JP2564544B2 - 自動変速機付車両用エンジンの燃料制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動変速機がその出力軸に接続された車両用
エンジンに関し、さらに詳しくは、この自動変速機がロ
ックアップ機能を有するトルクコンバータを備えている
車両用エンジンに関するものである。

（従来の技術） 車両用エンジンにおいては、加速直後のエンジンの応
答性を向上させるため、通常の同期噴射とは別に、一定
の条件が成立した場合には非同期に燃料噴射を行なうこ
とが行なわれている。例えば、アイドルスイッチがオン
からオフに切換わった場合や、スロットルの開度変化度
合から車両の加速状態を検出した場合等のような加速過
渡状態を検出したときに非同期噴射を行なわせるように
しているものがある。これは、加速過渡状態のときに
は、吸入混合気がリーンになることにより加速ショック
や加速ヘジテーションが生ずる等という走行性悪化現象
が生ずるのを上記非同期噴射により改善しようとするも
のである。このような非同期噴射を行なわせる例として
は、例えば、特公昭54−14688号公報に開示されている
燃料噴射装置がある。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のような非同期噴射を行なわせる場合に、従来に
おいては、このエンジンの出力軸側に接続される変速機
の種類とは関係なしに、一定の条件成立時（加速過渡状
態時等）には常に同じ制御を行ない非同期噴射を行なう
ようになっている。しかしながら、上記のような加速過
渡状態における非同期噴射を行なった場合、このエンジ
ンの出力軸に接続される変速機がマニュアルタイプの変
速機でありクラッチが繋がるとともに所定の変速段が選
定されている場合であったり、変速機がトルクコンバー
タを有する自動変速機でありこのトルクコンバータのロ
ックアップクラッチが接続している場合にあったりする
とき（すなわち、エンジンと駆動系が直結状態であると
き）には、上記非同期噴射によるエンジン出力の増大が
駆動系に直接伝達されるので加速ショックや加速ヘジテ
ーションに対する対策となるのであるが、このエンジン
に自動変速機が接続され且つこの自動変速機のロックア
ップクラッチが非接続でトルクコンバータを介して動力
伝達が行なわれている場合には、上記非同期噴射により
エンジン出力が変動してもトルクコンバータにおいてこ
の変動が吸収されていまい加速ショックや加速ヘジテー
ションはほとんど改善されず、非同期噴射の分だけ燃費
を低下させてしまうという問題がある。すなわち、エン
ジンに自動変速機が接続されている場合で、この自動変
速機のトルクコンバータを介して動力伝達がなされてい
る状態では、非同期噴射を行なっても、加速ショックや
加速ヘジテーションの改善にはあまり効果がなく、燃費
が低下するだけであるという問題がある。

（問題点を解決するための手段） このようなことから、本発明においては、上記従来技
術におけるトルクコンバータを介しての動力伝達中での
非同期噴射による燃費の低下という問題を解決せんとす
るものであり、このための手段として本発明の燃料制御
装置は以下のように構成される。すなわち、この燃料制
御装置では、車両の加速過渡状態が検出されたときに
は、燃料増量手段により非同期噴射等を行なわせてエン
ジンへの供給燃料の量を所定量だけ増量させるのである
が、上記加速過渡状態が検出された場合でも同時にロッ
クアップクラッチが非接続であることが検出されたとき
には、燃料制御手段を作動させて上記燃料増量手段によ
る供給燃料の増量を制限するように構成している。

（作用） 上記燃料制御装置を用いると、自動変速機のロックア
ップが作動されてエンジン出力がロックアップクラッチ
を介して直接変速機に伝達される状態のときには、加速
過渡状態が検出されると非同期燃料増量手段によりエン
ジンへの供給燃料量が増大されて加速ショックや加速ヘ
ジテーションの発生が効果的に防止され、一方、ロック
アップが非動作でありエンジン出力がトルクコンバータ
を介して変速機に伝達される状態の場合には、加速過渡
状態が検出されたときに非同期燃料増量手段による非同
期噴射等を行なっても加速ショック等の改善にはあまり
効果が期待できないので、この場合には加速過渡状態が
検出された時に非同期燃料制限手段により非同期増量手
段による燃料供給の増量を制限して燃費を向上させるよ
うになっている。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の好ましい実施例について
説明する。

