が遮断されるエンジンに設けられる。所定の燃料カット条件が成立したか否かを判定し、燃料カット条件が成立した後、所定のディレイ時間が経過したときにエンジンへの燃料の供給を停止させる。ここで、クラッチが開放していることを検出する機能を有し、クラッチが開放してから締結するまでの1回の動作において、燃料カット条件が成立した後にクラッチが開放したことを検出したときと、クラッチが開放したことを検出した後に燃料カット条件が成立したときとで前記ディレイ時間の長さを異ならせ、好ましくは、後者のときに前者のときよりも前記ディレイ時間を短くする。
図1は、本発明の一実施形態に係る車両Vの駆動系の構成を示している。この車両Vは、マニュアル変速式のものである。
エンジン1は、この車両Vの駆動源を構成している。エンジン1の出力軸であるクランクシャフト101は、フライホイール201と結合されており、このフライホイール201は、クラッチ2の入力側の摩擦面を形成している。クラッチプレート202は、このクラッチ2の出力側の摩擦面を形成しており、マニュアル式の変速機3の入力軸301と結合されている。クラッチ2は、運転者によるクラッチペダル31の操作によりクラッチプレート201がフライホイール201に押し付けられ、クラッチペダル31の位置に応じて開放又は締結する。変速機3の出力軸は、プロペラシャフト4及びディファレンシャル5を介して車輪駆動軸6及び駆動輪7と結合されている。このため、クラッチ2が締結している状態でクランクシャフト101と駆動輪7とが接続され、エンジン1の動力が駆動輪7に伝達される。他方、クラッチ2が開放している状態でこの接続が遮断され、エンジン1から駆動輪7への動力の伝達が遮断される。
C/U11は、入力した各種の制御情報をもとに、エンジン1に設けられた燃料供給用の、図示しないインジェクタの動作を制御する。すなわち、C/U11は、通常時において、エンジン1の運転状態に応じた制御量によりインジェクタを駆動し、そのときの運転状態にとって最適な量の燃料をエンジン1に供給する一方、所定の燃料カット条件が成立したときは、所定のディレイ時間が経過した後にこの制御量の値を強制的に0とし、エンジン1への燃料の供給を停止させる。
図2は、燃料噴射量演算ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、イグニッションスイッチがオンされることにより起動され、その後、所定の時間毎に実行される。このルーチンでは、インジェクタの燃料噴射量Qfが設定される。
S101では、アクセル開度APO、エンジン回転数Ne及び冷却水温度Tw等、エンジン1の運転状態を読み込む。
S104では、カウント値CNTを1だけカウントアップする。なお、このカウント値CNTは、燃料カット条件が成立し、燃料カットフラグFcutが1に切り換えられた後の経過時間を示す。
S107では、エンジン1への燃料の供給を停止させるため、燃料噴射量Qfを0に設定する。
S108では、以上のようにして設定した燃料噴射量Qfを出力噴射量Qfsetとし、この出力噴射量Qfsetに応じた幅を持たせた駆動パルスTiをインジェクタに出力する。インジェクタは、この駆動パルスTiにより駆動され、出力噴射量Qfsetの燃料をエンジン1に供給する。
S201では、アイドルスイッチ信号SWidl及びエンジン回転数Neを読み込む。
S202では、読み込んだSWidlの値が1であるか否かを判定する。1であるときは、S203へ進み、1でないときは、S207へ進む。アイドルスイッチ信号SWidlは、アクセルペダル41が完全に戻されているときに1に、それ以外のときに0に設定される。
S204では、読み込んだNeが所定の値Necut以上であるか否かを判定する。Necut以上であるときは、エンジン1が燃料カットを行うことができる燃料カット実行回転数域にあるとしてS205へ進み、Necutよりも小さいときは、S207へ進む。
S206では、燃料の供給を停止させた後、燃料カットによりエンジン回転数Neが減少し、読み込んだNeが所定の値Nercvに達したか否かを判定する。達したときは、燃料の供給を再開させるため、S207へ進み、達していないときは、燃料の供給を引き続き停止させるため、S205へ進む。
図4は、ディレイ時間設定ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、イグニッションスイッチがオンされることにより起動され、その後、所定の時間毎に実行される。このルーチンでは、所定の値CNT1の大きさが設定される。
