車両用エンジン及び変速装置の制御装置
【課題】機械式スロットルバルブが用いられた車両において意図せずに両踏み状態に陥った時に、車両がショック状態になることを抑制させつつエンジン出力を制限させる車両用エンジン及び変速装置の制御装置を提供する。
【解決手段】多気筒エンジン、自動変速装置、及び機械式スロットルバルブを備える車両に適用されることを前提とし、アクセルペダル及びブレーキペダルが共に踏み込まれている両踏み状態であるか否かを判定する両踏み判定手段Ｓ１０と、前記両踏み状態であると判定されている時には、多気筒エンジンのうち所定気筒での燃焼行程で燃料噴射を禁止して失火させることで、ブレーキペダルの踏込操作をアクセルペダルの踏込操作よりも優先してエンジン出力を制限させる出力制限手段Ｓ２０と、を備え、出力制限手段Ｓ２０により所定気筒での燃焼行程で失火させるタイミングで、自動変速装置をニュートラル状態に制御する（Ｓ４０）ことを特徴とする。
【解決手段】多気筒エンジン、自動変速装置、及び機械式スロットルバルブを備える車両に適用されることを前提とし、アクセルペダル及びブレーキペダルが共に踏み込まれている両踏み状態であるか否かを判定する両踏み判定手段Ｓ１０と、前記両踏み状態であると判定されている時には、多気筒エンジンのうち所定気筒での燃焼行程で燃料噴射を禁止して失火させることで、ブレーキペダルの踏込操作をアクセルペダルの踏込操作よりも優先してエンジン出力を制限させる出力制限手段Ｓ２０と、を備え、出力制限手段Ｓ２０により所定気筒での燃焼行程で失火させるタイミングで、自動変速装置をニュートラル状態に制御する（Ｓ４０）ことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン及び変速装置の作動を制御する制御装置であって、アクセルペダル及びブレーキペダルが共に踏み込まれた両踏み状態の時の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
スロットルバルブには、電動モータでスロットル開度を制御する電動式と、運転者によるアクセルペダルの踏込み操作力で機械的に駆動させる機械式とがある。そして、電動式が用いられた車両の場合には、ブレーキペダルとアクセルペダルの両方が踏み込まれた状態（両踏み状態）に陥ったとしても、アクセルペダルの踏込量に応じたスロットル開度とならないように制御（出力制限制御）することができ、エンジン出力を制限させることができる（特許文献１参照）。
【０００３】
両踏み状態に陥る具体例としては、ブレーキペダルを踏み損なってアクセルペダルも同時に踏み込んでしまう場合の他に、以下に詳述するようにフロアマットがアクセルペダルに干渉することが原因で生じる場合がある。
【０００４】
車両フロアのうち運転席の部分に敷かれているフロアマットは、係止部材により位置決めされ、所定の位置からずれないように敷かれているのが一般的である。しかし、係止部材が破損している等の原因でフロアマットが前方にずれた場合には、図２及び図３に例示するようにフロアマットがアクセルペダルに干渉して、アクセルペダルが意に反して踏み込まれた状態になることがある。すると、このようなフロアマットのずれが原因で、アクセルペダルよりも所定時間以上先にブレーキペダルが踏み込まれる両踏みの状態になることがある。
【０００５】
例えば、図２に示すようにアクセルペダル３２がフロア支持式（オルガン式）である場合において、フロアマット４０が前方にずれて、その先端部４１がアクセルペダル３２に乗り上げた状態になることがある（図２（ｃ）（ｄ）参照）。そして、この状態でブレーキペダル３４を踏込操作すると、先端部４１はブレーキペダル３４により下方へ押されてアクセルペダル３２との間に挟み込まれることになり、この状態でさらにブレーキペダル３４を踏み込むと、先端部４１によりアクセルペダル３２が下方へ押されて両踏みの状態になる。この場合、ブレーキペダル３４がアクセルペダル３２よりも所定時間以上先に踏込操作されたと検出されることになるので、上記検討の制御ではエンジン出力の上昇を許可することになってしまう。
【０００６】
また、図３に示すようにアクセルペダル３２０が吊り下げ式の場合においても、フロアマット４０が前方にずれて、その先端部４２がアクセルペダル３２０の直下に位置する状況になることがある（図３（ｃ）（ｄ）参照）。この状況でアクセルペダル３２０を踏み込むと、アクセルペダル３２０は先端部４２を乗り越えて下方に移動し、アクセルペダル３２０の上に先端部４２が位置するようになることがある（図３（ｅ）（ｆ）参照）。そして、この状態でブレーキペダル３４を踏込操作すると、先端部４２はブレーキペダル３４により下方へ押されてアクセルペダル３２０との間に挟み込まれることになり、この状態でさらにブレーキペダル３４を踏み込むと、先端部４２によりアクセルペダル３２０が下方へ押されて両踏みの状態になる。この場合にも、ブレーキペダル３４がアクセルペダル３２０よりも所定時間以上先に踏込操作されたと検出されることになるので、上記検討の制御ではエンジン出力の上昇を許可することになってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２９１９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１記載の発明では、電動式スロットルバルブが用いられていることを前提としており、機械式スロットルバルブが用いられている場合には、アクセルペダルの踏込量と異なるスロットル開度にすることができないため、上述した出力制限制御を実施できない。
【０００９】
そこで本発明者は、機械式スロットルバルブが用いられた車両において両踏み状態に陥った場合には、次のように燃料噴射状態を制御（出力制限制御）することで、アクセルペダルの踏込量に応じたエンジン出力とならないようにエンジン出力を制限させることを検討した。すなわち、各気筒での燃焼行程を順次行う多気筒エンジンにおいて、例えば＃１気筒→＃３気筒→＃４気筒→＃２気筒の順に燃焼行程を順次行う４気筒エンジンの場合に、＃３気筒（所定気筒）での燃料噴射を禁止して失火させることにより、４気筒全体としてのエンジン出力を低下させる。
【００１０】
しかしながら、上述の如く踏み損なった場合やフロアマットが原因で両踏み状態に陥っている場合には、アクセル踏込量が大きいので吸気量が多くなっている。特に、フロアマットが原因で両踏み状態に陥っている場合には、運転者はその原因を理解できずにさらにブレーキペダルを踏み込んでしまい、スロットル開度をさらに大きくすることが懸念される。すると、燃料噴射が許可された燃焼気筒（＃１，＃４,＃２）による出力トルクが大きくなるので、失火気筒（＃３）による減速トルク（エンジンブレーキに相当するトルク）と燃焼気筒による加速トルクとのトルク差が大きくなる。その結果、極めて大きなトルク変動が生じてしまい、車両が減速と加速を繰り返すショック状態になることが懸念される。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、機械式スロットルバルブが用いられた車両において意図せずに両踏み状態に陥った時に、車両がショック状態になることを抑制させつつエンジン出力を制限させる車両用エンジン及び変速装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【００１３】
請求項１記載の発明では、各気筒での燃焼行程を順次行う多気筒エンジンと、エンジン出力軸の回転速度を変速して駆動輪へ伝達する変速装置であって、変速段を自動で切り替える電子制御式の自動変速装置と、エンジン吸気量を調整するスロットルバルブであって、運転者によるアクセルペダルの踏込み操作力で機械的に駆動させる機械式スロットルバルブと、を備える車両に適用されることを前提とする。
【００１４】
そして、アクセルペダル及びブレーキペダルが共に踏み込まれている両踏み状態であるか否かを判定する両踏み判定手段と、前記両踏み状態であると判定されている時には、前記多気筒エンジンのうち所定気筒での燃焼行程で燃料噴射を禁止して失火させることで、前記ブレーキペダルの踏込操作を前記アクセルペダルの踏込操作よりも優先してエンジン出力を制限させる出力制限手段と、を備え、前記出力制限手段により前記所定気筒での燃焼行程で失火させるタイミングで、前記自動変速装置をニュートラル状態に制御することを特徴とする。
