JP2019120232A - 燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】多段式の自動変速機の変速動作中に燃料過多となることを防止し、ＰＭ発生を抑制すること。【解決手段】多段式の自動変速機（５）を備える車両において、アクセルペダルの踏み込み量に応じて算出されるエンジンの要求トルクに基づいてインジェクタ（１０）の燃料噴射量を制御する第１の燃料噴射制御を実施するＥＣＵ（３）であって、自動変速機の変速開始時に、第１の燃料噴射制御から混合気中の空気の余剰度を示す空気過剰率に基づいて燃料噴射量を制御する第２の燃料噴射制御に切り換えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御システムに関する。

車両の制御装置にあっては、通常、アクセルペダルの踏み込み量に応じて駆動輪に要求される駆動トルク（以下、要求トルクと呼ぶ）が定められ、当該駆動トルクに基づいてエンジン出力、エンジン回転数等が制御される（特許文献１参照）。エンジン出力、エンジン回転数の制御方法としては、例えば、燃料噴射量やスロットル開度の調整やアシスト用のモータ駆動等が挙げられる。

特開２０１３−７１５５１号公報

ところで、特許文献１では、既存のマニュアルトランスミッションにアクチュエータを取り付け、運転中の意思等に応じて一連の変速操作を自動的に行う、いわゆるＡＭＴ（Automated Manual Transmission）が採用されている。

ＡＭＴの作動中、すなわち変速動作中は、クラッチが切断された状態となる。この状態で要求トルクに基づく燃料噴射が実施されても、運転者にとってはダイレクトな加速感を得ることができないため、運転者は更にアクセルペダルを大きく踏み込む可能性がある。この結果、燃料過多な状態となり、ＰＭ（Particulate Matter）発生の要因と成り得る。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、ＡＭＴの変速動作中に燃料過多となることを防止し、ＰＭ発生を抑制することができる燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様の燃料噴射制御装置は、多段式の自動変速機を備える車両において、アクセルペダルの踏み込み量に応じて算出されるエンジンの要求トルクに基づいてインジェクタの燃料噴射量を制御する第１の燃料噴射制御を実施する燃料噴射制御装置であって、前記自動変速機の変速開始時に、前記第１の燃料噴射制御から混合気中の空気の余剰度を示す空気過剰率に基づいて前記燃料噴射量を制御する第２の燃料噴射制御に切り換えることを特徴とする。

本発明の一態様の燃料噴射制御システムは、多段式の自動変速機と、アクセルペダルの踏み込み量に応じて算出されるエンジンの要求トルクに基づいてインジェクタの燃料噴射量を制御する第１の燃料噴射制御を実施する燃料噴射制御装置と、を備える燃料噴射制御システムであって、前記燃料噴射制御装置は、前記自動変速機の変速開始時に、前記第１の燃料噴射制御から混合気中の空気の余剰度を示す空気過剰率に基づいて前記燃料噴射量を制御する第２の燃料噴射制御に切り換える制御切換部を有することを特徴とする。

本発明によれば、ＡＭＴの変速動作中に燃料過多となることを防止し、ＰＭ発生を抑制することができる。

本実施の形態に係る燃料噴射制御システムの全体構成図である。 本実施の形態に係る燃料噴射制御装置の機能ブロック図である。 本実施の形態の一例を示す各種パラメータのタイムチャートである。 本実施の形態の他の一例を示す各種パラメータのタイムチャートである。 本実施の形態に係る燃料噴射制御フローを示す図である。 変形例に係る燃料噴射制御フローを示す図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明が適用される車両として、自動四輪車を例にして説明するが、適用対象はこれに限定されることなく変更可能である。例えば、本発明を、自動二輪車、バギータイプの自動三輪車等、他のタイプの車両に適用してもよい。

図１及び図２を参照して、本実施の形態に係る燃料噴射制御システムについて説明する。図１は、本実施の形態に係る燃料噴射制御システムの全体構成図である。図２は、本実施の形態に係る燃料噴射制御装置の機能ブロック図である。なお、内燃機関の制御システムは、以下に示す構成に限定されず、適宜変更が可能である。