S301では、クラッチスイッチ信号SWclt等を読み込む。
S303では、読み込んだSWcltの値が1であるか否かを判定する。1であるときは、S304を介してこのルーチンを終了し、1でないときは、このルーチンをそのまま終了する。クラッチスイッチ信号SWcltは、クラッチペダル31が踏み込まれ、クラッチ2が完全に開放しているときに1に、それ以外のときに0に設定される。
S306では、シフト判定を行い、行われる変速がアップシフトであるか、ダウンシフトであるかを判定する。アップシフトであるときは、S310へ進み、ダウンシフトであるときは、S307へ進む。このシフト判定の内容は、後に図5に示すフローチャートを参照して説明する。
S308では、回転数調整フラグFadjを0に設定する。
S309では、所定の値CNT1(第1及び第4のディレイ時間に相当する。)を第1の値a1に設定する。
図5は、シフト判定ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、先のディレイ時間設定ルーチンにおいて、クラッチスイッチ26が入り(S305)、S306へ進んだときに実行される。このルーチンでは、クラッチペダル31が踏み込まれたときに、行われる変速がアップシフトであるか、ダウンシフトであるかが判定される。なお、本実施形態では、変速機3は1〜n速(例えば、n=6)の間で変速段が切り換えられ、変速段を示す数nが増すほど変速比が小さくなり、高速段側へ移行するものとする。
S402では、読み込んだGをもとに、現在の変速段(以下「現変速段」という。)が1又は2速であるか否かを判定する。1又は2速であるときは、S405へ進み、それ以外の変速段であるときは、S403へ進む。
S403では、読み込んだGをもとに、現変速段が5又は6速であるか否かを判定する。5又は6速であるときは、S406へ進み、それ以外の変速段(すなわち、3又は4速)であるときは、S404へ進む。
S405では、行われる変速がアップシフトであるとの判定を下す。
S406では、行われる変速がダウンシフトであるとの判定を下す。
ここで、本実施形態に係るシフト判定の妥当性について付言する。現変速段が1又は2速であるときは、行われる変速がアップシフトであると判定している(S402)。これは、現変速段が1速である場合は、アップシフトが行われるとしか考えられず、他方、現変速段が2速である場合も、2速から1速へのダウンシフトが行われることはごく稀であるため、アップシフトが行われるものとみなすことができるからである。また、現変速段が5又は6速であるときは、行われる変速がダウンシフトであると判定している(S403)。これは、現変速段が6速であるときは、ダウンシフトが行われるとしか考えられず、他方、現変速段が5速であるときは、6速へのアップシフトが行われることも考えられるが、その確率はダウンシフトの場合よりも格段に低いからである。かりに判定を誤ったとしても、5速からのアップシフト時に要求されるエンジン回転数Neの低下代は小さく、アップシフト時に燃料の供給を継続させたことで、クラッチ2の締結に際して変速後の最適回転数に厳密には一致していなくとも、回転数差が小さく、かつ変速比も小さいことから、発生するショック(ここでは、飛出し感)は小さく、誤判定による影響は小さい。更に、現変速段が3又は4速であるときは、エンジン回転数Neによりいずれの方向に変速が行われるかを判定することとしており、所定の値Ne1以上の高回転域にあるときはアップシフトが行われると、それ以外の低回転域にあるときはダウンシフトが行われると判定している(S404)。これは、現変速段が3又は4速である場合に、高回転域での変速であれば、速やかな加速に伴うアップシフトが行われると考えることができ、他方、低回転域での判定が誤りであるとしても、低回転域でのアップシフト時に要求されるエンジン回転数Neの低下代は小さく、大きな飛出し感が発生することはないからである。
S501では、クラッチスイッチ信号SWcltの値が0であるか否かを判定する。0であるときは、S502へ進み、0でないときは、このルーチンを終了する。
S503では、読み込んだNe,VSPをもとに、変速機3の変速比Rを次式により算出する。
R=Ne/VSP ・・・(1)
S504では、算出したRをもとに、変速段Gを算出する。なお、変速比Rは、変速段Gと一義的な関係にあり、同じ変速段Gのもとでは、算出されるRは常に同じ値を示す。
図7は、カットインディレイによる場合の燃料噴射量Qf等のタイムチャートを示している。