【００１５】
上記発明によれば、出力制限手段を備えるので、先述したようにブレーキペダルを踏み損なった場合やフロアマットが原因で両踏み状態に陥った場合には、所定気筒を失火させてエンジン出力を制限するので、車両走行の安全性を向上できる。
【００１６】
また、出力制限手段により所定気筒での燃焼行程で失火させるタイミングで、自動変速装置をニュートラル状態に制御するので、自動変速装置を動力伝達状態にした場合に失火タイミングで生じる減速トルク（エンジンブレーキ）を無くすことができる。例えば、先述した４気筒エンジンの例では、失火気筒（＃３）のタイミングでエンジンブレーキがかかることが無くなるため、燃焼気筒（＃１，＃４,＃２）による出力トルクと減速トルクとのトルク差が小さくなる。よって、トルク変動を抑制できるので、車両が加速と減速を繰り返すショック状態になることを抑制できる。
【００１７】
以上により、上記発明によれば、機械式スロットルバルブが用いられた車両において意図せずに両踏み状態に陥った時に、車両がショック状態になることを抑制させつつエンジン出力を制限させることができる。
【００１８】
請求項２記載の発明では、前記アクセルペダルは、車両のフロア部に支持されるフロア支持式のペダルであることを特徴とする。
【００１９】
ここで、フロアマットのずれが原因で両踏みが検出される具体例として、アクセルペダルが吊り下げ式である場合（図３参照）とフロア支持式である場合（図２参照）について先に説明したが、吊り下げ式の場合、ずれたフロアマット４０の先端部４２が特定の位置よりもさらに前方に位置していれば、アクセルペダル３２が先端部４２を乗り越えて下方に移動することはない。よって、フロアマットが前方にずれたとしても、先端部４２が特定の位置になければ図３（ｅ）（ｆ）の状況には陥らない。これに対しフロア支持式の場合には、フロアマット４０の先端部４１がアクセルペダル３２よりも前方に位置していれば図２（ｃ）（ｄ）の状況に陥るので、フロアマット４０がアクセルペダルを下方へ押すといった不具合が、吊り下げ式の場合に比べて生じ易い。
【００２０】
この点を鑑みた上記発明では、フロアマットのずれによる両踏み検出の可能性が高いフロア支持式の場合に、上記請求項１記載の発明を適用させているので、フロアマットのずれが原因で両踏みが検出された場合であってもエンジン出力を確実に制限できる、といった上記効果が好適に発揮される。
【００２１】
請求項３記載の発明では、踏込操作されていない時の前記アクセルペダルの踏込操作面が、踏込操作されていない時の前記ブレーキペダルの踏込操作面よりも下方に位置していることを特徴とする。
【００２２】
フロア支持式の場合においては、アクセルペダルの踏込操作面の位置が下方にあるほど、前方にずれたフロアマット４０がアクセルペダルの上に乗り上げてくるおそれが高くなる。吊り下げ式の場合においては、アクセルペダルの踏込操作面の位置が下方にあるほど、アクセルペダルがフロアマットの先端部を乗り越えて下方に移動するおそれが高くなる。つまり、フロア支持式及び吊り下げ式のいずれであっても、アクセルペダルの踏込操作面の位置が下方にあるほどフロアマットのずれによる両踏み検出の可能性が高くなる。
【００２３】
この点を鑑みた上記発明では、アクセルペダルの踏込操作面がブレーキペダルの踏込操作面よりも下方に位置してフロアマットのずれによる両踏み検出の可能性が高くなっている場合に、上記請求項１記載の発明を適用させているので、フロアマットのずれが原因で両踏みが検出された場合であってもエンジン出力を確実に制限できる、といった上記効果が好適に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態にかかるエンジン制御システムの概略構成を示す図。
【図２】アクセルペダルがフロア支持式（オルガン式）である場合における、アクセルペダルとブレーキペダルの位置関係を示す図。
【図３】アクセルペダルが吊り下げ式である場合における、アクセルペダルとブレーキペダルの位置関係を示す図。
【図４】本発明の一実施形態において、失火減筒による出力制限制御を実施した場合に生じる、トルク変動発生の状況を説明するタイムチャート。
【図５】本発明の一実施形態において、両踏み状態検出時における出力制限制御及び変速装置ＡＴのニュートラル切替の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
先ず、本実施形態にかかる車両用エンジン制御装置が適用されたエンジン制御システム全体の概略構成を、図１に基づいて説明する。
【００２７】
図１に示すエンジン１１（内燃機関）は点火式のガソリンエンジンであり、複数の気筒を有する多気筒エンジンである。また、各気筒での燃焼行程を＃１気筒→＃３気筒→＃４気筒→＃２気筒の順に繰り返し行う４気筒の４サイクルエンジンを想定している。
【００２８】
エンジン１１の駆動トルク（出力）は、クランク軸（出力軸）から変速装置ＡＴを介して駆動輪へ伝達される。変速装置ＡＴは、流体クラッチとして機能するトルクコンバータ１１ａ、及びクランク軸の回転速度を変速して出力する変速機１１ｂを備えて構成されている。これらのトルクコンバータ１１ａ及び変速機１１ｂの作動はＥＣＵ３０により電子制御され、変速段が自動で切り替えられる。つまり、変速装置ＡＴは、運転者が手動で操作するマニュアル式変速装置ではなく電子制御式の自動変速装置である。
【００２９】
エンジン１１の吸気管１２には、エアクリーナ１３、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４、吸気量を調節するスロットルバルブ１６及びサージタンク１８が、上流側から下流側へと順に設けられている。なお、スロットルバルブ１６は、電動モータにより駆動する電動式ではなく、運転者によるアクセルペダル３２の踏込み操作力で機械的に駆動させる機械式スロットルバルブであり、アクセルペダル３２の踏込み操作力はケーブル１７を介してスロットルバルブ１６へ伝達される。
【００３０】
サージタンク１８には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられるとともに、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられている。そして、各気筒の吸気マニホールド２０の吸気ポート近傍には、吸気ポートに向けて燃料を噴射する燃料噴射弁２１が、気筒毎に取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各気筒の点火プラグ２２の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
【００３１】
エンジン１１の排気管２３には、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２４（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられ、この排出ガスセンサ２４の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒２５が設けられている。
【００３２】
また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２６や、ノッキングを検出するノックセンサ２７が取り付けられている。また、クランク軸２８の外周側には、クランク軸２８が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２９が取り付けられ、このクランク角センサ２９の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
【００３３】
更に、アクセルセンサ３１によってアクセルペダル３２の操作量が検出され、ブレーキスイッチ３３（ブレーキセンサ）によってブレーキペダル３４の踏込操作が検出されると共に、車速センサ３５によって車速が検出される。ここで、ブレーキペダル３４は、車両の運転中に車両を減速又は停止させるための常用ブレーキ装置のブレーキ操作部である。また、アクセルペダル３２やブレーキペダル３４は、図３に例示する吊り下げ式（ペンダントタイプ）のペダルでも良いし、或いは、図２に例示するフロア支持式（オルガン式）のペダルでも良い。