図１に示すように、本実施の形態に係る燃料噴射制御システム１は、内燃機関としてのエンジン２及びその周辺構成の動作を、ＥＣＵ３（Electronic Control Unit）で制御するように構成されている。詳細は後述するが、ＥＣＵ３は、本願の燃料噴射制御装置を構成する。エンジン２は、例えば、直列多気筒のディーゼルエンジンで構成される。なお、エンジン２は、ディーゼルエンジンに限らず、例えばガソリンエンジンで構成されてもよい。

エンジン２の側方には、クラッチ４を介して変速機５が設けられる。変速機５は、所定の伝達機構（不図示）を介してエンジン２の駆動力を駆動輪（不図示）に伝達する。変速機５は、多段式の自動変速機、すなわちＡＭＴ（Automated Manual Transmission）で構成される。クラッチ４及び変速機５には、それぞれ図示しないアクチュエータが設けられており、ＥＣＵ３の指示に基づいて、クラッチ４の断接及びギヤ段の変更等の一連の動作が制御される。詳細は後述するが、ＥＣＵ３は、アクセルペダルやブレーキペダルの踏み込み量、車両の速度等に基づいて、クラッチ４及び変速機５の動作を制御する。

また、エンジン２には、筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射装置としてのインジェクタ１０が気筒毎に設けられている。インジェクタ１０には、燃料タンク１１から高圧の燃料が供給される。具体的にインジェクタ１０と燃料タンク１１との間には、下流側から、燃料ポンプ１２及びコモンレール１３が設けられている。燃料ポンプ１２は、燃料タンク１１からの燃料を昇圧し、燃料噴射に必要な圧力を生成する。コモンレール１３は、インジェクタ１０に接続されており、燃料ポンプ１２によって昇圧された燃料を一時的に蓄える。

コモンレール１３には、燃料噴射圧力を調整する燃圧調整弁（不図示）が設けられている。燃圧調整弁は、例えばリリーフ弁（プレッシャリミッタとも呼ばれる）で構成され、コモンレール１３内の燃料圧力が所定圧力を越えた場合に開弁して燃料圧力の上昇を制限する。インジェクタ１０は、ＥＣＵ３の指令を受けることにより、所定のタイミングで高圧の燃料を燃焼室内に噴射する。

エンジン２の吸気側には、インテークマニホールド１４を介して吸気管１５が接続されている。吸気管１５には、上流側から過給機１６（後述するコンプレッサ１６ｂ）、インタークーラ１７、空気量センサ１８が設けられている。一方、エンジン２の排気側には、エキゾーストマニホールド１９を介して排気管２０が接続されている。排気管２０には、上流側から過給機１６（後述するタービン１６ａ）、排気浄化装置としての触媒２１及びＤＰＦ２２、マフラ２３が設けられている。

過給機１６は、排気ガスの圧力でタービン１６ａを回してコンプレッサ１６ｂを駆動するターボチャージャーであり、コンプレッサ１６ｂで吸入空気を圧縮する。具体的に過給機１６は、排気管２０側に設けられるタービン１６ａと、吸気管１５側に設けられるコンプレッサ１６ｂと、をターボシャフト１６ｃで同軸に接続して構成される。インタークーラ１７は、過給機１６で圧縮された吸入空気を冷却する。空気量センサ１８は、例えばＭＡＦセンサ（Mass Flow Sensor）で構成される。空気量センサ１８は、インタークーラ１７を通過して吸気管１５内を流れる吸入空気量（質量流量）を検出し、その検出値をＥＣＵ３に出力する。

触媒２１は、排気ガスを酸化させる機能を有し、例えば、三元触媒で構成される。触媒２１は、排気ガス内の汚染物質（一酸化炭素、炭化水素や窒素酸化物等）を無害な物質（二酸化炭素、水、窒素等）に変換（酸化）する。ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）２２は、排気ガス中の粒子状物質を捕捉（捕集）するフィルタである。

