JP3716761B2 - 自動変速機付エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機付エンジンの制御装置に関する
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動変速機付エンジンにおいては、自動変速機でのニュートラルレンジ（Ｎレンジ）から非ニュートラルレンジ（ＤレンジあるいはＲレンジ）へのセレクト操作の直後であっても、アクセルオンによって、エンジントルクが増大し、そのまま伝達される。
【０００３】
尚、特開昭５８−１３１３４１号公報には、減速運転条件にて燃料カットを行う場合に、自動変速機が停止レンジから走行レンジへ変化した時から所定時間内は、たとえ前記条件が成立しても、燃料カットを中止することが記載されており、このものでも、Ｎ→Ｄ（Ｒ）レンジのセレクト操作直後にアクセルオンによってエンジントルクが増大しそのまま伝達される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、Ｎ→Ｄ（Ｒ）レンジのセレクト操作直後は、自動変速機中のクラッチの締結が不十分であったり、ＣＶＴ（無段変速機）の場合はプーリ油圧が不十分であったりするので、このような状態で大きなエンジントルクが伝達されると、例えばクラッチの滑りによるフェージング材の過熱を始め、各種伝達部材・油圧配管系の劣化を生じるおそれがある。
【０００５】
このため、従来から、このような状態でもエンジントルクを十分に伝達できるよう、クラッチの滑り強度を含め、各種伝達部材・油圧配管系の強度を十分に確保するように、自動変速機の強度設計がなされており、これがコスト高、開発工数増大の一因になっていた。
本発明は、このような実状に鑑み、Ｎ→Ｄ（Ｒ）レンジのセレクト操作直後のアクセルオンによるエンジントルク伝達を必要最小限とすることで、自動変速機の強度設計にかかるコスト・工数を低減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明では、図１に示すように、自動変速機でのニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作を検出する特定セレクト操作検出手段と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作直後に、少なくともエンジン回転数が所定の燃料カット許可回転数以上であることを許可条件として、エンジンへの燃料供給を一時的にカットする燃料カット手段と、を設けて、自動変速機付エンジンの制御装置を構成する。
【０００７】
そして、前記燃料カット手段は、図１に示すように、ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作後、第１の所定時間内であることを計時する第１のタイマ手段と、前記第１の所定時間内の時に予め定められた燃料カット許可条件の成否を判定する許可条件判定手段と、前記第１の所定時間内であり、かつ前記燃料カット許可条件が成立した時に燃料カットを開始する燃料カット開始手段と、燃料カット開始後、予め定められた燃料カット解除条件の成否を判定する解除条件判定手段と、ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作後、前記第１の所定時間より長く、クラッチが締結されるに十分な期間として設定された第２の所定時間が経過したことを計時する第２のタイマ手段と、前記燃料カット解除条件が成立した時又は前記第２の所定時間が経過した時に燃料カットを終了する燃料カット終了手段と、を含んで構成されることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明では、前記許可条件判定手段は、水温検出手段により検出されるエンジンの冷却水温が所定値以上であることを、燃料カット許可条件の１つとすることを特徴とする。
請求項３に係る発明では、前記許可条件判定手段は、車速検出手段により検出される車速が所定値以下であることを、燃料カット許可条件の１つとすることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明では、前記解除条件判定手段は、少なくともエンジン回転数が前記燃料カット許可回転数より低く設定された所定の燃料カット解除回転数以下であることを、燃料カット解除条件とするものであることを特徴とする。
請求項５に係る発明では、前記特定セレクト操作検出手段は、ニュートラルレンジでＯＮとなるニュートラルスイッチの信号変化に基づいて、ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作を検出するものであることを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作直後に、少なくともエンジン回転数が所定の燃料カット許可回転数以上であることを許可条件として、エンジンへの燃料供給を一時的にカットするようにしたため、Ｎ→Ｄ（Ｒ）レンジのセレクト操作直後のアクセルオンによるエンジントルク伝達を必要最小限とすることができ、これにより自動変速機の強度設計にかかるコスト・工数を低減できるという効果が得られる。