【００３４】
ＥＣＵ３０は、アクセルセンサ３１の出力信号に基づいてアクセルペダル３２の踏み込み（オン操作）を判定すると共に、ブレーキスイッチ３３の出力信号に基づいてブレーキペダル３４の踏み込み（オン操作）を判定する。なお、アクセルセンサ３１により検出されたアクセルペダル３２の踏込量が所定値以上である場合に、アクセルペダル３２が踏み込まれていると判定（オン操作を判定）する。そして、アクセルセンサ３１及びブレーキスイッチ３３が共にオン操作を判定している時には、アクセルペダル３２及びブレーキペダル３４が共に踏込操作されている両踏み状態であると判定する。
【００３５】
両踏み状態を判定するにあたり、アクセルセンサ３１により検出された踏込操作開始時期、及びブレーキスイッチ３３により検出された踏込操作開始時期のいずれが先であるか否かは無関係であり、いずれが先であっても、アクセルセンサ３１及びブレーキスイッチ３３が共にオン操作判定している時には両踏み状態であると判定する。
【００３６】
両踏み状態であると判定した場合には、所定気筒（例えば＃３気筒）での燃焼行程で燃料噴射を禁止する制御（出力制限制御）を実施することで所定気筒を失火させる。これにより、実質的に出力トルクを生じさせる気筒の数が減るので、アクセルペダル３２の踏込量に応じたエンジン出力よりも、実際のエンジン出力は低下する（制限される）。
【００３７】
ところで、図２及び図３を用いて後に詳述するように、フロアマット４０のずれが原因で両踏み状態になることがある。本実施形態では、このようなフロアマット４０のずれが原因で両踏み状態に陥った場合を想定して、上述した出力制限制御を実施している。
【００３８】
先ず、図２を用いて、フロアマット４０が車両の前方にずれたことが原因で両踏み状態に陥る状況について説明する。なお、本実施形態にかかるアクセルペダル３２は、吊り下げ式及びフロア支持式のいずれであっても良い旨は先述した通りであるが、図２に示す例では、フロア支持式のアクセルペダル３２を採用している。そして、図２（ａ）（ｂ）は、フロアマット４０が正規の位置に係止された状態を示し、（ｃ）（ｄ）は、フロアマット４０が正規の位置から車両の前方側へずれた状態を示す。
【００３９】
アクセルペダル３２は、車両乗員の足裏で踏込み操作される踏込操作面を有するペダル部３２ａと、ペダル部３２ａのうち車両後方側の端部を回動可能に支持するとともに車体のフロア部５０に固定された支持部３２ｂと、ペダル部３２ａを上方へ押し戻す向きに弾性力を付勢するバネ部３２ｃと、を備えて構成されている。
【００４０】
ブレーキペダル３４は吊り下げ式であり、車両乗員の足裏で踏込み操作される踏込操作面を有するペダル部３４ａと、ペダル部３４ａから上方に延びるアーム部３４ｂと、アーム部３４ｂの上端を回動可能に支持する支持部３４ｃと、を備えて構成されている。
【００４１】
図２（ａ）（ｂ）は、両ペダル３２，３４が踏込操作されていない状態を示しており、この状態において、アクセルペダル３２の踏込操作面の後方側端部３２ｒは、ブレーキペダル３４の踏込操作面の後方側端部３４ｒよりも下方に位置している。また、アクセルペダル３２の後方側端部３２ｒは、ブレーキペダル３４の後方側端部３４ｒよりも車両の後方側に位置している。
【００４２】
車体のフロア部５０は、水平に拡がる形状の金属製パネルにより形成されている。フロア部５０の前方端部には傾斜状の金属製パネルにより形成されるキックアップ部５１が接続され、キックアップ部５１の前方端部には、鉛直に広がる形状の金属製パネルにより形成されるダッシュパネル５２が接続されている。ダッシュパネル５２は、エンジンルームと車室内とを区画するファイアウォールとして機能する。
【００４３】
フロアマット４０は、フロア部５０の上を覆うように敷かれたカーペット材により形成されたマットである。フロアマット４０に形成された貫通穴４０ａには、フロア部５０に設けられた係止部材５０ａが挿入される。これにより、フロアマット４０は、フロア部５０の所定位置からずれないように係止される。
【００４４】
ところが、係止部材５０ａが破損してフロアマット４０が係止されなくなると、運転者の足で前方押し出される等によりフロアマット４０が前方へずれてくるおそれがある。そして、図２（ｃ）（ｄ）に示す如くフロアマット４０の先端部４１がアクセルペダル３２の踏込操作面に乗り上げて覆い被さる位置にまでずれてくると、フロアマット４０のうち先端部４１の近傍部分に足を置いただけで、先端部４１がアクセルペダル３２を下方へ押して踏み込んだ状態になるおそれがある。
【００４５】
しかも、図２（ｃ）（ｄ）の如くフロアマット４０がずれた状態では、ブレーキペダル３４のペダル部３4ａとアクセルペダル３２のペダル部３２ａとの間にフロアマット４０が挟まれた状態となる。したがって、この状態で運転者がブレーキペダル３４を踏込操作すると、フロアマット４０が全体的に下方へ押されることとなる。すると、アクセルペダル３２のペダル部３２ａよりも上方に位置する先端部４１がアクセルペダル３２を下方へ押すこととなり、両踏みの状態になる。この場合、ブレーキペダル３４がアクセルペダル３２よりも先、又は同時に踏込操作されたと検出されることになる。
【００４６】
次に、図３を用いて、アクセルペダル３２が吊り下げ式の場合において、フロアマット４０が車両の前方にずれたことが原因で両踏み状態に陥る状況について説明する。なお、図３（ａ）（ｂ）は、フロアマット４０が正規の位置に係止された状態を示し、（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）は、フロアマット４０が正規の位置から車両の前方側へずれた状態を示す。
【００４７】
吊り下げ式のアクセルペダル３２０は、車両乗員の足裏で踏込み操作される踏込操作面を有するペダル部３２０ａと、ペダル部３２０ａから上方に延びるアーム部３２０ｂと、アーム部３２０ｂの上端を回動可能に支持する支持部３２０ｃと、を備えて構成されている。なお、ブレーキペダル３４は図２と同様の吊り下げ式である。図３（ａ）（ｂ）は、両ペダル３２０，３４が踏込操作されていない状態を示しており、この状態において、アクセルペダル３２０の踏込操作面はブレーキペダル３４の踏込操作面よりも下方に位置している。
【００４８】
係止部材５０ａが破損してフロアマット４０が係止されなくなると、運転者の足で前方押し出される等によりフロアマット４０が前方へずれてくるおそれがある。この状況でアクセルペダル３２０を踏み込むと、アクセルペダル３２０は先端部４２を乗り越えて下方に移動し、アクセルペダル３２０の上に先端部４２が位置するようになることがある（図３（ｅ）（ｆ）参照）。そして、この状態でブレーキペダル３４を踏込操作すると、先端部４２はブレーキペダル３４により下方へ押されてアクセルペダル３２０との間に挟み込まれることになり、この状態でさらにブレーキペダル３４を踏み込むと、先端部４２によりアクセルペダル３２０が下方へ押されて両踏みの状態になる。この場合、ブレーキペダル３４がアクセルペダル３２０よりも先、又は同時に踏込操作されたと検出されることになる。
【００４９】
説明を失火減筒による出力制限制御に戻す。
【００５０】
上述の如くフロアマット４０が原因で両踏み状態に陥っている場合には、運転者はその原因を理解できずにさらにブレーキペダル３４を踏み込んでしまい、スロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）をさらに大きくすることが懸念される。すると、燃料噴射が許可された燃焼気筒（＃１，＃４,＃２）による出力トルクが大きくなるので、失火気筒（＃３）による減速トルク（エンジンブレーキに相当するトルク）と燃焼気筒による出力トルクとのトルク差が大きくなる。その結果、トルクコンバータ１１ａでは吸収できないほどに大きなトルク変動が駆動輪に伝達されてしまい、車両が加速と減速を短時間で繰り返すショック状態になることが懸念される。つまり厳密には、燃焼気筒（＃１，＃４,＃２）による加速トルク発生のタイミングでは車両が加速し、失火気筒（＃３）のタイミングではエンジンブレーキにより車両が減速する。
【００５１】
