JPH0388944A - ストール防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、車両の発進時に機関のストールを未然に防止
するようにしたストール防止装置に関する。

〈従来の技術〉 低回転域での機関の出力トルクが貨物自動車のように大
きくない小排気量車においては、車両の発進時にアクセ
ルペダルの踏み込み具合とクラッチの接続タイミングと
を慎重に設定しないと、機関のストールを招くことが多
い。

このような車両の発進時における機関のストールは、成
る程度の習熟によって防ぐことができるが、機関の低回
転域での出力トルクの増大が可能なトルクコンバータを
動力伝達機構の一部に組込み、これによって初心者でも
発進時における機関のストールを未然に防止することが
容易となる。

一般に、車両の発進の際の機関のストールは、機関の低
回転域における出力トルクが小さいことに加え、アクセ
ルペダルを踏み込んでから機関の出力トルクが上昇する
までの吸気系の応答遅れが発生することに起因する。

つまり、アクセルペダルを踏み込んでスロットル弁を開
き、多量の吸気が機関に到達するまでには、多少の時間
が必要なことから、アクセルペダルの踏み込み動作と同
時にクラッチの接続操作を行うと、機関の出力トルク上
昇が不充分なためにストールが発生し易くなるのである
。

〈発明が解決しようとする課題〉 運転者がアクセルペダル及びクラッチペダルの踏み込み
量をｍａｔ、っつ車両を発進させる形式のものでは、発
進操作に成る程度の熟練が必要である。このため、車両
の発進操作に慣れていない初心者等の場合には、機関を
頻繁にストールさせてしまう虜があり、何らかの事故を
誘発する危険性がある。

一方、動力伝達系にトルクコンバータを組込んだ形式の
ものでは、機関の低回転域における出力トルクが増強さ
れた状態となるため、車両の発進時における機関のスト
ールの発生が非常に少なく、初心者でも容易に発進操作
を行うことができる。しかし、トルクコンバータを使用
する必要上、動力伝達系のコスト上昇及び車体の重量増
加を避けることができない。特に、スペースの面で制約
の大きい小排気量車にトルクコンバータを搭載すること
は、何かと問題があった。

く課題を解決するための手段〉 本発明によるストール防止装置は、車両の発進準備状態
を検出する発進準備検出手段と、前記車両が発進準備状
態の場合に機関の吸気量をアイドリング状態よりも増量
させる吸気量増量手段と、この吸気量増量手段による前
記吸気量の増量に対して前記機関の回転上昇を抑制する
回転上昇防止手段と、前記車両の発進状態を検出する発
進検出手段と、前記発進準備検出手段による前記発進準
備状態の検出信号に基づいて前記吸気量増量手段及び前
記回転上昇防止手段を作動させると共に前記発進検出手
段による前記発進状態の検出信号に基づいて前記吸気量
増量手段及び前記回転上昇防止手段の作動を中止させる
制御手段とを具えたものである。

く作　　　用〉 発進準備検出手段によって車両の発進準備状態が検出さ
れると、制御手段により排気量増量手段及び回転上昇防
止手段を作動させ、機関の吸気量をアイドリング状態よ
りも増量させると共にこれに伴う機関の回転上昇を点火
時期や燃料供給量の変更によって抑える。

次に、発進検出手段により車両の発進状態が検出される
と、制御手段によって吸気量増量手段及び回転上昇防止
手段の作動を中止させ、機関の吸気量をアクセルペダル
の踏み込み量等に対応した通常の制御量に戻すと共に点
火時期や燃料供給量も通常の制御量に戻す。

これにより、車両の発進時には充分な吸気が機関に送り
込まれた状態となり、発進時におけるアクセルペダルの
踏み込み操作に対して吸気系の応答遅れが無くなる結果
、クラッチの接続時には機関の出力トルクがすでに増加
しており、機関のストールが発生し難い。