また、本実施の形態では、排気ガスの一部を吸気側に戻して再燃焼させるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システムが採用されている。具体的には、タービン１６ａの上流側の排気管２０とコンプレッサ１６ｂの下流側かつインタークーラ１７の上流側の吸気管１５とが接続管２４によって接続されている。当該接続管２４には、排気側から順に、排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ２５と、排気ガスの吸入量を調整するＥＧＲバルブ２６が設けられている。

ＥＣＵ３は、エンジン２内外の各種構成を含む車両全体の動作を統括制御する。ＥＣＵ３は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成されている。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶媒体で構成される。メモリには、上記した各種構成を制御する制御プログラム等が記憶されている。ＥＣＵ３は、主にクラッチ４や変速機５等の変速系の制御と、インジェクタ１０やＥＧＲバルブ２６等のエンジン駆動系の制御とを実施する。例えば、ＥＣＵ３は、車両内に設けられた各種センサから車両の状態を判断し、車両の変速状態、燃料噴射量やＥＧＲカット等の制御を実施する。

図２に示すように、ＥＣＵ３は、制御対象となる構成に応じて複数の機能ブロックを有している。具体的にＥＣＵ３は、インジェクタ１０の燃料噴射量を制御する噴射量制御部３０と、エンジン２の燃料噴射制御を切り換える制御切換部３１と、車両の変速状態を制御する変速制御部３２とを有している。なお、これらの機能ブロックはあくまで一例を示すものであり、ＥＣＵ３は、これらの機能ブロックに限らず、他の機能ブロックを有してもよい。また、これらの機能ブロックを備えなくとも、ＥＣＵ３が包括的に以下の各種制御を実施してもよい。また、ＥＣＵ３には、後述する制御に必要な各種閾値が記憶されている。

噴射量制御部３０は、エンジンの要求トルクに基づいて、インジェクタ１０の燃料噴射量を制御する。ここで要求トルクとは、アクセルペダル（不図示）の踏み込み量に応じて算出されるものである。すなわち、要求トルクに応じた燃料噴射量とは、アクセルペダルの踏み込み量に応じた要求トルクを満たす燃料噴射量を意味する。また、詳細は後述するが、噴射量制御部３０は、変速機５の変速動作中は、要求トルクに基づいて燃料噴射量を制御するのではなく、空気過剰率に基づいて燃料噴射量を制御する。空気過剰率については後述する。

制御切換部３１は、所定条件に基づいて燃料噴射量の制御方法を切り換える。通常、燃料噴射量は、上記したようにアクセルペダルの踏み込み量から算出される要求トルクに基づいて制御される（以下、当該制御方法を「第１の燃料噴射制御」と呼ぶ）。詳細は後述するが、制御切換部３１は、変速機５の変速開始時に、「第１の燃料噴射制御」から「空気過剰率に基づく燃料噴射制御（以下、第２の燃料噴射制御と呼ぶ）」に切り換える。

ここで、空気過剰率とは、実際にエンジン内に供給された空気の質量（実吸入空気量）を理論上必要な最小空気の質量で除した値であり、混合気中の空気の余剰度を示す指標である。また、空気過剰率は、実際の空燃比を理論空燃比に除した値にも等しい。空気過剰率が１の場合の混合気を理論混合気といい、空気過剰率が１より大きい場合の混合気をリーン混合気といい、空気過剰率が１より小さい場合の混合気をリッチ混合気という。空気過剰率は、吸気圧や吸入空気量、燃料噴射量等から算出することが可能である。「第２の燃料噴射制御」については後述する。

変速制御部３２は、所定条件に基づいて車両の変速状態を制御する。例えば、変速制御部３２は、アクセルペダルやブレーキペダルの踏み込み量、車両の速度等に基づいて、クラッチ４及び変速機５の動作を制御する。

図２に示すように、ＥＣＵ３には、エンジン回転数、要求トルク、燃料噴射量、実吸入空気量、クラッチ信号、ギヤ段信号等が入力される。ＥＣＵ３は、これらの入力に基づいて変速時の下限空気過剰率の指示をし、変速時の上限燃料噴射量を制限する。