図４は、このような失火減筒によるトルク変動を説明する図であり、縦軸はエンジン出力軸（クランク軸）の出力トルクを示し、横軸は経過時間を示す。符号Ｓ(#1)、Ｓ(#3)、Ｓ(#4)、Ｓ(#2)に示すタイミングで、＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒の点火プラグ２２を順次放電させている。これらの点火タイミングの直後に、各気筒での燃焼行程により出力トルクが上昇している。但し、＃３気筒では燃料噴射を禁止しているため、燃焼行程期間中であっても出力トルクは点線に示すようには上昇しない。そのため、失火させていなければトルク変動幅がΔＴｒｑ１である筈が、失火させることにより変動幅がΔＴｒｑ２に増大している。
【００５２】
しかも、上述の如くフロアマット４０が原因で両踏み状態に陥っており、さらにブレーキペダル３４を踏み込んでスロットル開度を増大させた場合には、図４中の一点鎖線に示すように燃焼気筒（＃１，＃４,＃２）による出力トルクが大きくなるので、トルク変動幅ΔＴｒｑ２’はさらに大きくなる。
【００５３】
そこで本実施形態では、失火気筒（＃３）での燃焼行程で失火させるタイミング毎に、変速装置ＡＴによる動力伝達を解除するニュートラル状態にするよう、変速機１１ｂの作動を切り替える。具体的には、変速機１１ｂが有するブレーキ又はクラッチの作動を制御することで、変速機１１ｂの入力軸を空転させる。これにより、失火気筒（＃３）のタイミング毎にエンジンブレーキがかかることが回避されるので、トルク変動による車両のショック状態を緩和できる。
【００５４】
図５は、両踏み状態検出時における、燃料カットによる制限制御及び変速装置ＡＴのニュートラル切替の処理手順を示すフローチャートであり、ＥＣＵ３０が有するマイクロコンピュータにより所定時間で繰り返し実行される。
【００５５】
先ず、図５のステップＳ１０（両踏み判定手段）において、アクセルセンサ３１及びブレーキスイッチ３３により両踏み状態が検出されているか否かを判定する。両踏みを検出している場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）には、次のステップＳ２０（出力制限手段）に進み、所定気筒（失火気筒）に対する燃料噴射を禁止する。なお、この燃料カット実施に伴い、所定気筒に対する点火プラグ２２の放電も禁止させる。
【００５６】
続くステップＳ３０では、現時点での燃焼行程にある気筒が、燃料カットされている失火気筒であるか否かを判定する。そして、失火気筒の燃焼行程であると判定された場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）には、次のステップＳ４０に進み、変速装置ＡＴをニュートラル状態に切り替えて、クランク軸から駆動輪への動力伝達を遮断する。一方、失火気筒の燃焼行程でないと判定された場合（Ｓ３０：ＮＯ）には、次のステップＳ５０に進み、変速装置ＡＴを所定の変速段に切り替えて、エンジン出力を駆動輪に伝達させる。
【００５７】
図４を用いてステップＳ３０〜Ｓ５０の処理を具体的に説明すると、失火気筒（＃３）に対応する点火時期（正確には、燃料カットによる制限制御を実施していないと仮定した場合の点火時期）よりも所定時間だけ前の時期ｔ１（ニュートラル開始時期）から、失火気筒（＃３）の次に燃焼行程を実施する燃焼気筒（＃４）に対応する点火時期よりも所定時間だけ後の時期ｔ２（ニュートラル終了時期）までの期間Ｔａでは、失火気筒の燃焼行程であると判定（Ｓ３０：ＹＥＳ）してニュートラル状態に切り替える（Ｓ４０）。一方、当該期間Ｔａでなければ、失火気筒の燃焼行程でないと判定（Ｓ３０：ＮＯ）して所定の変速段でクラッチ接続する（Ｓ５０）。
【００５８】
例えば、ニュートラル開始時期ｔ１であるか否かを判定し、ニュートラル開始時期ｔ１であると判定した時点からニュートラルへの切替（Ｓ４０）を開始するとともに経過時間のカウントを開始する。そして、カウントした経過時間が前記期間Ｔａに達した時点でニュートラル終了時期ｔ２と判定してクラッチ接続する（Ｓ５０）。
【００５９】
以上により、本実施形態によれば、機械式のスロットルバルブ１６を用いた車両において意図せずに両踏み状態に陥った場合であっても、両踏み検出時には燃料カットにより所定気筒を失火させるので、エンジン出力を制限して車両走行の安全性を向上できる。また、失火タイミング毎に変速装置ＡＴをニュートラルに切り替えるので、失火タイミングで生じる減速トルク（エンジンブレーキ）を無くすことができる。よって、失火気筒（＃３）による燃焼行程のタイミングでの出力トルクと、燃焼気筒（＃１，＃４,＃２）による燃焼行程のタイミングでの出力トルクとで生じるトルク差を小さくできる。よって、トルク変動を抑制できるので、車両が加速と減速を繰り返すショック状態になることを抑制できる。
【００６０】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、失火気筒（＃３）を１つに設定しているが、失火気筒を複数設定してもよい。また、両踏み判定された時の車速に応じて失火気筒の数を可変設定してもよい。例えば、高車速であるほど失火気筒の数を増やして安全性を向上させることが望ましい。
【００６２】
・上記実施形態では、ニュートラルに切り替える期間Ｔａの開始時期ｔ１を、失火気筒（＃３）の点火時期Ｓ(#3)の所定時間前に設定しているが、点火時期Ｓ(#3)を開始時期ｔ１としてもよいし、所定のクランク角度に達したタイミングを開始時期ｔ１としてもよい。なお、前記「所定のクランク角度」は、失火気筒が燃焼行程上死点に達したクランク角度でもよいし、その上死点角度よりも所定角度だけ前の角度でもよい。
【００６３】
・上記実施形態では、ニュートラルに切り替える期間Ｔａの終了時期ｔ２を、燃焼気筒（＃４）の点火時期Ｓ(#4)の所定時間後に設定しているが、点火時期Ｓ(#4)を終了時期ｔ２としてもよいし、所定のクランク角度に達したタイミングを終了時期ｔ２としてもよい。なお、前記「所定のクランク角度」は、失火気筒が燃焼行程下死点に達したクランク角度でもよいし、その下死点角度よりも所定角度だけ後の角度でもよい。
【００６４】
・図５のステップＳ１０で両踏みを判定するにあたり、アクセルペダル３２の踏込量が所定量以上であることを条件として両踏み判定するようにしてもよい。同様に、ブレーキペダル３４の踏込量が所定量以上であることを条件として両踏み判定するようにしてもよい。
【００６５】
・本発明は、ブレーキペダル３４の踏込操作の有無を検出するブレーキスイッチ３３に替えて、ブレーキペダル３４の踏込量を検出するブレーキセンサを備えた車両に適用しても良い。また、アクセルペダル３２の踏込量を検出するアクセルセンサ３１に替えて、アクセルペダル３２の踏込操作の有無を検出するアクセルスイッチを備えた車両に適用しても良い。
【００６６】
・本発明は、図１に示すような吸気ポート噴射式エンジンに限定されず、筒内噴射式エンジンや、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁と筒内噴射用の燃料噴射弁の両方を備えたデュアル噴射式のエンジンにも適用して実施できる。
【符号の説明】
【００６７】
１６…機械式スロットルバルブ、３２，３２０…アクセルペダル、３４…ブレーキペダル、５０…車両のフロア部、ＡＴ…自動変速装置、Ｓ１０…両踏み判定手段、Ｓ２０…出力制限手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン及び変速装置の作動を制御する制御装置であって、アクセルペダル及びブレーキペダルが共に踏み込まれた両踏み状態の時の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
スロットルバルブには、電動モータでスロットル開度を制御する電動式と、運転者によるアクセルペダルの踏込み操作力で機械的に駆動させる機械式とがある。そして、電動式が用いられた車両の場合には、ブレーキペダルとアクセルペダルの両方が踏み込まれた状態（両踏み状態）に陥ったとしても、アクセルペダルの踏込量に応じたスロットル開度とならないように制御（出力制限制御）することができ、エンジン出力を制限させることができる（特許文献１参照）。
【０００３】
両踏み状態に陥る具体例としては、ブレーキペダルを踏み損なってアクセルペダルも同時に踏み込んでしまう場合の他に、以下に詳述するようにフロアマットがアクセルペダルに干渉することが原因で生じる場合がある。
【０００４】