アクセルペダル41が完全に戻され、アイドルスイッチ25が入ると(時刻t1)、エンジン回転数Neが所定の値Necutにより定められる燃料カット実行回転数域にあることを条件に燃料カットフラグFcutが1に切り換えられ、カウント値CNTが1ずつカウントアップされていく。ここで、クラッチスイッチ26が入っていない減速時には、ディレイ時間の長さを定める所定の値CNT1が比較的に大きな第1の値a1に設定される。他方、クラッチスイッチ26が入っている変速時には、エンジン回転数Ne及び変速段Gをもとに、行われる変速がアップシフトであるか、ダウンシフトであるかを判定し、その結果に応じて所定の値CNT1が切り換えられる。ディレイ時間(=CNT1)は、前者の場合に第2の値a2に、後者の場合に第1の値a1(>a2)に設定される。燃料カットフラグFcutが1に切り換えられた後、カウント値CNTが所定の値CNT1に達するまでは、燃料の供給が継続され、エンジン回転数Neの低下が抑えられる。カウント値CNTが所定の値CNT1に達したときは(時刻t2,t5)、燃料噴射量Qfが運転状態によらず0に設定されることで、エンジン1への燃料の供給が停止され、エンジン回転数Neが急激に低下する。ここで、ダウンシフトが行われる場合に、エンジン回転数Neの調整のためにアクセルペダル41を踏み込んだときは(時刻t3)、アイドルスイッチ25が切れることにより燃料カットフラグFcutが0に設定されるとともに、燃料噴射量Qfが増大する(図7のA1)。そして、アクセルペダル41を完全に戻すと、アイドルスイッチ25が入り、燃料カットフラグFcutが再び1に設定されるが、このときの値CNT1は、回転数調整フラグFadjが1に設定されていることから(S307)、第2の値a2に設定される。このため、アイドルスイッチ25が入るとともに燃料の供給が停止されるので(時刻t4)、エンジン回転数Neは、調整に際して過剰に上昇したとしても、最適回転数tNeへ向けて速やかに低下することとなる。その後、燃料の供給は、変速の終了等によりアクセルペダル41が再度踏み込まれるか、あるいはエンジン回転数Neが所定の値Nercvにより定められる燃料カットリカバー回転数域に達したときに再開される。
第1に、本実施形態では、燃料カット条件が成立し、かつクラッチスイッチ26が入っているとき(すなわち、変速時)に、行われる変速がダウンシフトである場合は、原則としてカットインディレイのディレイ時間を長くすることとし(図7のB3)、他方、ダウンシフト時において、エンジン回転数Neの調整のためにアクセルペダル41を踏み込んだときは、その後にアクセルペダル41を戻した際のディレイ時間を短くすることとした(図7のB1)。このため、ダウンシフト時において、原則としてクラッチ2の開放後も燃料の供給を継続させ、エンジン回転数Neの低下を抑える一方、調整に際してエンジン回転数Neが上がり過ぎた場合は、燃料カットによりエンジン回転数Neの低下を速めることができ、アクセルペダル41の操作をエンジン回転数Neの変化に直接的に反映させ、速やかであり、かつ積極的な変速を実現することができる。
以上では、ダウンシフト時にエンジン回転数Neの調整に際して設定されるディレイ時間(すなわち、第2のディレイ時間)と、アップシフト時に設定されるディレイ時間(すなわち、第3のディレイ時間)とを同じ長さとし、その値をともに0に設定した。このようにすれば、エンジン回転数Neの調整を迅速なものとするとともに、アップシフト時において、クラッチ2の開放に伴うエンジン1の吹き上がり(図7のB4)を防止し、エンジン回転数Neを速やかに低下させることができる(図7のB2)。しかしながら、本発明によれば、これらのディレイ時間の長さを異ならせてもよく、特に後者のディレイ時間にある程度の長さを持たせ、クラッチ2の開放後も燃料の供給をある程度は継続させるようにすることで、運転者が誤ってクラッチ2を開放させた場合にすぐには燃料の供給を停止させず、再締結時に引込み感が発生するのを防止することができる。
Claims (10)
- 運転者の操作により締結又は開放するクラッチを介して駆動輪と接続され、このクラッチが締結している状態で出力軸が駆動輪と接続され、このクラッチが開放している状態でこの接続が遮断されるエンジンに設けられ、
クラッチが開放していることを検出する開放状態検出手段と、
所定の燃料カット条件が成立したか否かを判定する燃料カット判定手段と、
燃料カット条件が成立した後、所定のディレイ時間が経過したときにエンジンへの燃料の供給を停止させる燃料供給停止手段と、を含んで構成され、