ところで、多段式の自動変速機（ＡＭＴ）を備える車両においては、変速動作中は、クラッチが切断された状態となる。このため、加速中に変速動作がなされた場合、運転者にとっては、アクセル踏量に応じたダイレクトな加速感を得られることができない、いわゆる加速性のもたつき感（ヘジテーション）が生じることになる。すなわち、変速時にクラッチが切断されている間、エンジンからのトルクが車輪側に伝達されないため、運転者が加速要求している場合でも車両の加速度がゼロとなり、加速感が喪失（トルク抜け）するという問題がある。

このため、運転者は、更にアクセルペダルを大きく踏み込む可能性がある。より具体的には、変速時の回転数低下に伴う吸入空気量低下と、半クラッチ状態によるトルク伝達効率の悪化から、必要以上のペダル踏み込みを誘発することになる。

上記したように、通常、燃料噴射量は、アクセルペダルの踏み込み量から算出される要求トルクに基づいて制御されるため、アクセルペダルが大きく踏み込まれることで燃料過多な状態（リッチ混合気の状態）になり得る。この結果、ＰＭ（Particulate Matter）発生してしまうという問題がある。

そこで、本件発明者は、ＡＭＴの変速動作中におけるクラッチの切断状態と、混合気の空気浄化率に着目し、本発明に想到した。具体的に本実施の形態において、ＥＣＵ３は、変速機５の変速開始時に、「第１の燃料噴射制御」から「第２の燃料噴射制御」に切り換える。

この構成によれば、「第１の燃料噴射制御」から「第２の燃料噴射制御」に切り換えられることで、変速動作中にアクセルペダルの踏み込み量が大きくなっても、過剰に燃料が噴射されるのを防止することが可能である。すなわち、リッチ混合気の状態となることを防止することができ、ＰＭ発生を抑制することが可能である。このように、空気過剰率を監視して燃料噴射量を制御することにより、空燃比がリッチになることを防止している。すなわち、変速動作中は、ＥＣＵ３は、空燃比がストイキ又はリーン側に偏るように燃料噴射量を制御している。

また、「第２の燃料噴射制御」を実施する際に、目標となる空気過剰率が下限空気過剰率を下回る場合、それ以上燃料噴射を実施しない。すなわち、空気過剰率から上限燃料噴射量を決めてそれ以上燃料噴射を実施しない。このため、燃料噴射量が抑えられ、空燃比がリッチ側に傾くのを抑制することが可能である。この結果、更なるＰＭ抑制が可能である。

次に、図３及び図４を参照して、本実施の形態に係る燃料噴射制御による各種パラメータの経時変化について説明する。図３は、本実施の形態の一例を示す各種パラメータのタイムチャートである。図４は、本実施の形態の他の一例を示す各種パラメータのタイムチャートである。具体的に図３は、変速動作中に要求トルクが閾値トルクを越える場合の例を示し、図４は、変速動作中に要求トルクが閾値トルクを越えない場合の例を示している。図３及び図４において、横軸は時間を示し、縦軸は上から順に、アクセルペダルの操作量（踏み込み量）、エンジン回転数、車速、ギヤ段信号、クラッチ信号、要求トルク、制御切替スイッチの有無、実吸入空気量、変速時の下限空気過剰率、燃料噴射量を示している。

図３に示す例では、Ｔ１のタイミングで変速動作が開始され、変速動作中にアクセルペダルの操作があり、その後のＴ４のタイミングで変速動作が完了する場合について説明する。Ｔ１のタイミングまでは、徐々にアクセルペダルの操作量（踏み込み量）が上昇していき、これに伴って、要求トルク、エンジン回転及び車速も徐々に上昇していく。このとき、実吸入空気量及び燃料噴射量は一定である。

