JP2722856B2 - 内燃機関のアイドル回転制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばスチールベルト
方式の無段変速機と連繋した内燃機関のアイドル回転制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように車両の動力伝達機構にあっ
ては、内燃機関の動力を流体を介して出力軸に伝達する
所謂トルクコンバータなどの他に、２つのプーリ間に巻
装されたスチールベルトを介して出力軸に伝達するスチ
ールベルト方式の無段変速機が採用されている（例えば
特開昭６３−３８７４７号公報等参照）。

【０００３】これは、内燃機関のクランク軸と入力軸を
断続する発進用の電磁クラッチと、シンクロメッシュ式
の前後進切換機構と、該前後進切換機構に連結されたプ
ライマリプーリとセカンダリプーリとの間に巻装された
スチールベルトと、該各プーリに対してオイルポンプか
ら圧送される油圧を制御する油圧コントロールバルブ機
構と、終減速機とにより主として構成されている。前記
オイルポンプは、外歯式インボリュートギアポンプが用
いられ、クランク軸によって直接駆動されると共に、そ
の吐出圧が油圧コントロールバルブ機構を介してプライ
マリプーリ及びセカンダリプーリに送られ作動圧として
使用されるようになっている。

【０００４】即ち、油圧コントロールバルブ機構は、ア
クセルペダル踏込量と機関回転数を信号源としてプライ
マリプーリ及びセカンダリプーリへのライン圧の流出入
を制御し、プライマリプーリ，セカンダリプーリの各可
動シープの位置決めを行ないプーリ比（変速比）を制御
する。そして、アクセルペダルを踏み込んで変速比が１
速の状態では所定のライン圧がプライマリプーリへ導か
れる。この時点が変速開始点であって、アクセルペダル
踏込量によりいずれかの機関回転数（要求機関回転数）
から変速を始動するかが決定され、定常運転時などにお
いてアクセルを徐々に踏み込んで要求機関回転数が上昇
すると２速，３速等にシフトアップする一方、オーバド
ライブ中にアクセルを離すと要求機関回転数の降下に伴
い１速にシフトダウンするようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記ベルト方式の無段
変速機にあっては、２速以上の定常運転中あるいは加速
運転中に通常のブレーキ操作を行なった場合には、機関
回転数が徐々に低下して漸次シフトダウンが行なわれ、
所定の低回転時に１速にシフトダウンするが、急激なブ
レーキ操作により急減速を行なった場合には、電磁クラ
ッチの遮断に伴い機関回転数が１，５００rpm以下に急
速に低下する。このため、オイルポンプの回転数も急激
に低下して変速比を３速，２速から１速に切り換えるた
めに必要な吐出圧が確保できなくなる。この結果、急減
速後、直ちに加速しようとしても、今まだ１速状態にな
っていないため、タイムラグが発生して加速フィーリン
グが著しく低下してしまう。

【０００６】また、スチールベルトが張力不足によって
プライマリ，セカンダリプーリ間で滑りを起こし、耐久
性が低下するといった問題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来のス
チールベルト方式の無段変速機における技術的課題に鑑
みて案出されたもので、図１に示すように、機関のクラ
ンク軸によって直接駆動されるオイルポンプＰの吐出圧
を介して変速比を切り換えるベルト式無段変速機と連繋
する内燃機関において、機関のアイドル運転状態を検出
するアイドル検出手段１と、機関の現在の回転数を検出
する回転数検出手段２と、該回転数検出手段２からの出
力信号と予め記憶された所定の回転数とにより回転数の
減少割合を求める減少割合検出手段３と、前記アイドル
検出手段１と減少割合検出手段３からの出力信号に基づ
いて車両の所定以上の急減速状態を判定する判定手段４
と、該判定手段４からの出力信号に基づき所定の変速比
範囲の高速ギア側からの急減速時には燃料噴射弁５から
燃料を噴射するとともに噴射燃料量と吸入空気量を増量
補正する制御手段６とを備え、該制御手段６により前記
急減速時における機関回転数を機関の停止を防止しかつ
前記オイルポンプＰの必要吐出圧を確保できる回転数以
上に上昇させて、前記オイルポンプＰの吐出圧によって
低速ギア側への変速比に切り換えるようにしたことを特
徴としている。