く実　施　例〉 本発明によるストール防止装置を自動変速機付き車両に
応用した一実施例の概念を表す第１図及びそのｆ制御ブ
ロックの概略を表す第２図に示すように、機関１１の燃
焼室１２に吸気弁１３を介して基端側が連通する給気管
１４の先端には、エアクリーナエレメント１５を収納し
たエアクリーナ１６が連結されている。このエアクリー
ナ１６内には、機関１１の燃焼室１２に対する吸入空気
量を検出するカルマンａ流量計等のエアフローセンサ１
７が組付けられ、このエアフローセンサ１７からの検出
信号が電子制御装置１８に出力される。

前記給ｇＫ９１４の途中には、図示しないアクセルペダ
ルの操作に連動して給気ｖ：１４に形成された給気通路
１９の開度を変化させ、燃焼室１２内に供給される吸入
空気量を調整するスロットル弁２０が組み付けられてお
り、このスロットル弁２０には当該スロットル弁２０の
全閉状態を検出して機関１１のアイドリング状態を判定
するためのアイドルスイッチ２１が組み付けられている
。スロットル弁２０の上流側と下流側とで両端が給気道
１１１９に連通するバイパス通路２２には、このバイパ
ス通９２２の開度を調整し得る針状弁２３が設けられ、
この針状弁２３には前記電子制御装置１８によってデユ
ーデイｆｒｉ制御されるソレノイド２４が連結されてい
る。又、バイパス通路２２を形成するバイパス’ｌｌ’
２５と前記針状弁２３との間には、バイパス通＃２２を
塞ぐように針状弁２３を付勢する圧縮コイルばね２６が
介装されている。

従って、この圧縮コイルばね２６のばね力に抗して電子
ａｍ装置１８によりソレノイド２４がデユーティｗＡ動
されると、運転者によるアクセルペダルの操作とは関係
なく、針状弁２３の開弁時間が制御され、バイパス通路
２２を介して燃焼室１２内へ空気が吸い込まれるように
なっている。これらバイパス通路２２や針状弁２３等は
、機関１１のアイドリング時に可能な限り機関１１の回
転数を下げて燃費を向上させる目的のものであるが、本
実施例ではこれらを吸気量増量手段として利用する。

一方、前記吸気通路１９の下流端側には、機関１１の燃
焼室１２内へ図示しない燃料を吹き出す燃料噴射装置の
燃料噴射ノズル２７が設けられ、前記電子制御装置１８
によりデユーティ制御される電磁弁２８を介して燃料が
燃料噴射ノズル２７から燃焼室１２内に噴射される。つ
まり、エアフローセンサ１７からの吸気量の検出結果に
基づき、これと対応した燃料が供給されるように電磁ｆ
ｐ２ｇの開弁時間を制御し、これによって燃焼室１２内
が所定の空燃比に設定される。

前記機関１１の燃焼室１２に臨む点火プラグ２９は、点
火コイル３０及びパワートランジスタ３１を内蔵したデ
ィストリビ品−タ３２に接続している。そして、このパ
ワートランジスタ２２のオフ動作により点火コイル３０
に高電圧が発生し、点火プラグ２９が火花放電する一方
、パワートランジスタ３１のオン動作によって点火コイ
ル３０が充電を開始するようになっている。

従って、機関１１の通常の運転状態では、スロットル弁
２０の開度に応じてエアクリーナ１６を介し吸気量１＠
１９内に吸入された空気が、燃料噴射ノズル２７から噴
射される燃料と適切な空燃比となるように混合され、燃
焼室１２内でこの混合気が点火プラグ２９により点火燃
焼し、排気ガスとなって排気管３３に形成された排気通
路３４から排気弁３５を介し排出される。

この機関工１の発進時におけるストールを防止するため
、本実施例では上述したエアフローセンサ１７やアイド
ルスイッチ２１以外に種々のセンサ及びスイッチを設け
、これらセンサ及びスイッチからの信号に基づいて針状
弁２３の開弁時間及び点火プラグ２９の点火時期を制御
している。具体的には、機関１１のクランク角位相を検
出するクランク角センサ３６がディストリビュータ３２
内に組込まれている。又、図示しない自動変速機のセレ
クタレバーには、運転者が前進或いは後退の変速段を選
択しているかどうかを検出するためのインヒビタスイッ
チ３７が連結されている。この他、ブレーキ系には図示
しないブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するため
のブレーキスイッチ３８が組付けられ、更に図示しない
アクセルペダルには運転者がこのアクセルペダルに足を
乗せているかどうかを検出するためのアクセルスイッチ
３９が付設されている。