Ｔ１のタイミングでクラッチオフの信号がＥＣＵ３に入力されることで変速開始となる。なお、変速開始とは、クラッチ開放したとき、あるいはクラッチ開放信号、変速指示の信号が出た場合を示している。このタイミングで変速制御部３２は、クラッチ４を完全切断する。また、このタイミングで制御切換部３１は、燃料噴射量の制御方法を「第１の燃料噴射制御」から「第２の燃料噴射制御」に切り換える。すなわち、制御切替スイッチは、「第２の燃料噴射制御」オンの状態となる。

クラッチ４の切断に伴い、エンジン回転数は急激に下降する。これに伴い、遅れて実吸入空気量が下降する。また、Ｔ１以後の所定のタイミングで、運転者によりアクセルペダルの踏み増しが行われるが、燃料噴射量の制御方法が「第２の燃料噴射制御」に切り換えられているため、実吸入空気量に変化がない限り、燃料噴射量は一定のままである。

その後、Ｔ２のタイミングで半クラッチ信号がＥＣＵ３に入力されると、クラッチ４が徐々に接続される状態となり、エンジン回転数の変化が下降から上昇に転じる。Ｔ２以後の所定のタイミングでギヤ段信号がＥＣＵ３に入力されることで、変速制御部３２は変速機５のギヤ段を変更する（アップシフトする）。また、実吸入空気量の急下降に伴って下限空気過剰率が遅れて下降することにより、燃料噴射量も下限空気過剰率に伴って減少される。このように、下限空気過剰率に基づいて燃料噴射量を制御することで、空燃比のリッチ化が抑制されている。

Ｔ２以後も運転者により継続的にアクセルペダルの踏み増しが行われ、変速動作が完了する前のＴ３のタイミングで要求トルクが閾値トルク以上となると、制御切換部３１は、燃料噴射の制御方法を「第２の燃料噴射制御」から「第１の燃料噴射制御」に切り換える（戻す）。すなわち、制御切替スイッチは、「第２の噴射制御」オフ（「第１の燃料噴射制御」オン）の状態になる。

噴射量制御部３０は、Ｔ３のタイミングで即座に燃料噴射量を要求トルクに基づく目標燃料噴射量に戻す。これ以後は、空気過剰率によらず、要求トルクに基づいて燃料噴射量が制御される。その後、クラッチオンの信号がＥＣＵ３に入力されることで変速制御部３２は、クラッチ４を完全接続し、変速動作が完了となる。ここで、閾値トルクとは、運転者が加速不良を感じない値に設定されるものであり、例えば、その値を越えると加速不良と感じる値である。その他に、エンジンの実回転数と、アクセルペダルの踏み込み量から算出される要求トルクとの差が所定以上となった場合に加速不良と感じると判定してもよい。

なお、変速動作が完了する前に燃料噴射の制御方法が「第１の燃料噴射制御」に戻された場合、クラッチ４の締結速度を上昇させることが好ましい。早期にクラッチ締結することで、エンジン２を空回りさせることなく、良好なドライバビリティを確保することが可能である。

このように、本実施の形態において変速動作中とは、クラッチオフされてから再びクラッチオンするまでの状態を示している。また、変速動作が開始されたタイミングで燃料噴射の制御方法が「第２の燃料噴射制御」に切り換えられる。そして、変速動作中に要求トルクが閾値トルクを越えたとなれば、燃料噴射の制御方法を「第１の燃料噴射制御」に戻し、即座に燃料噴射量が要求トルクに基づく目標燃料噴射量に設定される。

要求トルクに応じて燃料噴射の制御方法を切り換える（戻す）ことにより、運転者の加速要求が大きい場合は、ドライバビリティを優先して好適に燃料噴射制御を実施することが可能である。よって、排ガス性能と運転性能を両立することが可能である。また、燃料噴射の制御方法を元に戻した際に、即座に燃料噴射量を目標燃料噴射量に戻すことで、ドライバビリティの悪化を抑制することが可能である。なお、目標燃料噴射量は、変速完了後の要求トルクに応じて得られる値であり、常に最新の値に更新されるものである。