【０００８】

【作用】前記構成の本発明によれば、２速以上の高速ギ
ア側での車両の定常あるいは加速運転中にブレーキペダ
ルを急激に踏み込んで急減速を行なった場合には、アイ
ドル検出手段１と減少割合検出手段３からの出力信号に
基づいて判定手段４が急減速状態を判定してその信号を
制御手段６に出力する。斯かる制御手段６は、即座に燃
料噴射弁５に増量補正用のパルス信号（デューティ制
御）を出力して瞬間的に噴射燃料量を増加させるととも
に吸入空気量を増加させる。このため、機関の回転数が
例えば１，５００ｒｐｍ以上に一時的かつ速やかに上昇
して、機関の停止を防止しかつベルト式無段変速機構の
変速切り変え用のオイルポンプＰの回転数を上昇させ、
これによって低速側である１速に切り換え可能な吐出圧
を確保すると共に、スチールベルトが滑るのを防ぐ吐出
圧を確保することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。

【００１０】図２はベルト式無段変速機（ＥＣＶＴ）１
１と連繋する内燃機関１２のアイドル回転制御システム
図、図３はＥＣＶＴ１１の制御システム図である。ま
ず、ＥＣＶＴ１の制御システムの概略を説明する。

【００１１】図中１３は、ＥＣＶＴ専用のコントロール
ユニット１４から機関運転状態に応じてＯＮ−ＯＦＦ信
号が出力されてクランク軸１２ａからの駆動力を入力軸
１５に対して断続する電磁クラッチ、１６は該入力軸１
５に設けられたプライマリプーリ、１７は出力軸１８に
設けられて、プライマリプーリ１６からスチールベルト
１９を介して駆動力が伝達されるセカンダリプーリであ
って、前記プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ１
７は、オイルポンプ２１から吐出された油圧が油圧コン
トロールバルブ機構２０を介して供給されるようになっ
ている。

【００１２】前記コントロールユニット１４は、機関回
転数，車速，アクセルペダル，ブレーキペダル，セレク
トレバー等の各センサ・スイッチ類からの出力信号によ
り、最適な発進が可能となるように電磁クラッチ１３を
制御している。

【００１３】前記プライマリ，セカンダリプーリ１６，
１７は、夫々可動シープ１６ａ，１７ａを備え、該可動
シープ１６ａ，１７ａは、側背面に設けられた油圧室１
６ｂ，１７ｂに供給された油圧によってボールスプライ
ンにより軸上を摺動してプーリの溝巾を可変するように
なっている。

【００１４】前記油圧コントロールバルブ機構２０は、
前記プーリ１６，１７がスチールベルト１９を介して動
力伝達をする際に、最適な油圧をセカンダリプーリ１７
の油圧室１７ｂに供給するプレッシャレギュレータバル
ブと、Ｄ，Ｄ_Sレンジにて１速からオーバドライブまで
の連続的な変速を制御するシフトコントロールバルブ
と、坂道等でエンジンブレーキが必要なときなどに機関
回転数を比較的高い状態に保つエンジンブレーキバルブ
と、前記各バルブの制御要素としての入力軸１５の回転
数，アクセル開度，変速比を検出する入力信号系とを備
えている。

【００１５】前記オイルポンプ２１は、機関のクランク
軸１２ａから直接駆動される外歯噛合式インボリュート
歯車ポンプであって、吐出油を前記プレッシャシフトコ
ントロールバルブを介してプライマリ，セカンダリプー
リ１６，１７の油圧室１６ｂ，１７ｂ等に供給するよう
になっている。

【００１６】そして、機関１２の始動時及び始動後にお
いてコントロールユニット１４から出力された制御信号
に基づき車両の運転状態に応じて電磁クラッチ１３，各
プーリ１６，１７の可動シープ１６ａ，１７ａ等の作動
を制御している。

【００１７】一方、前記内燃機関１２のアイドル回転制
御装置は、図２に示すように構成されており、マイクロ
コンピュータ，入力回路，出力回路，ＲＯＭ，ＲＡＭ等
を備えたコントロールユニット３０は、イグニッション
スイッチ３１によって通電，非通電され、吸気通路３２
途中のエアフローメータ３３からの吸気量信号，スロッ
トルスイッチ３４からのスロットル開度量及びアイドル
運転の有無を検出する信号を入力すると共に、ディスト
リビュータ３５内のクランク角センサ３６によって機関
回転数及び点火時期信号を入力し、さらに、トランスミ
ッション３７に設けられたニュートラルスイッチ３８並
びに水温センサ３９からの出力信号を入力している。ま
た、エアコンスイッチ４０からのＯＮ−ＯＦＦ信号を入
力していると共に、アンチロック制御機構を備えた車両
にあっては、該アンチロック制御機構の作動，非作動を
検出するＡＢＳスイッチ４１からのＯＮ−ＯＦＦ信号を
入力している。