第１図は本発明に係る燃料制御装置を備えたエンジン
の燃料供給系を示す断面概略図である。シリンダブロッ
ク１とシリンダヘッド２により囲まれたシリンダ室内を
上下に摺動自在にピストン８が配され、シリンダヘッド
２には吸気および排気バルブ3a,3bにより開閉自在に覆
われた吸気口2aおよび排気口2bが形成されている。この
シリンダヘッド２の上面には吸気および排気バルブ3a,3
bを作動させるカムシャフト４が配されている。さら
に、上記吸気口2aにはエアクリーナ11を介して外部に連
通する吸気通路10が接続され、この吸気通路10の吸気口
2aとの接続部に吸気口2a内に燃料を噴射供給する燃料噴
射バルブ６が取付けられている。この吸気通路10にはこ
の入口部から順に、吸入空気量を検出するエアフローメ
ータ12、吸入空気の温度を検出する吸入空気温センサ1
5、吸入空気量を調整するスロットバルブ13およびサー
ジタンク10bを有し、さらにスロットルバルブ13をバイ
パスして空気の吸入を行なわせるバイパス通路10aを有
するとともにこのバイパス通路10aにはアイドル回転を
一定に保つためにこのバイパス通路10aの開閉制御を行
なうISCバルブ14が配設されている。なお、シリンダブ
ロック１には冷却水通路1aが形成され、この冷却水通路
1a内の冷却水の温度を検出する水温センサ16が取付けら
れている。このエンジンの出力軸にはロックアップクラ
ッチを備えたトルクコンバータを有する自動変速機20が
接続されており、この自動変速機20の制御バルブ21にお
いてロックアップクラッチの作動の有無が検出されると
ともに、この検出信号がライン21aを介してA/Tコントロ
ールユニット23に送られ、またシフトレバー22の位置が
検出され、この検出信号はライン22aを介してA/Tコント
ロールユニット23に送られるようになっている。

エンジンの燃料噴射の制御等はエンジンコントロール
ユニット30により行なわれる。このエンジンコントロー
ルユニット30には、ライン31〜38を介して各種信号が入
力され、エンジンコントロールユニット30においては、
これらの信号に基づいて燃料の同期および非同期噴射の
量および時期の設定を行ない、この設定された量および
時期の燃料噴射を行なわせるように、燃料噴射バルブ６
にライン41を介して所定の信号を出力する。なお、ライ
ン31はA/Tコントロールユニット23に繋がり、このユニ
ット23からロックアップの有無および変速ギヤがニュー
トラルか否かを検出した信号が送られる。ライン32から
34を介しては、それぞれ吸入空気の温度、吸入空気量、
ISCバルブ14の開度信号が送られる。ライン35によって
は、スロットルバルブ13の開度およびアイドルスイッチ
のオン・オフ信号が送られ、ライン36〜38によっては、
カムシャフト４の回転角から検出したクランク回転角、
ディストリビュータ７から検出したエンジン回転数、お
よび水温センサ16により検出したエンジン冷却水温の信
号が送られる。

次に、上記エンジンコントロールユニット30による燃
料噴射制御を第２図から第４図のフローチャートを用い
て説明する。

第２図のエンジンの運転の基本となる同期噴射制御を
説明するフローチャートである。このフローは、まず気
筒判別信号“Ｇ信号”を読取ることから開始する。この
Ｇ信号はクランクの回転角が720゜となるごとにライン3
7を介して検出される信号であり、このＧ信号により各
シリンダの判別がなされる。次いで、エンジン回転数:N
と吸入空気量:Qを読取り、この情報に基づいて基本噴射
時間Tpを求める。

なお、Tp＝Ｋ×（Q/N） 但し、K:演算係数 この後、各種センサによりエンジンの運転状態を検出
するとともに、この検出した運転状態により補正係数C
totalを求め、この補正係数により上記基本噴射時間の
補正を行ない同期噴射時間Tiを算出する。