図４に示す例では、Ｔ５のタイミングで変速動作が開始され、変速動作中にアクセルペダルの操作があり、その後のＴ７のタイミングで変速動作が完了する場合について説明する。図４では、変速動作中に要求トルクが閾値トルクを越えない点で、図３と相違する。なお、図４において半クラッチ信号がＥＣＵ３に入力されるＴ６のタイミングまでの動作は図３と同じため、説明を省略する。

図４に示すように、Ｔ６以後も運転者により継続的にアクセルペダルの踏み増しが行われるが、要求トルクが閾値トルクを越えることなくＴ７のタイミングでクラッチオンの信号がＥＣＵ３に入力されると、変速制御部３２は、クラッチ４を完全接続し、変速動作が完了となる。ここで、変速動作の完了（変速完了）とは、クラッチ締結したとき、あるいはクラッチ締結信号が出た場合を示している。

このとき、制御切換部３１は、燃料噴射の制御方法を「第２の燃料噴射制御」から「第１の燃料噴射制御」に切り換える（戻す）。すなわち、制御切替スイッチが「第２の燃料噴射制御」から「第１の燃料噴射制御」に切り換わる。そして、噴射量制御部３０は、Ｔ７以後、燃料噴射量を目標燃料噴射量に徐々に戻す。すなわち、噴射量制御部３０は、Ｔ７以後、燃料噴射量を目標燃料噴射量になるまで徐々に上昇させる。

このように、図４に示す例では、変速動作中に要求トルクが閾値トルクを越えなくても、変速動作が完了したことを条件に、燃料噴射の制御方法を元の「第１の燃料噴射制御」に戻している。変速動作中に「第２の燃料噴射制御」を続けた場合、燃料噴射量が制限されるため、ドライバビリティに影響を与えるおそれがある。このため、図４では、上記のように変速完了を制御切換のトリガとしたことで、ドライバビリティの悪化を抑制することが可能である。

なお、要求トルクが閾値トルクに到達せずに変速が完了した場合、運転者の加速要求はそれほど大きくないと予測することができる。このため、変速が完了したＴ７以後、燃料噴射量を徐々に目標燃料噴射量に戻すことで、急激な空燃比変動を抑制することができ、ＰＭ発生を抑制することが可能である。

また、Ｔ７以後の燃料噴射量を徐々に目標燃料噴射量に戻す際、要求トルクが小さい程燃料噴射量の時間に対する変化量を小さくすることが好ましい。運転者の加速要求に応じて燃料噴射量の追従速度を変えることで、ドライバビリティの悪化を抑制することができ、更には、過度の燃料噴射を抑制することが可能である。この結果、ＰＭ発生を更に抑制することが可能である。

次に、図５を参照して、本実施の形態に係る燃料噴射制御フローについて説明する。図５は、本実施の形態に係る燃料噴射制御フローを示す図である。なお、以下に示す制御フローでは、特に明示が無い限り、動作（算出や判定等）の主体はＥＣＵとする。なお、制御開始時、燃料噴射の制御方法は、「第１の燃料噴射制御」であるものとする。

図５に示すように、制御が開始されると、ステップＳＴ１０１において、ＥＣＵ３は、変速動作が開始されたか否かを判定する。具体的にＥＣＵ３は、クラッチオフ信号の有無に応じて変速動作が開始されたか否かを判定する。変速動作が開始されたと判定した場合（ステップＳＴ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０２の処理に進む。変速動作が開始されていないと判定した場合（ステップＳＴ１０１：ＮＯ）、ステップＳＴ１０１の処理が繰り返される。

ステップＳＴ１０２では、燃料噴射の制御方法が、「第１の燃料噴射制御」から「第２の燃料噴射制御」に切り換えられる。そして、ステップＳＴ１０３の処理に進む。

ステップＳＴ１０３において、ＥＣＵ３は、要求トルクが閾値トルク以上であるか否かを判定する。要求トルクが閾値トルク以上である場合（ステップＳＴ１０３：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０４の処理に進む。要求トルクが閾値トルクに満たない場合（ステップＳＴ１０３：ＮＯ）、ステップＳＴ１０６の処理に進む。