【００１８】更に、斯かるコントロールユニット３０
は、前記各センサ・スイッチ類からの出力信号に基づい
て現在の機関運転状態を検出してフィードバック制御に
より要求燃料量及び加速時等の補正値を算出し、そのパ
ルス信号を燃料噴射弁４２に出力して運転状態に応じた
最適な空燃比を確保している。また、ディストリビュー
タ３５を介して点火栓４３の点火時期を進遅制御するよ
うになっていると共に、アイドル制御弁（ＡＡＣ／Ｖ）
４４の開度量を制御してアイドル運転時における補助空
気量を制御するようになっている。更に、このコントロ
ールユニット３０は、現在の機関回転数を予め設定され
た機関回転数及び所要時間との関係で急減速か否かを判
別する判別回路を備えていると共に、該判別回路からの
制御信号に応じてアイドル制御弁４４及び燃料噴射弁４
２に対するパルス巾を制御して補助吸気量及び噴射燃料
量を増量補正する制御を行なうようになっている。

【００１９】以下、コントロールユニット３０の具体的
制御を図４のフローチャートに基づいて説明する。この
フローチャートでは、アンチロック制御機構を備えてい
ない車両について適用した制御手順を示している。

【００２０】即ち、まずセクション１でクランク角セン
サ３６からの出力信号により現在の機関運転状態を読み
込む。次に、セクション２でニュートラルスイッチ３８
がＯＦＦされているか否かを判別し、ＮＯつまりギアが
ニュートラル位置であると判別した場合はそのまま終わ
るが、ＹＥＳであればセクション３に進む。ここでは、
スロットルスイッチ３４によって現在アイドル運転中か
否かが判別され、ＮＯであればそのまま終わり、ＹＥＳ
つまりアクセルペダルの踏み込みのないアイドル運転中
であると判別した場合はセクション４に進む。ここで
は、急激なブレーキペダルの踏み込みによる急減速状態
にあるか否かを判別する。つまり、前述のように所定時
間内での機関回転数△ｎの低下速度が設定回転数Ｎ２よ
りも大きい場合は急減速（ＹＥＳ）と判別し、小さい場
合は急減速ではない（ＮＯ）と判別する。ここで、ＮＯ
と判別した場合はそのまま終わるが、ＹＥＳと判別した
場合はセクション５に移行する。このセクション５で、
アイドル制御弁４４に対するデューティ比つまり開時間
を最大に制御して、燃焼室への補助空気量を最大量とす
る。続いて、セクション６で、エアコンスイッチ４０が
ＯＮされているか否かを判別し、ＯＦＦであればセクシ
ョン８に進むが、ＯＮされている場合は、セクション７
でエアコンスイッチ４０をＯＦＦにして非通電とし、機
関の駆動負荷を低減させて機関回転数の緩慢な立上りを
防止する。

【００２１】そして、セクション８において、燃料噴射
弁４２からの燃料噴射が停止されているか否かを判別
し、停止されていないと判断した場合はセクション１０
に進み、停止されていると判断した場合はセクション９
で燃料噴射停止を解除（中止）する制御を行なう。つま
り、通常アイドル制御中は、燃料噴射がカットされる
が、アイドルアップ制御を行なう必要上、燃料カット制
御を中止する。

【００２２】次に、セクション１０では、前記ディスト
リビュータ３５に制御信号を出力して点火栓４３の点火
時期を進角する制御を行なう。これによって、混合気の
リーン化の発生を防止して燃焼を良好な状態に維持す
る。

【００２３】さらに、セクション１１では、燃料噴射弁
４２に増量補正信号つまり通常運転時のパルス巾と同様
にデューティを大きく制御して割込み噴射を行なう。こ
の割込み噴射は、最低１回の噴射制御をするが、運転状
態に応じて複数回噴射することも可能であり、斯かる１
〜複数回の噴射によって機関回転数を少なくとも約１.
５００rpm以上を確保する。これによって、クランク軸
１２ａから伝達される駆動力によってオイルポンプ２１
のポンプ回転数が瞬間的に上昇して吐出圧が十分に確保
され、変速比を２，３速状態から１速に速やかに切り換
えることができる。依って、急減速後直ちに加速する場
合にも、既に１速側に変速されているため、タイムラグ
が防止されリアルタイムで加速することが可能となり、
加速フィーリングが十分に満足される。