車両フロアのうち運転席の部分に敷かれているフロアマットは、係止部材により位置決めされ、所定の位置からずれないように敷かれているのが一般的である。しかし、係止部材が破損している等の原因でフロアマットが前方にずれた場合には、図２及び図３に例示するようにフロアマットがアクセルペダルに干渉して、アクセルペダルが意に反して踏み込まれた状態になることがある。すると、このようなフロアマットのずれが原因で、アクセルペダルよりも所定時間以上先にブレーキペダルが踏み込まれる両踏みの状態になることがある。
【０００５】
例えば、図２に示すようにアクセルペダル３２がフロア支持式（オルガン式）である場合において、フロアマット４０が前方にずれて、その先端部４１がアクセルペダル３２に乗り上げた状態になることがある（図２（ｃ）（ｄ）参照）。そして、この状態でブレーキペダル３４を踏込操作すると、先端部４１はブレーキペダル３４により下方へ押されてアクセルペダル３２との間に挟み込まれることになり、この状態でさらにブレーキペダル３４を踏み込むと、先端部４１によりアクセルペダル３２が下方へ押されて両踏みの状態になる。この場合、ブレーキペダル３４がアクセルペダル３２よりも所定時間以上先に踏込操作されたと検出されることになるので、上記検討の制御ではエンジン出力の上昇を許可することになってしまう。
【０００６】
また、図３に示すようにアクセルペダル３２０が吊り下げ式の場合においても、フロアマット４０が前方にずれて、その先端部４２がアクセルペダル３２０の直下に位置する状況になることがある（図３（ｃ）（ｄ）参照）。この状況でアクセルペダル３２０を踏み込むと、アクセルペダル３２０は先端部４２を乗り越えて下方に移動し、アクセルペダル３２０の上に先端部４２が位置するようになることがある（図３（ｅ）（ｆ）参照）。そして、この状態でブレーキペダル３４を踏込操作すると、先端部４２はブレーキペダル３４により下方へ押されてアクセルペダル３２０との間に挟み込まれることになり、この状態でさらにブレーキペダル３４を踏み込むと、先端部４２によりアクセルペダル３２０が下方へ押されて両踏みの状態になる。この場合にも、ブレーキペダル３４がアクセルペダル３２０よりも所定時間以上先に踏込操作されたと検出されることになるので、上記検討の制御ではエンジン出力の上昇を許可することになってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２９１９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１記載の発明では、電動式スロットルバルブが用いられていることを前提としており、機械式スロットルバルブが用いられている場合には、アクセルペダルの踏込量と異なるスロットル開度にすることができないため、上述した出力制限制御を実施できない。
【０００９】
そこで本発明者は、機械式スロットルバルブが用いられた車両において両踏み状態に陥った場合には、次のように燃料噴射状態を制御（出力制限制御）することで、アクセルペダルの踏込量に応じたエンジン出力とならないようにエンジン出力を制限させることを検討した。すなわち、各気筒での燃焼行程を順次行う多気筒エンジンにおいて、例えば＃１気筒→＃３気筒→＃４気筒→＃２気筒の順に燃焼行程を順次行う４気筒エンジンの場合に、＃３気筒（所定気筒）での燃料噴射を禁止して失火させることにより、４気筒全体としてのエンジン出力を低下させる。
【００１０】
しかしながら、上述の如く踏み損なった場合やフロアマットが原因で両踏み状態に陥っている場合には、アクセル踏込量が大きいので吸気量が多くなっている。特に、フロアマットが原因で両踏み状態に陥っている場合には、運転者はその原因を理解できずにさらにブレーキペダルを踏み込んでしまい、スロットル開度をさらに大きくすることが懸念される。すると、燃料噴射が許可された燃焼気筒（＃１，＃４,＃２）による出力トルクが大きくなるので、失火気筒（＃３）による減速トルク（エンジンブレーキに相当するトルク）と燃焼気筒による加速トルクとのトルク差が大きくなる。その結果、極めて大きなトルク変動が生じてしまい、車両が減速と加速を繰り返すショック状態になることが懸念される。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、機械式スロットルバルブが用いられた車両において意図せずに両踏み状態に陥った時に、車両がショック状態になることを抑制させつつエンジン出力を制限させる車両用エンジン及び変速装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【００１３】
請求項１記載の発明では、各気筒での燃焼行程を順次行う多気筒エンジンと、エンジン出力軸の回転速度を変速して駆動輪へ伝達する変速装置であって、変速段を自動で切り替える電子制御式の自動変速装置と、エンジン吸気量を調整するスロットルバルブであって、運転者によるアクセルペダルの踏込み操作力で機械的に駆動させる機械式スロットルバルブと、を備える車両に適用されることを前提とする。
【００１４】
そして、アクセルペダル及びブレーキペダルが共に踏み込まれている両踏み状態であるか否かを判定する両踏み判定手段と、前記両踏み状態であると判定されている時には、前記多気筒エンジンのうち所定気筒での燃焼行程で燃料噴射を禁止して失火させることで、前記ブレーキペダルの踏込操作を前記アクセルペダルの踏込操作よりも優先してエンジン出力を制限させる出力制限手段と、を備え、前記出力制限手段により前記所定気筒での燃焼行程で失火させるタイミングで、前記自動変速装置をニュートラル状態に制御することを特徴とする。
【００１５】
上記発明によれば、出力制限手段を備えるので、先述したようにブレーキペダルを踏み損なった場合やフロアマットが原因で両踏み状態に陥った場合には、所定気筒を失火させてエンジン出力を制限するので、車両走行の安全性を向上できる。
【００１６】
また、出力制限手段により所定気筒での燃焼行程で失火させるタイミングで、自動変速装置をニュートラル状態に制御するので、自動変速装置を動力伝達状態にした場合に失火タイミングで生じる減速トルク（エンジンブレーキ）を無くすことができる。例えば、先述した４気筒エンジンの例では、失火気筒（＃３）のタイミングでエンジンブレーキがかかることが無くなるため、燃焼気筒（＃１，＃４,＃２）による出力トルクと減速トルクとのトルク差が小さくなる。よって、トルク変動を抑制できるので、車両が加速と減速を繰り返すショック状態になることを抑制できる。
【００１７】
以上により、上記発明によれば、機械式スロットルバルブが用いられた車両において意図せずに両踏み状態に陥った時に、車両がショック状態になることを抑制させつつエンジン出力を制限させることができる。
【００１８】
請求項２記載の発明では、前記アクセルペダルは、車両のフロア部に支持されるフロア支持式のペダルであることを特徴とする。
【００１９】
ここで、フロアマットのずれが原因で両踏みが検出される具体例として、アクセルペダルが吊り下げ式である場合（図３参照）とフロア支持式である場合（図２参照）について先に説明したが、吊り下げ式の場合、ずれたフロアマット４０の先端部４２が特定の位置よりもさらに前方に位置していれば、アクセルペダル３２が先端部４２を乗り越えて下方に移動することはない。よって、フロアマットが前方にずれたとしても、先端部４２が特定の位置になければ図３（ｅ）（ｆ）の状況には陥らない。これに対しフロア支持式の場合には、フロアマット４０の先端部４１がアクセルペダル３２よりも前方に位置していれば図２（ｃ）（ｄ）の状況に陥るので、フロアマット４０がアクセルペダルを下方へ押すといった不具合が、吊り下げ式の場合に比べて生じ易い。
【００２０】
この点を鑑みた上記発明では、フロアマットのずれによる両踏み検出の可能性が高いフロア支持式の場合に、上記請求項１記載の発明を適用させているので、フロアマットのずれが原因で両踏みが検出された場合であってもエンジン出力を確実に制限できる、といった上記効果が好適に発揮される。
【００２１】
請求項３記載の発明では、踏込操作されていない時の前記アクセルペダルの踏込操作面が、踏込操作されていない時の前記ブレーキペダルの踏込操作面よりも下方に位置していることを特徴とする。
【００２２】