このアクセルスイッチ３９としては、アクセルペダルの
表面にタッチスイッチを組込んだものや、スロットル弁
２０に対するアクセルペダルの遊びを利用して車体とア
クセルペダルとの間にタッチスイッチを介装したもの等
を採用することができる。

これら各センサ１７，３６及び各スイッチ２１．３７〜
３９の検出信号は、それぞれ電子制御装置１８へ入力さ
れ、これに基づいて電子制御装置１８は機関１１に対す
る吸気量や点火時期を必要に応じ補正する。

本実施例による制御原理を表す第３図に示すように、発
進準備状態はスロットル弁２０が全閉であることをアイ
ドルスイッチ２１のオン信号で検出し、且つ自動変速機
のセレクタレバーが前進段或いは後退段を選択している
ことをインヒビタスイッチ３７のオフ信号で検出し、且
っ車両が毎時２．５キロメートル以下の極低速で走行中
か或いは停止中であることを電子制御装置１８に接続す
る車速センサ４０を利用して検出し、且つ運転者がアク
セルペダルに足を乗せていることをアクセルスイッチ３
９のオン信号で検出し、且つブレーキペダルが踏み込ま
れていることをブレーキスイッチ３８のオン信号で検出
した場合である。

以上の条件が満足された時点で、電子制御１８は機関１
１のアイドリング制御を停止し、機関１１に対する吸気
量の増量制御をソレノイド２４を介して行う。この吸気
量の増量方法としては、目標とする吸気量にまで一挙に
増量させることも可能であるが、機関１１の燃焼状態の
急激な変化によるシ璽ツクを防止するため、一定時間の
間に目的とする吸気量にまで漸次増量させて行うことが
窒ましい。

この時、同時に点火時期が吸気量の増量制御前の点火時
期よりも遅くなるように点火時期の補正を行い、吸気量
の増量に伴う機関１１の回転上昇を抑える。具体的には
、吸気量を増量させた場合の目的とする機関１１の回転
数Ｎ１゜に定数Ｃを加えたものよりも現在の機ｗｉ１１
の回転数Ｎやが大きい場合には、フランク角センサ３６
からの検出信号に基づき、点火コイル３０に対する通電
のオンオフタイミングを電子制御装置１８によりパワー
トランジスタ３１を介して行い、点火プラグ２９の点火
時期を順次一定量ずつ遅らせて行くのである。

このように、本実施例では吸気量の増量に伴う機Ｒ１１
の回転上昇を点火時期の遅角により阻止したが、機関１
１に対する燃料供給量の減量により阻止することも可能
であり、この場合には燃料噴射ノズル２７の電磁弁２８
に対する通電制御で対処する。

なお、発進準備状態の検出条件として上述した条件のう
ちの一つ以上（例えばアクセルスイッチ３９やブレーキ
スイッチ３８からの検出信号）を除くことも可能ではあ
るが、この場合には除いた条件に対応する制御が必要と
なって燃費悪化等の不具合が発生する。又、本実施例で
は自動変速機を組込んだ車両を対象としているため、発
進準備状態の検出条件としてブレーキスイッチ３７の信
号を呼び込むようにしているが、手動変速機を組込んだ
車両の場合には、このブレーキスイッチ３７に代えてク
ラッチの遮断状態を検出するクラッチスイッチの信号を
発進準備状態の検出条件に加えると良い。クラッチスイ
ッチの具体例と←では、クラッチペダルの位置をポジシ
嘗ンセンサや或いは一対のタッチスイッチによりクラッ
チ接続状態と半クラツチ状態とクラッチ遮断状態とに判
別できるようにした構造のものを採用する。

車両が発進準備状態でない場合には、車両が発進状態に
あるかどうかを判定する。この発進状態は、スロットル
弁２０が全閉でないことをアイドルスイッチ２１のオフ
信号で検出し、且つ車両が吸気量補正及び点火時期補正
中の第３図に示すフラグセットの状態（Ｆ−１）であり
、且つブレーキペダルが踏み込まれていないことをブレ
ーキスイッチ３８のオフ信号で検出した場合である。