【００２４】しかも、スチールベルト１９の両プーリ１
６，１７間での十分な張力が得られて滑りの発生が防止
され、該スチールベルト１９の耐久性が向上する。

【００２５】尚、前記セクション１１で割込み噴射制御
を終了した後は、セクション１に戻る。また、斯かるア
イドルアップ制御中にアクセルペダルを踏み込んで加速
を行なった場合は、該加速割り込み噴射を中止する制御
を行ない、アイドルアップ制御を優先的に行なう。更
に、噴射タイミングは、アイドルアップ制御条件が備わ
った時点で即座に行なうが、噴射中の気筒がない場合
は、アイドルアップ制御判定前最後に噴射した気筒に直
ちに割込み噴射する。

【００２６】図５はアンチロックブレーキ制御機構を備
えた車両に適用したアイドルアップ制御のフローチャー
トを示している。即ち、アンチロックブレーキ制御機構
はＯＮ−ＯＦＦを繰り返しつつ車輪のスベリを防ぐ装置
であって、アンチロックブレーキ制御機構ＯＮ時は、装
置にかかる負荷（ＥＣＶＴ．車輪）を小さくするため、
クラッチを切っている。エンジン回転数はアイドル回転
になっている。アンチロックブレーキ制御機構ＯＦＦ時
は、タイヤが回転しようとする力が大きいため、ＥＣＶ
Ｔのベルトがすべってしまう。これを防ぐため、エンジ
ン回転数をアップさせることにより、オイルポンプの吐
出圧を上昇させ、ベルト張力を増大させることを目的と
する。図４のセクション４に替えてセクション１２と
し、ここでアンチロックブレーキ制御機構スイッチ５０
がＯＮされているか否かを判別し、作動していると判断
した場合は、急減速時であると判断し前述と同様にセク
ション５に移行し、以下同様の制御を行なう。但し、セ
クション１１では、アンチロックブレーキ制御機構の作
動回数と同じ回数で燃料噴射が行なわれる。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係る内燃機関のアイドル回転制御装置によれば、急減速
時には、燃焼室に燃料を供給するとともに供給燃料の増
量補正と吸入空気量の増量補正を行なって機関回転数を
機関の停止を防止しかつ前記オイルポンプの必要吐出圧
を確保できる回転数以上に一時的かつ速やかに上昇させ
るようにししたため、機関の停止が防止されることは勿
論のこと、ベルト式無段変速機のオイルポンプのポンプ
回転数を上昇させることができ、十分な吐出圧を確保す
ることが可能となる。したがって、該ポンプ吐出圧に依
存した変速比の切り換えをたとえ急減速時においても低
速側へ速やかに切り換えることができる。この結果、急
減速後、直ちに加速し場合にもタイムラグが防止され、
リアルタイムで加速することが可能となり、加速フィー
リングを十分に満足することができる。

【００２８】また、前記１速への切り換えに伴い、ベル
トの張力が十分に確保できるため、該ベルトの滑りの発
生が防止され耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図。

【図２】本発明のアイドル回転数制御装置の一実施例を
示す全体構成図。

【図３】本発明に供されるベルト式無段変速機構を示す
全体構成図。

【図４】本実施例の制御フローチャート図。

【図５】本実施例の別異の制御フローチャート図。

【符号の説明】

１…アイドル検出手段、２…機関回転数検出手段、３…
減少割合検出手段、４…判定手段、５…燃料噴射弁、６
…制御手段、Ｐ…オイルポンプ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関のクランク軸によって直接駆動され
   るオイルポンプの吐出圧を介して変速比を切り換えるベ
   ルト式無段変速機と連繋する内燃機関において、 前記機関のアイドル運転状態を検出するアイドル検出手
   段と、機関の現在の回転数を検出する回転数検出手段
   と、該回転数検出手段からの出力信号と予め記憶された
   所定の回転数とにより回転数の減少割合を求める減少割
   合検出手段と、前記アイドル検出手段と減少割合検出手
   段からの出力信号に基づいて車両の所定以上の急減速状
   態を判定する判定手段と、該判定手段からの出力信号に
   基づき所定の変速比範囲の高速ギア側からの急減速時に
   は燃焼室へ燃料を供給するとともに燃料供給量および吸
   入空気量を増量補正する制御手段とを備え、該制御手段
   により前記急減速時における機関回転数を機関の停止を
   防止しかつ前記オイルポンプの必要吐出圧を確保できる
   回転数以上に上昇させて、前記オイルポンプの吐出圧に
   よって低速ギア側への変速比に切り換えるようにしたこ
   とを特徴とする内燃機関のアイドル回転制御装置。