フロア支持式の場合においては、アクセルペダルの踏込操作面の位置が下方にあるほど、前方にずれたフロアマット４０がアクセルペダルの上に乗り上げてくるおそれが高くなる。吊り下げ式の場合においては、アクセルペダルの踏込操作面の位置が下方にあるほど、アクセルペダルがフロアマットの先端部を乗り越えて下方に移動するおそれが高くなる。つまり、フロア支持式及び吊り下げ式のいずれであっても、アクセルペダルの踏込操作面の位置が下方にあるほどフロアマットのずれによる両踏み検出の可能性が高くなる。
【００２３】
この点を鑑みた上記発明では、アクセルペダルの踏込操作面がブレーキペダルの踏込操作面よりも下方に位置してフロアマットのずれによる両踏み検出の可能性が高くなっている場合に、上記請求項１記載の発明を適用させているので、フロアマットのずれが原因で両踏みが検出された場合であってもエンジン出力を確実に制限できる、といった上記効果が好適に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態にかかるエンジン制御システムの概略構成を示す図。
【図２】アクセルペダルがフロア支持式（オルガン式）である場合における、アクセルペダルとブレーキペダルの位置関係を示す図。
【図３】アクセルペダルが吊り下げ式である場合における、アクセルペダルとブレーキペダルの位置関係を示す図。
【図４】本発明の一実施形態において、失火減筒による出力制限制御を実施した場合に生じる、トルク変動発生の状況を説明するタイムチャート。
【図５】本発明の一実施形態において、両踏み状態検出時における出力制限制御及び変速装置ＡＴのニュートラル切替の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
先ず、本実施形態にかかる車両用エンジン制御装置が適用されたエンジン制御システム全体の概略構成を、図１に基づいて説明する。
【００２７】
図１に示すエンジン１１（内燃機関）は点火式のガソリンエンジンであり、複数の気筒を有する多気筒エンジンである。また、各気筒での燃焼行程を＃１気筒→＃３気筒→＃４気筒→＃２気筒の順に繰り返し行う４気筒の４サイクルエンジンを想定している。
【００２８】
エンジン１１の駆動トルク（出力）は、クランク軸（出力軸）から変速装置ＡＴを介して駆動輪へ伝達される。変速装置ＡＴは、流体クラッチとして機能するトルクコンバータ１１ａ、及びクランク軸の回転速度を変速して出力する変速機１１ｂを備えて構成されている。これらのトルクコンバータ１１ａ及び変速機１１ｂの作動はＥＣＵ３０により電子制御され、変速段が自動で切り替えられる。つまり、変速装置ＡＴは、運転者が手動で操作するマニュアル式変速装置ではなく電子制御式の自動変速装置である。
【００２９】
エンジン１１の吸気管１２には、エアクリーナ１３、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４、吸気量を調節するスロットルバルブ１６及びサージタンク１８が、上流側から下流側へと順に設けられている。なお、スロットルバルブ１６は、電動モータにより駆動する電動式ではなく、運転者によるアクセルペダル３２の踏込み操作力で機械的に駆動させる機械式スロットルバルブであり、アクセルペダル３２の踏込み操作力はケーブル１７を介してスロットルバルブ１６へ伝達される。
【００３０】
サージタンク１８には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられるとともに、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられている。そして、各気筒の吸気マニホールド２０の吸気ポート近傍には、吸気ポートに向けて燃料を噴射する燃料噴射弁２１が、気筒毎に取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各気筒の点火プラグ２２の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
【００３１】
エンジン１１の排気管２３には、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２４（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられ、この排出ガスセンサ２４の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒２５が設けられている。
【００３２】
また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２６や、ノッキングを検出するノックセンサ２７が取り付けられている。また、クランク軸２８の外周側には、クランク軸２８が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２９が取り付けられ、このクランク角センサ２９の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
【００３３】
更に、アクセルセンサ３１によってアクセルペダル３２の操作量が検出され、ブレーキスイッチ３３（ブレーキセンサ）によってブレーキペダル３４の踏込操作が検出されると共に、車速センサ３５によって車速が検出される。ここで、ブレーキペダル３４は、車両の運転中に車両を減速又は停止させるための常用ブレーキ装置のブレーキ操作部である。また、アクセルペダル３２やブレーキペダル３４は、図３に例示する吊り下げ式（ペンダントタイプ）のペダルでも良いし、或いは、図２に例示するフロア支持式（オルガン式）のペダルでも良い。
【００３４】
ＥＣＵ３０は、アクセルセンサ３１の出力信号に基づいてアクセルペダル３２の踏み込み（オン操作）を判定すると共に、ブレーキスイッチ３３の出力信号に基づいてブレーキペダル３４の踏み込み（オン操作）を判定する。なお、アクセルセンサ３１により検出されたアクセルペダル３２の踏込量が所定値以上である場合に、アクセルペダル３２が踏み込まれていると判定（オン操作を判定）する。そして、アクセルセンサ３１及びブレーキスイッチ３３が共にオン操作を判定している時には、アクセルペダル３２及びブレーキペダル３４が共に踏込操作されている両踏み状態であると判定する。
【００３５】
両踏み状態を判定するにあたり、アクセルセンサ３１により検出された踏込操作開始時期、及びブレーキスイッチ３３により検出された踏込操作開始時期のいずれが先であるか否かは無関係であり、いずれが先であっても、アクセルセンサ３１及びブレーキスイッチ３３が共にオン操作判定している時には両踏み状態であると判定する。
【００３６】
両踏み状態であると判定した場合には、所定気筒（例えば＃３気筒）での燃焼行程で燃料噴射を禁止する制御（出力制限制御）を実施することで所定気筒を失火させる。これにより、実質的に出力トルクを生じさせる気筒の数が減るので、アクセルペダル３２の踏込量に応じたエンジン出力よりも、実際のエンジン出力は低下する（制限される）。
【００３７】
ところで、図２及び図３を用いて後に詳述するように、フロアマット４０のずれが原因で両踏み状態になることがある。本実施形態では、このようなフロアマット４０のずれが原因で両踏み状態に陥った場合を想定して、上述した出力制限制御を実施している。
【００３８】
先ず、図２を用いて、フロアマット４０が車両の前方にずれたことが原因で両踏み状態に陥る状況について説明する。なお、本実施形態にかかるアクセルペダル３２は、吊り下げ式及びフロア支持式のいずれであっても良い旨は先述した通りであるが、図２に示す例では、フロア支持式のアクセルペダル３２を採用している。そして、図２（ａ）（ｂ）は、フロアマット４０が正規の位置に係止された状態を示し、（ｃ）（ｄ）は、フロアマット４０が正規の位置から車両の前方側へずれた状態を示す。
【００３９】
アクセルペダル３２は、車両乗員の足裏で踏込み操作される踏込操作面を有するペダル部３２ａと、ペダル部３２ａのうち車両後方側の端部を回動可能に支持するとともに車体のフロア部５０に固定された支持部３２ｂと、ペダル部３２ａを上方へ押し戻す向きに弾性力を付勢するバネ部３２ｃと、を備えて構成されている。
【００４０】
ブレーキペダル３４は吊り下げ式であり、車両乗員の足裏で踏込み操作される踏込操作面を有するペダル部３４ａと、ペダル部３４ａから上方に延びるアーム部３４ｂと、アーム部３４ｂの上端を回動可能に支持する支持部３４ｃと、を備えて構成されている。