なお、Ti＝Tp×C total＋無効噴射時間である。

一方、ライン37を介してクランク回転角30゜毎に１回
のNe信号が出力されており、上記同期噴射時間Tiの算出
の後、Ｇ信号入力後のNe信号の回数の読込みを開始し、
Ne≧８となったときに燃料噴射バルブ６による同期噴射
時間Tiの同期噴射を行なわせる。なお、上記Ne≧８の判
別はエンジンにより異なり、Ne≧７であったり、Ne≧９
であったりすることもある。この後、Neを零にリセット
して１回のフローを終了し、以下、このフローが繰返さ
れる。

次に、第３図により、アイドルスイッチがオンからオ
フへ切換わった場合における非同期噴射の作動を説明す
る。まず、ライン31〜38を介しての各種信号の読込みを
行ない、アイドルスイッチがオフか否かを判定し、これ
がオンのときすなわちアイドル状態のときには非同期噴
射量を零にして非同期噴射は行なわせず今回のフローを
終了する。アイドルスイッチがオフのときには、前回の
フローにおいてアイドルスイッチがオンであったか否か
が判定され、前回もオフの場合は非同期噴射量を零にし
てこの噴射は行なわせず、今回のフローを終了する。一
方、前回のフローにおいてはアイドルスイッチがオンで
あった場合には、前回のフローから今回のフローの間に
おいてアイドルスイッチがオンからオフに切換わったこ
とになり、この場合には、変速機が自動変速機（AT）か
否かの判定がなされ、自動変速機でない場合、すなわち
マニュアル変速機の場合には、マニュアル変速機用の非
同期噴射量ｂを設定し、この噴射量ｂの噴射を行なわ
せ、今回のフローを終了する。変速機が自動変速機の場
合には、ロックアップがホールド状態か否か、すなわち
ロックアップクラッチが非接続か否かが判定され、ホー
ルド状態でない場合（ロックアップクラッチが接続の場
合）、すなわちトルクコンバータを迂回してエンジンか
ら変速機へ直接動力伝達がなされている場合には、所定
の非同期噴射量ａを設定し、この噴射量ａの噴射を行な
わせて今回のフローを終了する。一方、ホールド状態の
場合（ロックアップクラッチが接続されていない場
合）、すなわちトルクコンバータを介しての動力伝達が
行なわれている場合には、エンジン回転数Ｎが所定回転
数N₁より大きいか否かが判定され、Ｎ≧N₁の場合には、
非同期噴射量を零にして非同期噴射を行なわせずに今回
のフローを終了する。また、Ｎ＜N₁の場合には、非同期
噴射量ａの設定を行ない、この噴射量ａの噴射を行なわ
せて今回のフローを終了する。以下、上記フローを繰返
すことによりアイドルスイッチ非同期噴射の制御がなさ
れる。

さらに、第４図により、スロットルバルブの開度変化
度合から車両の加速過渡状態を検出した場合に非同期噴
射を行なわせるスロットル非同期噴射フローについて説
明する。このフローはライン31〜38を介しての各種信号
の読込みから開始し、次いでアイドルスイッチがオンか
否かを判定を行なう。アイドルスイッチがオンの場合に
は加速過渡状態とはなり得ないのでフローの最初に戻
り、アイドルスイッチがオフとなった後に以下の作動が
なされる。

アイドルスイッチがオフのときには、スロットル変化
率ΔTvoを演算する。

なお、ΔTvo＝Tvo（Ｎ−１）−Tvo（ｎ） 次いで、変速機が自動変速機（AT）が否かの判定がな
され、自動変速機でない場合には第１の非同期噴射量と
しての最大および最小値BmaxおよびBminを設定する。一
方、自動変速機の場合にはロックアップがホールド状態
か否かが判定され、ホールド状態でない場合（ロックア
ップクラッチが接続の場合）には第２の非同期噴射量と
しての最大および最小値Ｂ′maxおよびＢ′minを設定す
る。ロックアップがホールド状態の場合（ロックアップ
クラッチが非接続の場合）にはエンジン回転数Ｎが所定
回転数N₁より大きいか否かを判定し、Ｎ≧N₁の場合には
第３の非同期噴射量としての最大および最小値Ｂ″max
およびＢ″minを設定し、Ｎ＜N₁の場合には第２の非同
期噴射量の最大および最小値Ｂ′maxおよびＢ′minを設
定する。なお、この場合、Bmax＞Ｂ′max＞Ｂ″maxであ
り、Bmin＞Ｂ′min＞Ｂ″minである。