ステップＳＴ１０４において、ＥＣＵ３は、ＥＧＲカット状態であるか否かを判定する。ＥＧＲカット状態とは、ＥＧＲカット信号がＥＣＵ３に入力された後、掃気がなされたと判断できる所定時間が経過して酸素濃度が高い新鮮な空気が多くなった状態を示す。例えば、アクセルペダルの踏み込み量が４０％のときにＥＧＲカット状態となる。なお、上記した閾値トルクは、ＥＧＲカット状態の要求トルクよりも大きく設定されている。

ＥＧＲカット状態であると判定した場合（ステップＳＴ１０４：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０５の処理に進む。ＥＧＲカット状態でないと判定した場合（ステップＳＴ１０４：ＮＯ）、ステップＳＴ１０３の処理に戻る。

ステップＳＴ１０５では、燃料噴射の制御方法が、「第２の燃料噴射制御」から「第１の燃料噴射制御（トルクベース制御）」に切り換えられる（戻される）。このとき、燃料噴射量が即座に目標燃料噴射量に戻される。そして、制御が終了する。

このように、「第２の燃料噴射制御」を実施している場合に、要求トルクが閾値トルク以上であるだけでなく、ＥＧＲカット状態も考慮して燃料噴射の制御方法の切り換えを実施してもよい。すなわち、要求トルクが閾値トルク以上で、且つＥＧＲカット状態である場合、第１の燃料噴射制御に戻す。ＥＧＲがカットされている状態では、吸入空気の酸素濃度が高く新鮮な空気を多く含んだ状態であると判断でき、ＰＭが発生し難い燃焼状態であると判断することができる。よって、このタイミングで燃料噴射の制御方法を元に戻すことで、ＰＭ発生を抑制することが可能である。

ステップＳＴ１０６において、ＥＣＵ３は、変速動作が完了したか否かを判定する。変速動作が完了したと判定した場合（ステップＳＴ１０６：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０７の処理に進む。変速動作が完了していないと判定した場合（ステップＳＴ１０６：ＮＯ）、ステップＳＴ１０３の処理に戻る。

ステップＳＴ１０７では、燃料噴射の制御方法が、「第２の燃料噴射制御」から「第１の燃料噴射制御（トルクベース制御）」に切り換えられる（戻される）。これ以後、燃料噴射量は徐々に目標燃料噴射量に戻される。そして、制御が終了する。

以上説明したように、本実施の形態では、変速機５の変速開始時に、「第１の燃料噴射制御」から「第２の燃料噴射制御」に切り換えることにより、変速動作中に燃料過多となることを防止し、ＰＭ発生を抑制することが可能である。

なお、上記実施の形態では、内燃機関としてディーゼルエンジンを例にして説明したが、この構成に限定されない。内燃機関としてガソリンエンジンが用いられてもよい。

また、上記実施の形態では、ステップＳＴ１０３において、要求トルクが閾値トルク以上であるか否かを判定する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、図６に示す変形例も可能である。図６は、変形例に係る燃料噴射制御フローを示す図である。図６では、図５のステップＳＴ１０３のみが異なっている。このため、相違点のみ説明する。図６のステップＳＴ１０３´において、ＥＣＵ３は、トルク変化量が所定以上であるか否かを判定する。具体的にＥＣＵ３は、変速機５の変速開始時からの要求トルクの変化量が所定値以上であるか否かに基づいて燃料噴射の制御方法の切り換えを実施する。

トルク変化量が所定以上である場合（ステップＳＴ１０３´：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０５の処理に進む。トルク変化量が所定未満である場合（ステップＳＴ１０３´：ＮＯ）、ステップＳＴ１０６の処理に進む。

このように、変形例においても、要求トルクに応じて燃料噴射の制御方法を切り換える（戻す）ことにより、運転者の加速要求が大きい場合は、ドライバビリティを優先して好適に燃料噴射制御を実施することが可能である。よって、排ガス性能と運転性能を両立することが可能である。

