JP5077057B2 - エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Description
エンジンの駆動力を車輪に伝達する駆動系が、被駆動状態から駆動状態へと移行するタイミングを推定するタイミング推定手段を備え、
燃料供給を停止している状態から、燃料供給を再開するトルク回復制御手段が、推定されたタイミングに基づいて、再開した燃料供給を所定時間停止し、
タイミング推定手段は、アイドルスイッチがオンからオフに切り替わった後、所定時間毎に移動平均法によりエンジン回転数の変化率を求め、エンジン回転数の変化率の今回値が前回値よりも小さい場合に、駆動系が被駆動状態から駆動状態へと移行するタイミングであると推定することを特徴とする。
この結果、再開した燃料供給を停止する時期の精度を向上することができ、車両の前後振動を抑制することができる。
図1は、燃料噴射制御装置1を備えた車両101の概略を示している。車両101は、駆動源としてのエンジン102と、変速機103と、デェファレンシャルギア104と、ドライブシャフト105と、車輪106とを備えている。エンジン102の駆動力を車輪106に伝達する駆動系は、変速機103とディファレンシャルギア104とドライブシャフト105等により構成されている。
マイクロコンピュータを主体に構成された燃料噴射制御装置1には、車両の運転状態を検出する各種センサとして、エンジン回転数センサ2、車速センサ3、吸気量センサ4、アイドルスイッチ5、スロットル開度センサ6からの信号が入力される。
図3は、実施例1のトルク回復制御回路1cで実行される燃料噴射再開制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。この処理は、ガタ詰め終了検出を基に、燃料供給を停止するか否かを判断するものである。
まず、アイドルスイッチがONからOFFになった時点を、ガタ詰め判定を行うための演算基準とする。時々刻々の変化に伴い、10ms区間のデータΔt1から微分の変化率K1を導出し、以後5ms毎に回転数バラツキを考慮し、移動平均法を用いてΔt2からK2…ΔtnからKnを求めていく。ドライブシャフト105のガタが詰まりギアの浮遊状態が無くなると、変化率はKn-1≧Knのように前ステップでのKの値よりも小さくなる。つまりドライブシャフトトルクは負から正へと変化しガタ詰め終了と判断、この時点を燃料噴射停止基準トリガと設定する。
T=(C1×C2×Ne)/(2×VSP)
ただし、C1はドライブシャフトばね定数とエンジン慣性ipから決まる定数、C2はタイヤ動半径から決まる定数である。
算出したTと本制御の演算周期とに応じて、駆動系ねじり振動が第1回目のピークPに達する時間の直前にゼロとなる燃料噴射停止カウンタCNTのカウンタ初期値を設定する。
n=[T/ΔT]
ただし、[]はガウスの記号、ΔTはエンジン回転数Neから決まる燃焼間隔であって、
ΔT=C3/Ne
と表すことができる。ただし、C3は定数
n=[(C×Ne2)/VSP]
ただし、Cは所定の定数となる。
コーストアクセルOFFからONへの操作による過渡的なエンジン102の出力は、ステップ状のトルク変動を生じさせる。その場合、パワートレイン駆動系ねじり振動が生じ、車両前後方向の揺れとなるアクセルONショックと言われる現象が発生する。このような現象の対応策として、特開平8−28322号公報には、エンジン回転数と車速に応じた数多くの格子状パターンマップをエンジン制御コントローラに格納し、燃料供給停止から作動へと切り替わる際(燃料カットリカバリーの際)の車両の前後振動を有効に低減させる技術が開示されている。
これに対し、実施例1のエンジン102の燃料噴射制御装置では、コーストロックアップ(燃料カット中)時のアクセルONにより発生する車両の前後振動を抑制するために、エンジントルク抑制制御を作動させる基準開始トリガとして、「駆動系のガタ詰め終了」を利用する。
(1)推定されたタイミングに基づいて、燃料供給再開後の駆動系ねじり振動の第1回目のピークPが低減するように、各気筒(102a,102b,102c,…)のうちいずれかの気筒への燃料供給を停止するトルク回復制御回路1cを備える。これにより、非燃料噴射制御のバラツキが低減でき、適切なタイミングで燃料供給の停止を行うことができるため、車両の前後振動を抑制することができる。また、精度向上に伴い、製造コスト・開発工数を減らすことができる。
よって、実施例2では、図3に示したトルク回復制御回路1cで実行される燃料噴射再開制御処理において、ステップS1のガタ詰め推定のみが実施例1と異なる。
(6) タイミングの推定は、燃料供給を再開した時のエンジン初爆からの経過時間に基づいて、被駆動状態から駆動状態へ移行するタイミングを推定する。このため、エンジン102の初爆信号のみから移行するタイミングを簡易かつ精度良く求めることができ、燃料噴射を停止するタイミングを一定の高精度で設定することができる。
よって、実施例3では、図3に示したトルク回復制御回路1cで実行される燃料噴射再開制御処理において、ステップS1のガタ詰め推定のみが実施例1と異なる。
(7) タイミングの推定)は、エンジンの回転数とドライブシャフト105の回転数との偏差に基づいて反転タイミングを推定するため、簡易かつ精度良く求めることができ、燃料噴射の休止タイミングを一定の高精度で設定することができる。
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1〜3に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
また、反転タイミング(ガタ詰め終了)の推定方法は、各実施例に示した方法を複数組み合わせた方法としても良い。
2 エンジン回転数センサ
3 車速センサ
4 吸気量センサ
5 アイドルスイッチ
6 スロットル開度センサ
7 燃料噴射弁
Claims (4)
- 車両の状態を検出する状態検出手段と、
検出された車両の状態に応じてエンジンへの燃料の供給量を制御する燃料供給制御手段と、
所定の状態のとき燃料供給を停止する燃料供給停止手段と、
燃料供給を停止している状態から、燃料供給を再開するトルク回復制御手段と、
を有するエンジンの燃料噴射制御装置において、
前記エンジンの駆動力を車輪に伝達する駆動系が、前記車輪からの力により前記エンジンが回転する被駆動状態から、前記エンジンの駆動力により前記車輪が回転する駆動状態へと移行するタイミングを推定するタイミング推定手段を備え、
前記トルク回復制御手段は、推定されたタイミングに基づいて、再開した、燃料供給を所定時間停止し、
前記タイミング推定手段は、アイドルスイッチがオンからオフに切り替わった後、所定時間毎に移動平均法によりエンジン回転数の変化率を求め、エンジン回転数の変化率の今回値が前回値よりも小さい場合に、駆動系が被駆動状態から駆動状態へと移行するタイミングであると推定することを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。 - 請求項1に記載のエンジンの燃料噴射制御装置において、
前記トルク回復制御手段は、燃料供給再開後に駆動系ねじり振動が第1回目のピークに達する時間の直前に燃焼する予定の気筒を推定し、当該気筒への燃料供給を停止することを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。 - 請求項1に記載のエンジンの燃料噴射制御装置において、
前記トルク回復制御手段は、前記タイミングから駆動系ねじり振動が半周期するまでの時間を推定し、当該時間に達する時間の直前に燃焼する予定の気筒への燃料噴射を停止することを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。 - 請求項3に記載のエンジンの燃料噴射制御装置において、
前記トルク回復制御手段は、前記タイミングにおける車速とエンジン回転数から駆動系ねじり振動が半周期するまでの時間を推定することを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。
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