この後、スロットルバルブの開度変化率が判定レベル
値Ａより大きいか否かの判定がなされる。なお、この開
度変化率Rthは Rth＝（ΔTvo/Tvo（ｎ−１）×ｋ として求められる。

この開度変化率Rth＜Ａのときには加速過渡状態では
ないので、この場合には非同期噴射量Ｂを零に設定して
非同期噴射は行なわせずに本フローを終了する。

一方、Rh≧Ａのときには、加速過渡状態であると判定
され、非同期噴射量Ｂが演算される。

なお、Ｂ＝Rth＋Ｃとして算出される。

そして、この非同期噴射量Ｂが上記設定された非同期
噴射量の最大値（Bmax,B′maxもしくはＢ″max）と最小
値（Bmin,B′minもしくはＢ″min）との間にあるか否か
が判定され、最大値と最小値の間にある場合には上記演
算された非同期噴射量の燃料噴射が行なわれ、一方、非
同期噴射量が最大値より大きい場合には最大値（Bmax,
B′maxもしくはＢ″max）を非同期噴射量Ｂとして設定
してこの噴射量の噴射を行なわせ、また、上記のように
して演算された噴射量Ｂが最小値（Bmin,B′minもしく
はＢ″min）より小さい場合にはこの最小値を非同期噴
射量Ｂとして設定し、この噴射量Ｂの噴射を行なわせ、
今回のフローを終了する。以下、上記フローを行なわせ
ることによりスロットル非同期噴射の制御が行なわれ
る。このようにすると、エンジン出力軸に自動変速機が
接続されている場合であって、ロックアップがホールド
状態（ロックアップクラッチが非接続）の場合にはロッ
クアップがホールドされていない場合より少ない量の非
同期噴射量の設定がなされることになり、非同期噴射に
よる加速ショックや加速ヘジテーションの向上にあまり
効果のないロックアップホールド時における非同期噴射
量を少なくして燃費の低下を図ることができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、加速過渡状態
が検出された場合でも同時にロックアップクラッチが非
接続であることが検出されたときには、非同期燃料制限
手段を作動させて非同期燃料増量手段による供給燃料の
増量を制限するように構成しているので、自動変速機の
ロックアップが作動されてエンジン出力がロックアップ
クラッチを介して直接変速機に伝達される状態のときに
は、加速過渡状態が検出されると非同期燃料増量手段に
よりエンジンへの供給燃料量が増大されて加速ショック
や加速ヘジテーションの発生を効果的に防止することが
でき、一方、ロックアップが非作動でありエンジン出力
がトルクコンバータを介して変速機に伝達される状態の
場合、すなわち、加速過渡状態が検出されたときであっ
ても非同期燃料増量手段による非同期噴射等を行なって
も加速ショック等の改善にはあまり効果が期待できない
場合には、加速過渡状態が検出された時に非同期燃料制
限手段により非同期増量手段による燃料供給の増量を制
限して燃費を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る燃料制御装置を備えたエンジンの
燃料供給系を示す断面概略図、 第２図は同期噴射制御を説明するフローチャート、 第３図はアイドルスイッチ非同期噴射の制御を示すフロ
ーチャート、 第４図はスロットル非同期噴射の制御を示すフローチャ
ートである。 １……シリンダブロック、２……シリンダヘッド ４……カムシャフト、６……燃料噴射バルブ ８……ピストン、10……吸気通路 13……スロットルバルブ、20……自動変速機 21……制御バルブ、22……シフトレバー 23……A/Tコントロールユニット 30……エンジンコントロールユニット

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロックアップ機能を有するトルクコンバー
   タを備えた自動変速機が出力軸に接続されてなる自動変
   速機付車両用エンジンにおいて、 加速過渡状態が検出されたとき、エンジンへの燃料供給
   を所定量だけ増量させる燃料増量手段と、上記加速過渡
   状態が検出されたときであっても同時にロックアップが
   非作動であることが検出されたときには、上記燃料増量
   手段による供給燃料の増量を制限する燃料制御手段とを
   備えてなることを特徴とする自動変速機付車両用エンジ
   ンの燃料制御装置。