【００１１】
更に、ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作後、第１の所定時間内、すなわちクラッチ締結中であって、セレクト操作直後のアクセルオンによってエンジントルクがピークとなる期間内に、燃料カット許可条件が成立した時にのみ、燃料カットを開始するようにしたため、エンジントルクのピークを燃料カットによって確実に抑えることができる一方、ピーク後の無用な燃料カットの開始を防止できる。また、燃料カットの開始限界を時間により管理するので、トルク検出等も不要で、安価に達成できる。
【００１２】
更に、燃料カット開始後、燃料カット解除条件が成立した時の他、セレクト操作から第２の所定時間が経過した時、すなわちクラッチが締結されるに十分な期間が経過した後は、燃料カットを強制的に終了するようにしたため、燃料カット領域を最小限にとどめて、運転性等への悪影響を回避できる。また、燃料カットの終了限界を時間により管理するので、安価に達成できる。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、エンジンの冷却水温が所定値以上であることを燃料カット許可条件の１つとして、低水温時の燃料カットを禁止するため、冷間時のエンジンの安定性を損なうことがない。
請求項３に係る発明によれば、車速が所定値以下であることを燃料カット許可条件の１つとして、ある程度走行しているときの燃料カットを禁止するため、運転性を損なうことがない。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、エンジン回転数が所定の燃料カット解除回転数以下であるときは、燃料カットを解除するため、エンジン回転数の落込みによるエンストを確実に防止できる。
請求項５に係る発明によれば、ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作を、従来よりエンジン制御に用いているニュートラルスイッチの信号変化に基づいて検出するので、新たな通信手段を設ける必要がなく、安価に実施できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図２はシステム構成を示している。
エンジン１の吸気通路２にはアクセルペダルに実質的に連動するスロットル弁３が設けられていて、これにより吸入空気流量が制御される。また、スロットル弁３の上流側に熱線式のエアフローメータ４が設けられていて、これにより実際の吸入空気流量Ｑａが検出される。
【００１６】
吸気通路２のスロットル弁３下流における各気筒への吸気マニホールド・ブランチ部又は吸気ポートにはそれぞれ電磁式の燃料噴射弁（インジェクタ）５が設けられている。各燃料噴射弁５は、エンジン制御用のコントロールユニット10から出力される駆動パルス信号により通電されて開弁し、所定圧力に調整された燃料を噴射する。従って、駆動パルス信号のパルス幅により燃料噴射量が制御される。
【００１７】
一方、エンジン１の出力側には、自動変速機６が装備されている。自動変速機６は、エンジン１の出力軸に接続されたトルクコンバータ７と、このトルクコンバータ７を介して連結された歯車式変速機構８と、この歯車式変速機構８中の各種変速要素の結合・解放操作を行うアクチュエータ部９とからなり、図示しない自動変速機制御用のコントロールユニットにより、図示しないセレクトレバーの操作位置に応じて、例えばＤレンジでは、車速とスロットル開度とに応じた変速段に、変速制御される。尚、歯車式変速機構に代えてＣＶＴを用いてもよい。
【００１８】
前記燃料噴射弁５の制御のため、エンジン制御用のコントロールユニット10には、前記エアフローメータ４の他、各種センサから信号が入力されている。
前記各種のセンサとしては、エンジン１のクランク角に同期した信号を出力するクランク角センサ11が設けられていて、これによりエンジン回転数Ｎｅを検出可能である。
【００１９】
また、エンジン１の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ12が設けられている。
また、自動変速機６の出力軸より回転信号を得て車速Ｖspを検出する車速センサ13が設けられている。
また、自動変速機６のニュートラル位置（Ｎレンジ）でＯＮとなるニュートラルスイッチ14が設けられている。
【００２０】
ここにおいて、コントロールユニット10は、前記各種のセンサからの信号を入力しつつ、内蔵のマイクロコンピュータにより、吸入空気流量Ｑａとエンジン回転数Ｎｅとに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐ＝Ｋ・Ｑａ／Ｎｅ（Ｋは定数）を演算し、これに各種補正を施して最終的な燃料噴射量Ｔｉ＝Ｔｐ・ＣＯＥＦ（ＣＯＥＦは各種補正係数）を定める。そして、このＴｉに相当するパルス幅の駆動パルス信号をエンジン回転に同期して各気筒毎に所定のタイミングで燃料噴射弁５に出力して、燃料噴射を行わせる。但し、後述する図３の燃料カット制御ルーチンによって燃料カット指令（燃料カットフラグＦＣ＝１）がなされたときは、燃料噴射弁５への駆動パルス信号の出力を停止して、燃料カットを行う。