燃料供給停止手段は、クラッチが開放してから締結するまでの1回の動作において、燃料カット条件が成立した後にクラッチが開放したことを検出したときは、前記ディレイ時間として第1のディレイ時間を、クラッチが開放したことを検出した後に燃料カット条件が成立したときは、前記ディレイ時間としてこの第1のディレイ時間とは長さが異なる第2のディレイ時間を設定するエンジンの燃料供給制御装置。 - 第2のディレイ時間が第1のディレイ時間よりも短い請求項1に記載のエンジンの燃料供給制御装置。
- 第2のディレイ時間の値が0である請求項2に記載のエンジンの燃料供給制御装置。
- 走行時において、クラッチが開放していることを検出したときに、変速比が現在よりも小さなものに切り換えられるアップシフト時にあるか、変速比が現在よりも大きなものに切り換えられるダウンシフト時にあるかを判定するシフト判定手段を更に含んで構成され、
燃料供給停止手段は、クラッチが開放していることを検出したときに、前記ディレイ時間として、ダウンシフト時には第1又は第2のディレイ時間を、アップシフト時には第1のディレイ時間よりも短い第3のディレイ時間を設定する請求項2又は3に記載のエンジンの燃料供給制御装置。 - 燃料供給停止手段は、クラッチが開放していることを検出したとき以外のときに、前記ディレイ時間として、第2のディレイ時間よりも長い第4のディレイ時間を設定する請求項2〜4のいずれかに記載のエンジンの燃料供給制御装置。
- クラッチが開放しているとき以外のときのエンジンの始動を禁止するためのインヒビタスイッチを備えるエンジンに設けられ、
開放状態検出手段は、このインヒビタスイッチの出力信号をもとに、クラッチが開放していることを検出する請求項1〜5のいずれかに記載のエンジンの燃料供給制御装置。 - 運転者の操作により変速段が切り換えられる変速機に接続されたエンジンに設けられ、
変速段が現在のものからそれ以外のものに切り換えられる変速時にあることを検出する変速時検出手段と、
変速時にあることを検出したときに、行われる変速が、変速比を増大させるダウンシフトである否かを判定するシフト判定手段と、
所定の燃料カット条件が成立したか否かを判定する燃料カット判定手段と、
燃料カット条件が成立した後、所定のディレイ時間が経過したときにエンジンへの燃料の供給を停止させる燃料供給停止手段と、を含んで構成され、
燃料供給停止手段は、変速時にあることを検出し、かつ行われる変速がダウンシフトであるときに、燃料カット条件の成立が解除された場合は、その解除の前後で前記ディレイ時間の長さを異ならせるエンジンの燃料供給制御装置。 - 運転者の操作により締結又は開放するクラッチを介して駆動輪と接続され、このクラッチが締結している状態で出力軸が駆動輪と接続され、このクラッチが開放している状態でこの接続が遮断されるエンジンに設けられ、
クラッチが開放していることを検出する開放状態検出手段と、
所定の燃料カット条件が成立したか否かを判定する燃料カット判定手段と、
燃料カット条件が成立した後、所定のディレイ時間が経過したときにエンジンへの燃料の供給を停止させる燃料供給停止手段と、を含んで構成され、
燃料供給停止手段は、クラッチが開放したことを検出した後に燃料カット条件が成立したときは、エンジンへの燃料の供給を直ちに停止させるエンジンの燃料供給制御装置。 - 燃料供給停止手段は、前記ディレイ時間を0とすることで、エンジンへの燃料の供給を直ちに停止させる請求項8に記載のエンジンの燃料供給制御装置。
- 運転者の操作により締結又は開放するクラッチを介して駆動輪と接続され、このクラッチが締結している状態で出力軸が駆動輪と接続され、このクラッチが開放している状態でこの接続が遮断されるエンジンに設けられ、
クラッチが開放していることを検出する開放状態検出手段と、
所定の燃料カット条件が成立したか否かを判定する燃料カット判定手段と、
燃料カット条件が成立した後、所定のディレイ時間が経過したときにエンジンへの燃料の供給を停止させる燃料供給停止手段と、を含んで構成され、
燃料カット判定手段は、アクセル操作量が所定の値以下であることを燃料カット条件に含み、
燃料供給停止手段は、クラッチが開放してから締結するまでの1回の動作のなかで、燃料カット条件の成立が解除された場合は、その後にアクセル操作量が所定の値に達したときに、エンジンへの燃料の供給を直ちに停止させるエンジンの燃料供給制御装置。
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