【００４１】
図２（ａ）（ｂ）は、両ペダル３２，３４が踏込操作されていない状態を示しており、この状態において、アクセルペダル３２の踏込操作面の後方側端部３２ｒは、ブレーキペダル３４の踏込操作面の後方側端部３４ｒよりも下方に位置している。また、アクセルペダル３２の後方側端部３２ｒは、ブレーキペダル３４の後方側端部３４ｒよりも車両の後方側に位置している。
【００４２】
車体のフロア部５０は、水平に拡がる形状の金属製パネルにより形成されている。フロア部５０の前方端部には傾斜状の金属製パネルにより形成されるキックアップ部５１が接続され、キックアップ部５１の前方端部には、鉛直に広がる形状の金属製パネルにより形成されるダッシュパネル５２が接続されている。ダッシュパネル５２は、エンジンルームと車室内とを区画するファイアウォールとして機能する。
【００４３】
フロアマット４０は、フロア部５０の上を覆うように敷かれたカーペット材により形成されたマットである。フロアマット４０に形成された貫通穴４０ａには、フロア部５０に設けられた係止部材５０ａが挿入される。これにより、フロアマット４０は、フロア部５０の所定位置からずれないように係止される。
【００４４】
ところが、係止部材５０ａが破損してフロアマット４０が係止されなくなると、運転者の足で前方押し出される等によりフロアマット４０が前方へずれてくるおそれがある。そして、図２（ｃ）（ｄ）に示す如くフロアマット４０の先端部４１がアクセルペダル３２の踏込操作面に乗り上げて覆い被さる位置にまでずれてくると、フロアマット４０のうち先端部４１の近傍部分に足を置いただけで、先端部４１がアクセルペダル３２を下方へ押して踏み込んだ状態になるおそれがある。
【００４５】
しかも、図２（ｃ）（ｄ）の如くフロアマット４０がずれた状態では、ブレーキペダル３４のペダル部３4ａとアクセルペダル３２のペダル部３２ａとの間にフロアマット４０が挟まれた状態となる。したがって、この状態で運転者がブレーキペダル３４を踏込操作すると、フロアマット４０が全体的に下方へ押されることとなる。すると、アクセルペダル３２のペダル部３２ａよりも上方に位置する先端部４１がアクセルペダル３２を下方へ押すこととなり、両踏みの状態になる。この場合、ブレーキペダル３４がアクセルペダル３２よりも先、又は同時に踏込操作されたと検出されることになる。
【００４６】
次に、図３を用いて、アクセルペダル３２が吊り下げ式の場合において、フロアマット４０が車両の前方にずれたことが原因で両踏み状態に陥る状況について説明する。なお、図３（ａ）（ｂ）は、フロアマット４０が正規の位置に係止された状態を示し、（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）は、フロアマット４０が正規の位置から車両の前方側へずれた状態を示す。
【００４７】
吊り下げ式のアクセルペダル３２０は、車両乗員の足裏で踏込み操作される踏込操作面を有するペダル部３２０ａと、ペダル部３２０ａから上方に延びるアーム部３２０ｂと、アーム部３２０ｂの上端を回動可能に支持する支持部３２０ｃと、を備えて構成されている。なお、ブレーキペダル３４は図２と同様の吊り下げ式である。図３（ａ）（ｂ）は、両ペダル３２０，３４が踏込操作されていない状態を示しており、この状態において、アクセルペダル３２０の踏込操作面はブレーキペダル３４の踏込操作面よりも下方に位置している。
【００４８】
係止部材５０ａが破損してフロアマット４０が係止されなくなると、運転者の足で前方押し出される等によりフロアマット４０が前方へずれてくるおそれがある。この状況でアクセルペダル３２０を踏み込むと、アクセルペダル３２０は先端部４２を乗り越えて下方に移動し、アクセルペダル３２０の上に先端部４２が位置するようになることがある（図３（ｅ）（ｆ）参照）。そして、この状態でブレーキペダル３４を踏込操作すると、先端部４２はブレーキペダル３４により下方へ押されてアクセルペダル３２０との間に挟み込まれることになり、この状態でさらにブレーキペダル３４を踏み込むと、先端部４２によりアクセルペダル３２０が下方へ押されて両踏みの状態になる。この場合、ブレーキペダル３４がアクセルペダル３２０よりも先、又は同時に踏込操作されたと検出されることになる。
【００４９】
説明を失火減筒による出力制限制御に戻す。
【００５０】
上述の如くフロアマット４０が原因で両踏み状態に陥っている場合には、運転者はその原因を理解できずにさらにブレーキペダル３４を踏み込んでしまい、スロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）をさらに大きくすることが懸念される。すると、燃料噴射が許可された燃焼気筒（＃１，＃４,＃２）による出力トルクが大きくなるので、失火気筒（＃３）による減速トルク（エンジンブレーキに相当するトルク）と燃焼気筒による出力トルクとのトルク差が大きくなる。その結果、トルクコンバータ１１ａでは吸収できないほどに大きなトルク変動が駆動輪に伝達されてしまい、車両が加速と減速を短時間で繰り返すショック状態になることが懸念される。つまり厳密には、燃焼気筒（＃１，＃４,＃２）による加速トルク発生のタイミングでは車両が加速し、失火気筒（＃３）のタイミングではエンジンブレーキにより車両が減速する。
【００５１】
図４は、このような失火減筒によるトルク変動を説明する図であり、縦軸はエンジン出力軸（クランク軸）の出力トルクを示し、横軸は経過時間を示す。符号Ｓ(#1)、Ｓ(#3)、Ｓ(#4)、Ｓ(#2)に示すタイミングで、＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒の点火プラグ２２を順次放電させている。これらの点火タイミングの直後に、各気筒での燃焼行程により出力トルクが上昇している。但し、＃３気筒では燃料噴射を禁止しているため、燃焼行程期間中であっても出力トルクは点線に示すようには上昇しない。そのため、失火させていなければトルク変動幅がΔＴｒｑ１である筈が、失火させることにより変動幅がΔＴｒｑ２に増大している。
【００５２】
しかも、上述の如くフロアマット４０が原因で両踏み状態に陥っており、さらにブレーキペダル３４を踏み込んでスロットル開度を増大させた場合には、図４中の一点鎖線に示すように燃焼気筒（＃１，＃４,＃２）による出力トルクが大きくなるので、トルク変動幅ΔＴｒｑ２’はさらに大きくなる。
【００５３】
そこで本実施形態では、失火気筒（＃３）での燃焼行程で失火させるタイミング毎に、変速装置ＡＴによる動力伝達を解除するニュートラル状態にするよう、変速機１１ｂの作動を切り替える。具体的には、変速機１１ｂが有するブレーキ又はクラッチの作動を制御することで、変速機１１ｂの入力軸を空転させる。これにより、失火気筒（＃３）のタイミング毎にエンジンブレーキがかかることが回避されるので、トルク変動による車両のショック状態を緩和できる。
【００５４】
図５は、両踏み状態検出時における、燃料カットによる制限制御及び変速装置ＡＴのニュートラル切替の処理手順を示すフローチャートであり、ＥＣＵ３０が有するマイクロコンピュータにより所定時間で繰り返し実行される。
【００５５】
先ず、図５のステップＳ１０（両踏み判定手段）において、アクセルセンサ３１及びブレーキスイッチ３３により両踏み状態が検出されているか否かを判定する。両踏みを検出している場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）には、次のステップＳ２０（出力制限手段）に進み、所定気筒（失火気筒）に対する燃料噴射を禁止する。なお、この燃料カット実施に伴い、所定気筒に対する点火プラグ２２の放電も禁止させる。
【００５６】
続くステップＳ３０では、現時点での燃焼行程にある気筒が、燃料カットされている失火気筒であるか否かを判定する。そして、失火気筒の燃焼行程であると判定された場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）には、次のステップＳ４０に進み、変速装置ＡＴをニュートラル状態に切り替えて、クランク軸から駆動輪への動力伝達を遮断する。一方、失火気筒の燃焼行程でないと判定された場合（Ｓ３０：ＮＯ）には、次のステップＳ５０に進み、変速装置ＡＴを所定の変速段に切り替えて、エンジン出力を駆動輪に伝達させる。
【００５７】