【００２１】
次に、図３の燃料カット制御ルーチンについて説明する。尚、本ルーチンは所定時間（例えば10ms）毎に実行される。
ステップ１（図にはＳ１と記してある。以下同様）では、ニュートラルスイッチ14の信号を読込んで、そのＯＮ・ＯＦＦを判定する。
ニュートルスイッチＯＮ（ニュートラルレンジ）の場合は、ステップ13へ進み、燃料カットフラグＦＣ＝０にして、本ルーチンを終了する。燃料カットフラグＦＣ＝０のときは、燃料カットは行われず、通常の燃料噴射制御がなされる。
【００２２】
ニュートラルスイッチＯＦＦ（非ニュートラルレンジ）の場合は、ステップ２へ進み、前回（10ms前）のニュートラルスイッチのＯＮ・ＯＦＦを判定する。
前回ニュートラルスイッチＯＮのときは、今回がニュートラルスイッチＯＮ→ＯＦＦの変化時であり、ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作時である。よって、このときは、ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作後の経過時間の計時を開始すべく、ステップ３へ進んで、タイマＴＭＲ＝０にセットする。この後、ステップ５へ進む。
【００２３】
また、前回ニュートラルスイッチＯＦＦのときは、ニュートラルスイッチＯＦＦのままであるので、ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作後の経過時間を計時すべく、ステップ４へ進んで、タイマＴＭＲをインクリメントする（ＴＭＲ＝ＴＭＲ＋１）。この後、ステップ５へ進む。
ステップ５では、ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作後の経過時間を示すタイマＴＭＲの値を、燃料カットの開始限界として予め定めた第１の所定時間Ｔ１＃と比較する。この第１の所定時間Ｔ１＃は、Ｎ→Ｄ（Ｒ）レンジのセレクト操作直後のアクセルオンによってエンジントルクが上昇する場合のピークを含むように、例えば 0.3〜0.6 秒程度に設定される（図４参照）。
【００２４】
比較の結果、ＴＭＲ≦Ｔ１＃（セレクト操作後、第１の所定時間内）のときは、燃料カット許可条件の判定のため、ステップ６〜８へ進む。
ステップ６では、エンジン回転数検出手段として用いているクランク角センサ11からの信号に基づいて検出されるエンジン回転数Ｎｅを読込み、所定の燃料カット許可回転数ＣＵＴ＃以上か否かを判定する。
【００２５】
また、ステップ７では、水温検出手段としての水温センサ12の信号により検出されるエンジンの冷却水温Ｔｗを読込み、所定値（例えば60〜80℃）以上か否かを判定する。
また、ステップ８では、車速検出手段としての車速センサ13の信号により検出される車速Ｖspを読込み、所定値（例えば４km/h）以下か否かを判定する。
【００２６】
ステップ６〜８での判定の結果、全てＹｅｓの場合は、燃料カット許可条件の成立として、ステップ９へ進み、燃料カットフラグＦＣ＝１にセットする。この後、ステップ10へ進む。
このようにして、燃料カットフラグＦＣ＝１にセットされると、全気筒の燃料噴射弁５への駆動パルス信号の出力が停止されて、燃料カットがなされる。
【００２７】
ステップ６〜８での判定の結果、いずれか１つでＮｏの場合は、燃料カット許可条件の非成立として、ステップ10へ進む。
ステップ10では、燃料カットフラグＦＣの値を判定する。
燃料カットフラグＦＣ＝０（燃料カット中でない）の場合は、そのまま、本ルーチンを終了する。
【００２８】
燃料カットフラグＦＣ＝１（燃料カット中）の場合は、燃料カット解除条件の判定のため、ステップ11へ進む。
ステップ11では、エンジン回転数Ｎｅを読込み、所定の燃料カット解除回転数（燃料リカバー回転数）ＲＥＣ＃以下か否かを判定する。尚、ＲＥＣ＃＜ＣＵＴ＃である。
【００２９】
また、ステップ12では、ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作後の経過時間を示すタイマＴＭＲの値を、燃料カットの終了限界として予め定めた第２の所定時間Ｔ２＃と比較して、ＴＭＲ≧Ｔ２＃か否かを判定する。この第２の所定時間Ｔ２＃は、当然に第１の所定時間Ｔ１＃より長く、Ｎ→Ｄ（Ｒ）レンジのセレクト操作後にクラッチが締結されるに十分な時間、例えば 0.7〜1.0 秒程度に設定される（図４参照）。
【００３０】
これらの判定の結果、エンジン回転数Ｎｅが所定の燃料カット解除回転数ＲＥＣ＃以下（Ｎｅ≦ＲＥＣ＃）となるか、ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作後、第２の所定時間Ｔ２＃経過（ＴＭＲ≧Ｔ２＃）の時に、ステップ13へ進み、燃料カットフラグＦＣ＝０にして、本ルーチンを終了する。