以上の条件が満足された時点で、電子制御装置１８は前
述した発進準備状態から離脱後の時間に応じて吸気量の
補正量及び点火時期の補正量をそれぞれ０まで漸次減少
させる。

これによって、運転者がアクセルペダルを踏み込んで車
両を発進させようとした場合、すでに車両の発進に充分
な吸気が機関１１側へ供給されているため、点火時期を
元の進角状態へ戻すだけで機関１１がストールすること
なくアクセルペダルの踏み込みに対応して円滑且つ迅速
７に車両が発進する。ここで、点火時期の代りに燃料の
供給量を補正した場合には、発進準備状態から離脱後の
時間に応じて吸気量と共に燃料供給量の補正量をそれぞ
れＯまで漸次減少させれば良い。

なお、発進状態の検出状態として上述した条件のうちの
一つ以上を除くことも可能ではあるが、この場合には除
いた条件に対応する制御が必要になる。又、本実施例で
は自動変速機を組込んだ車両を対象としているため、発
進状態の検出条件としてブレーキスイッチ３７の信号を
呼び込むようにしているが、手動変速機を組込んだ車両
の場合には、このブレーキスイッチ３７に代えてクラッ
チの半クラツチ状態を検出するクラッチスイッチの信号
を発進状態の検出条件に加えると良い。

一方、車両が発進状態でない場合には、吸気量及び点火
時期の補正を解除し、フラグをリセット（Ｆ　＝　Ｏ）
する。この第３図に示す制御フローはクランク角センサ
３６からの９０度毎信号よりも短い周期で実行される。

本実施例では、吸気量の増量手段としてバイパス通９２
２と、これをソレノイド２４により開閉する針状弁２３
等とを用いたが、アイドリング状態のスロットル弁２０
をアクチコエータにより開閉する形式のもの等を採用す
ることもできる。

〈発明の効果〉 本発明のストール防止装置によると、車両４゜ の発進準備状態を検出して強制的に吸気量を増大させ、
車両の発進の際における吸気の応答遅れを無くしたため
、機関のストールを招くことなく車両をアクセルペダル
の踏み込みに対応して円滑且つ迅速に発進させることが
できる。又、吸気量の増大に伴って点火時期や燃焼供給
量を補正して機関の回転上昇を防止しているため、発進
準備状態の場合でも通常の１イドリング状態と何ら変わ
らず、運転者に異和感を与える虞がない。この発進準備
状態で燃料供給量を補正する場合には、アイドリング時
の燃費の改善に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるストール防止装置を自動変速機付
き車両に応用した一実施例の概念図、第２図はその制御
概念図、第３図はその流れ図である。 又、図中の符号で１１は機関、１８は電子制御装置、２
０はスロットル弁、２１はアイドルスイッチ、２２ばバ
イパス通路、２３は針状弁、２４はソレノイド、２６は
圧縮コイルばね、２７は燃料噴射ノズル、２８は電磁弁
、２９は点火プラグ、３０は点火コイル、３１はパワー
トランジスタ、３６はクランク角センタ、３７はインヒ
ビタスイッチ、３８はブレーキスイッチ、３９はアクセ
ルスイッチ、４０は車速センサである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両の発進準備状態を検出する発進準備検出手段と、前
   記車両が発進準備状態の場合に機関の吸気量をアイドリ
   ング状態よりも増量させる吸気量増量手段と、この吸気
   量増量手段による前記吸気量の増量に対して前記機関の
   回転上昇を抑制する回転上昇防止手段と、前記車両の発
   進状態を検出する発進検出手段と、前記発進準備検出手
   段による前記発進準備状態の検出信号に基づいて前記吸
   気量増量手段及び前記回転上昇防止手段を作動させると
   共に前記発進検出手段による前記発進状態の検出信号に
   基づいて前記吸気量増量手段及び前記回転上昇防止手段
   の作動を中止させる制御手段とを具えたストール防止装
   置。