図４を用いてステップＳ３０〜Ｓ５０の処理を具体的に説明すると、失火気筒（＃３）に対応する点火時期（正確には、燃料カットによる制限制御を実施していないと仮定した場合の点火時期）よりも所定時間だけ前の時期ｔ１（ニュートラル開始時期）から、失火気筒（＃３）の次に燃焼行程を実施する燃焼気筒（＃４）に対応する点火時期よりも所定時間だけ後の時期ｔ２（ニュートラル終了時期）までの期間Ｔａでは、失火気筒の燃焼行程であると判定（Ｓ３０：ＹＥＳ）してニュートラル状態に切り替える（Ｓ４０）。一方、当該期間Ｔａでなければ、失火気筒の燃焼行程でないと判定（Ｓ３０：ＮＯ）して所定の変速段でクラッチ接続する（Ｓ５０）。
【００５８】
例えば、ニュートラル開始時期ｔ１であるか否かを判定し、ニュートラル開始時期ｔ１であると判定した時点からニュートラルへの切替（Ｓ４０）を開始するとともに経過時間のカウントを開始する。そして、カウントした経過時間が前記期間Ｔａに達した時点でニュートラル終了時期ｔ２と判定してクラッチ接続する（Ｓ５０）。
【００５９】
以上により、本実施形態によれば、機械式のスロットルバルブ１６を用いた車両において意図せずに両踏み状態に陥った場合であっても、両踏み検出時には燃料カットにより所定気筒を失火させるので、エンジン出力を制限して車両走行の安全性を向上できる。また、失火タイミング毎に変速装置ＡＴをニュートラルに切り替えるので、失火タイミングで生じる減速トルク（エンジンブレーキ）を無くすことができる。よって、失火気筒（＃３）による燃焼行程のタイミングでの出力トルクと、燃焼気筒（＃１，＃４,＃２）による燃焼行程のタイミングでの出力トルクとで生じるトルク差を小さくできる。よって、トルク変動を抑制できるので、車両が加速と減速を繰り返すショック状態になることを抑制できる。
【００６０】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、失火気筒（＃３）を１つに設定しているが、失火気筒を複数設定してもよい。また、両踏み判定された時の車速に応じて失火気筒の数を可変設定してもよい。例えば、高車速であるほど失火気筒の数を増やして安全性を向上させることが望ましい。
【００６２】
・上記実施形態では、ニュートラルに切り替える期間Ｔａの開始時期ｔ１を、失火気筒（＃３）の点火時期Ｓ(#3)の所定時間前に設定しているが、点火時期Ｓ(#3)を開始時期ｔ１としてもよいし、所定のクランク角度に達したタイミングを開始時期ｔ１としてもよい。なお、前記「所定のクランク角度」は、失火気筒が燃焼行程上死点に達したクランク角度でもよいし、その上死点角度よりも所定角度だけ前の角度でもよい。
【００６３】
・上記実施形態では、ニュートラルに切り替える期間Ｔａの終了時期ｔ２を、燃焼気筒（＃４）の点火時期Ｓ(#4)の所定時間後に設定しているが、点火時期Ｓ(#4)を終了時期ｔ２としてもよいし、所定のクランク角度に達したタイミングを終了時期ｔ２としてもよい。なお、前記「所定のクランク角度」は、失火気筒が燃焼行程下死点に達したクランク角度でもよいし、その下死点角度よりも所定角度だけ後の角度でもよい。
【００６４】
・図５のステップＳ１０で両踏みを判定するにあたり、アクセルペダル３２の踏込量が所定量以上であることを条件として両踏み判定するようにしてもよい。同様に、ブレーキペダル３４の踏込量が所定量以上であることを条件として両踏み判定するようにしてもよい。
【００６５】
・本発明は、ブレーキペダル３４の踏込操作の有無を検出するブレーキスイッチ３３に替えて、ブレーキペダル３４の踏込量を検出するブレーキセンサを備えた車両に適用しても良い。また、アクセルペダル３２の踏込量を検出するアクセルセンサ３１に替えて、アクセルペダル３２の踏込操作の有無を検出するアクセルスイッチを備えた車両に適用しても良い。
【００６６】
・本発明は、図１に示すような吸気ポート噴射式エンジンに限定されず、筒内噴射式エンジンや、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁と筒内噴射用の燃料噴射弁の両方を備えたデュアル噴射式のエンジンにも適用して実施できる。
【符号の説明】
【００６７】
１６…機械式スロットルバルブ、３２，３２０…アクセルペダル、３４…ブレーキペダル、５０…車両のフロア部、ＡＴ…自動変速装置、Ｓ１０…両踏み判定手段、Ｓ２０…出力制限手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各気筒での燃焼行程を順次行う多気筒エンジンと、
エンジン出力軸の回転速度を変速して駆動輪へ伝達する変速装置であって、変速段を自動で切り替える電子制御式の自動変速装置と、
エンジン吸気量を調整するスロットルバルブであって、運転者によるアクセルペダルの踏込み操作力で機械的に駆動させる機械式スロットルバルブと、
を備える車両に適用され、
アクセルペダル及びブレーキペダルが共に踏み込まれている両踏み状態であるか否かを判定する両踏み判定手段と、
前記両踏み状態であると判定されている時には、前記多気筒エンジンのうち所定気筒での燃焼行程で燃料噴射を禁止して失火させることで、前記ブレーキペダルの踏込操作を前記アクセルペダルの踏込操作よりも優先してエンジン出力を制限させる出力制限手段と、
を備え、
前記出力制限手段により前記所定気筒での燃焼行程で失火させるタイミングで、前記自動変速装置をニュートラル状態に制御することを特徴とする車両用エンジン及び変速装置の制御装置。
【請求項２】
前記アクセルペダルは、車両のフロア部に支持されるフロア支持式のペダルであることを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジン及び変速装置の制御装置。
【請求項３】
踏込操作されていない時の前記アクセルペダルの踏込操作面が、踏込操作されていない時の前記ブレーキペダルの踏込操作面よりも下方に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用エンジン及び変速装置の制御装置。
【請求項１】
各気筒での燃焼行程を順次行う多気筒エンジンと、
エンジン出力軸の回転速度を変速して駆動輪へ伝達する変速装置であって、変速段を自動で切り替える電子制御式の自動変速装置と、
エンジン吸気量を調整するスロットルバルブであって、運転者によるアクセルペダルの踏込み操作力で機械的に駆動させる機械式スロットルバルブと、
を備える車両に適用され、
アクセルペダル及びブレーキペダルが共に踏み込まれている両踏み状態であるか否かを判定する両踏み判定手段と、
前記両踏み状態であると判定されている時には、前記多気筒エンジンのうち所定気筒での燃焼行程で燃料噴射を禁止して失火させることで、前記ブレーキペダルの踏込操作を前記アクセルペダルの踏込操作よりも優先してエンジン出力を制限させる出力制限手段と、
を備え、
前記出力制限手段により前記所定気筒での燃焼行程で失火させるタイミングで、前記自動変速装置をニュートラル状態に制御することを特徴とする車両用エンジン及び変速装置の制御装置。
【請求項２】
前記アクセルペダルは、車両のフロア部に支持されるフロア支持式のペダルであることを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジン及び変速装置の制御装置。
【請求項３】
踏込操作されていない時の前記アクセルペダルの踏込操作面が、踏込操作されていない時の前記ブレーキペダルの踏込操作面よりも下方に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用エンジン及び変速装置の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−９７６３３（Ｐ２０１２−９７６３３Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４５０４４（Ｐ２０１０−２４５０４４）
【出願日】平成２２年１１月１日（２０１０．１１．１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１日（２０１０．１１．１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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