【００３１】
燃料カットフラグＦＣ＝０になると、燃料カットが終了する。すなわち、燃料噴射弁５への駆動パルス信号の出力が再開されて、エンジンへの燃料の供給が再開される。
尚、図３のフローチャートにおいて、ステップ１，２の部分が特定セレクト操作検出手段に相当し、ステップ３〜13の部分が燃料カット手段に相当する。
【００３２】
また、燃料カット手段については、特にステップ３〜５の部分が第１のタイマ手段、ステップ６〜８の部分が許可条件判定手段、ステップ９の部分が燃料カット開始手段、ステップ10，11の部分が解除条件判定手段、ステップ12の部分が第２のタイマ手段、ステップ13の部分が燃料カット終了手段に相当する。
以上のような制御により、Ｎ→Ｄ（Ｒ）レンジのセレクト操作直後のアクセルオンによってエンジントルクが増大しても、図４に点線で示す従来例に比べ、本発明では一時的な燃料カットにより、図４に実線で示すようにエンジントルクを低減でき、クラッチの締結過程でのエンジントルクの上昇を抑制して、自動変速機の強度設計にかかるコスト・工数を低減することができる。また、燃料カットによるトルク低下を必要とする領域を検出するのに、２つのタイマ（Ｔ１＃，Ｔ２＃）を用いることで、簡単にして、燃料カット領域を必要最小限にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の実施の一形態を示すシステム構成図
【図３】 燃料カット制御ルーチンのフローチャート
【図４】 Ｎ→Ｄセレクト時のエンジントルク特性図
【符号の説明】
１ エンジン
２ 吸気通路
３ スロットル弁
４ エアフローメータ
５ 燃料噴射弁
６ 自動変速機
７ トルクコンバータ
８ 歯車式変速機構
９ アクチュエータ部
10 コントロールユニット
11 クランク角センサ
12 水温センサ
13 車速センサ
14 ニュートラルスイッチ

Claims (5)

1. 自動変速機でのニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作を検出する特定セレクト操作検出手段と、
   エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
   ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作直後に、少なくともエンジン回転数が所定の燃料カット許可回転数以上であることを許可条件として、エンジンへの燃料供給を一時的にカットする燃料カット手段と、
   を備え、
   前記燃料カット手段は、
   ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作後、第１の所定時間内であることを計時する第１のタイマ手段と、
   前記第１の所定時間内の時に予め定められた燃料カット許可条件の成否を判定する許可条件判定手段と、
   前記第１の所定時間内であり、かつ前記燃料カット許可条件が成立した時に燃料カットを開始する燃料カット開始手段と、
   燃料カット開始後、予め定められた燃料カット解除条件の成否を判定する解除条件判定手段と、
   ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作後、前記第１の所定時間より長く、クラッチが締結されるに十分な期間として設定された第２の所定時間が経過したことを計時する第２のタイマ手段と、
   前記燃料カット解除条件が成立した時又は前記第２の所定時間が経過した時に燃料カットを終了する燃料カット終了手段と、
   を含んで構成されることを特徴とする自動変速機付エンジンの制御装置。
2. 前記許可条件判定手段は、水温検出手段により検出されるエンジンの冷却水温が所定値以上であることを、燃料カット許可条件の１つとすることを特徴とする請求項１記載の自動変速機付エンジンの制御装置。
3. 前記許可条件判定手段は、車速検出手段により検出される車速が所定値以下であることを、燃料カット許可条件の１つとすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動変速機付エンジンの制御装置。
4. 前記解除条件判定手段は、少なくともエンジン回転数が前記燃料カット許可回転数より低く設定された所定の燃料カット解除回転数以下であることを、燃料カット解除条件とするものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の自動変速機付エンジンの制御装置。
5. 前記特定セレクト操作検出手段は、ニュートラルレンジでＯＮとなるニュートラルスイッチの信号変化に基づいて、ニュートラルレンジから非ニュートラルレンジへのセレクト操作を検出するものであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の自動変速機付エンジンの制御装置。

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