また、上記実施の形態では、アップシフト時を例にして説明したが、これに限定されない。例えば、ダウンシフト時にも本制御を適用可能である。

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。更には、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。

以上説明したように、本発明は、ＡＭＴの変速動作中に燃料過多となることを防止し、ＰＭ発生を抑制することができるという効果を有し、特に、燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御システムに有用である。

１ ：燃料噴射制御システム
２ ：エンジン
３ ：ＥＣＵ（燃料噴射制御装置）
４ ：クラッチ
５ ：変速機
１０ ：インジェクタ
１１ ：燃料タンク
１２ ：燃料ポンプ
１３ ：コモンレール
１４ ：インテークマニホールド
１５ ：吸気管
１６ ：過給機
１６ａ ：タービン
１６ｂ ：コンプレッサ
１６ｃ ：ターボシャフト
１７ ：インタークーラ
１８ ：空気量センサ
１９ ：エキゾーストマニホールド
２０ ：排気管
２１ ：触媒
２３ ：マフラ
２４ ：接続管
２５ ：ＥＧＲクーラ
２６ ：ＥＧＲバルブ
３０ ：噴射量制御部
３１ ：制御切換部
３２ ：変速制御部

Claims (10)

1. 多段式の自動変速機を備える車両において、アクセルペダルの踏み込み量に応じて算出されるエンジンの要求トルクに基づいてインジェクタの燃料噴射量を制御する第１の燃料噴射制御を実施する燃料噴射制御装置であって、
   前記自動変速機の変速開始時に、前記第１の燃料噴射制御から混合気中の空気の余剰度を示す空気過剰率に基づいて前記燃料噴射量を制御する第２の燃料噴射制御に切り換えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
2. 前記第２の燃料噴射制御を実施している場合、前記要求トルクが閾値トルク以上になったら前記第１の燃料噴射制御に戻すことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
3. 前記第２の燃料噴射制御を実施している場合、前記自動変速機の変速開始時からの前記要求トルクの変化量が所定値以上のとき、前記第１の燃料噴射制御に戻すことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
4. 前記第２の燃料噴射制御を実施している場合、前記要求トルクが閾値トルク以上、又は前記自動変速機の変速開始時からの前記要求トルクの変化量が所定値以上で、且つＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）を停止させるＥＧＲカット状態であるとき、前記第１の燃料噴射制御に戻すことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
5. 変速中に前記第２の燃料噴射制御から前記第１の燃料噴射制御に戻す場合、即座に前記燃料噴射量を目標燃料噴射量に戻すことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
6. 変速中に前記第２の燃料噴射制御から前記第１の燃料噴射制御に戻す場合、クラッチの締結速度を上昇させることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
7. 前記第２の燃料噴射制御を実施している場合、前記自動変速機による変速が完了したとき、前記第１の燃料噴射制御に戻すことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
8. 前記自動変速機による変速が完了した後に前記第２の燃料噴射制御から前記第１の燃料噴射制御に戻す場合、前記燃料噴射量を目標燃料噴射量に徐々に戻すことを特徴とする請求項７に記載の燃料噴射制御装置。
9. 燃料噴射量を目標燃料噴射量に徐々に戻す際、前記要求トルクが小さい程前記燃料噴射量の時間に対する変化量を小さくすることを特徴とする請求項８に記載の燃料噴射制御装置。
10. 多段式の自動変速機と、
    アクセルペダルの踏み込み量に応じて算出されるエンジンの要求トルクに基づいてインジェクタの燃料噴射量を制御する第１の燃料噴射制御を実施する燃料噴射制御装置と、を備える燃料噴射制御システムであって、
    前記燃料噴射制御装置は、
    前記自動変速機の変速開始時に、前記第１の燃料噴射制御から混合気中の空気の余剰度を示す空気過剰率に基づいて前記燃料噴射量を制御する第２の燃料噴射制御に切り換える制御切換部を有することを特徴とする燃料噴射制御システム。

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