JPS6220676A - 内燃機関の出力制御装置 - 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〕 本発明は内燃機関の出力制御装置に関し、特に自動変速
機を有する内燃機関の自動変速時における変速ショック
を低減するために、該内燃機関の出力を点火時期で制御
する内燃機関の出力制御装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に自動変速機によって自動変速がなされる際には、
その車両速度が不規則に変化し、それによって所謂変速
ショックが現われる。

第３図は自動変速機の変速特性の一例を示すもので、そ
の時点での車速およびスロットル開度に応じて３種の変
速段（１速乃至３速）に自動的に切換えられることが示
されている。そしていま例えば、該スロットル開度を所
定の開度として車両を加速して行く場合を考えると、該
車速の増加に伴って該変速段はｌ速の領域から順次２速
、３速の領域へとシフトアップされる。

第４図は、その際に車速か変化して行く状態を示すもの
で、該第４図中、Ｓ、は該変速段が１速から２速に切換
った時点に対応し、またｓ２は該変速段が２速から３速
に切換った時点に対応している。このように自動変速機
によって変速段の切り換えがなされる際には、車速に不
規則な変化を生じ、変速ショックが現れる。

そこでかかる自動変速時における変速ショックを低減す
るために、該変速期間中、該内燃機関の出力を低下させ
るように、該内燃機関の出力を制御することが知られて
おり、その場合、該内燃機関の出力を低下させる手段と
しては、該内燃機関の点火時期を遅角させることが特に
その応答性が早いことなどから最も効果的である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらかかる自動変速の頻度（所定時間内になさ
れる変速の回数）が増加し、それに伴って該点火時期の
遅角が頻繁に行われるようになると、該点火時期の遅れ
によって未だ燃焼し終っていない高温のガスが排出され
ることになり、そのため排気温度が過度に上昇し、排気
パルプ、排気通路、触媒コンバータ等を損傷するおそれ
が生ずる。

本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので
、自動変速機による変速指示の発生頻度が所定値を超え
たことが検出された場合に限り、該変速時における該点
火時期の遅延を禁止するという着想にもとづいて、上述
したような内燃機関の損傷を防いだものであって、その
目的とするところは、所定値を超えた高頻度の変速指示
がなされた場合には上記点火時期の遅角実行を制限する
ことによって、実用域での変速ショックの低減を実現し
つつ、しかも過度の排気温上昇に伴う内燃機関の損傷を
防止することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本発明においては、第１図
に示されるように、自動変速機の変速時に、点火時期を
遅角することにより内燃機関の出力を減少せしめるよう
にした内燃機関の出力制御装置において、前期自動変速
機の変速頻度を検出する手段と、該検出された変速頻度
に応じて前期点火時期遅角量を変化させる手段とを具備
する、内燃機関の出力制御装置が提供される。

〔作　用〕

上記構成によれば、自動変速機による変速指示の発生頻
度が所定値を超えたことが検出された場合には、該変速
指示にもとづく点火時期の遅角量を変化させ、それによ
って実用域での変速ショックの低減と、高頻度の変速指
示がなされた場合における過度の排気温上昇に伴う内燃
機関の損傷の防止とが達成される。

〔実施例〕

第２図は本発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置の
一実施例を示す全体概略図である。第２図において機関
本体１の吸気通路２には圧力センサ３が設けられている
。該圧力センサ３は吸気管圧力を直接計測するものであ
って、吸気管圧力に比例したアナログ電圧の出力信号を
発生する。この出力信号は制御回路１０のマルチプレク
サ内蔵Ａ／Ｄ変換器１０１に供給されている。また機関
本体１の吸気通路２に設けられたスロットル弁４の軸に
はスロットル弁４の開度を検出するためのスロットルポ
ジションセンサ４１が設けられ、その出力信号も制御回
路１０のＡ／’Ｄ変換器１０１に供給され、スロットル
開度ＴＡがデジタル値としてＲＡＭ　１０５の所定領域
に格納される。

ディストリビュータ５には、その軸がたとえばクランク
角に換算して７２０°回転する毎に基準位置検出用パル
ス信号を発生するクランク角センサ６１およびクランク
角に換算して３０°毎に角度位置検出用パルス信号を発
生するクランク角センサ６２が設けられている。これら
のクランク角センサ６１　、６２のパルス信号は制御回
路１０の入出力インターフェース１０２に供給され、こ
のうちクランク角センサ６２の出力はＣＰＵ　１０３の
割込み端子に供給される。７は点火コイル、８はイグナ
イタである。

更に吸気通路２には、各気筒毎に燃料供給系から加圧燃
料を吸気ボートへ供給するための燃料噴射弁（インジェ
クタ）９が設けられている。

その他、例えば機関本体１のシリンダブロックのウォー
タジャケットには冷却水の温度を検出するための水温セ
ンサ１１が設けられており、該水温センサ１１は冷却水
の温度に応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。ま
た１２は排気通路を示す。

１３は自動変速機であって、後述する変速演算割込ルー
チンにもとづいて制御回路１０からの変速指示信号が該
自動変速機に設けられた所定のソレノイドに供給された
とき、該変速指示信号に対応する所定の変速段への切換
えが行われる。１４は車速センサであって自動変速機１
３の出力軸の回転速度を検出し車速に応じたパルス状の
出力信号を発生する。この出力信号を形成する各パルス
間の時間を車速形成回路１０６により所定ビットの車速
データＶＨとして入出力インターフェース１０２に供給
される。

一方、上記電子制御装置を構成する制御回路１０には、
上記Ａ／Ｄ変換器１０１、入出力インターフェース１０
２　、ＣＰＵ　１０３　、ＲＯＭ　１０４　、およびＲ
ＡＭ　１０５などが設けられる。

圧力センサ３の吸気管圧力データＰｍ、水温センサ１１
の水温データ、などは所定時間毎に実行されるＡ／Ｄ変
換ルーチンによって取込まれてＲＡＭ　１０５の所定領
域に格納される。また回転速度データＮはクランク角セ
ンサ６２の３０”ＣＡ毎の割込みによって演算されてＲ
ＡＭ　１０５の所定領域に格納される。

また該制御回路１０においては、後述するメインルーチ
ンによって点火進角が演算記憶され、入出力インターフ
ェース１０２から出力される点火信号によってイグナイ
タ８のオン・オフを制御して点火コイル７への一次電流
の通電時期を制御する。

また該入出力インターフェース１０２からはインジェク
タ９に対し所定の時期に所定のパルス幅の燃料噴射信号
が供給される。

次に第２図の制御回路１０の動作を、第５図、第６図お
よび第７図のフローチャートにもとづいて説明する。

先ず第５図は変速演算割込ルーチンを示すもので、例え
ば数ミリ秒毎に割込み演算がなされ、ステップ３０１で
ＲＡＭ　１０５より車速データ■Ｈ＠読み出し、次いで
ステップ３０２で、ＲＡＭ　１０５よりスロットル開度
ＴＡを読み出す。

ステップ３０３では該読み出された車速ＶＨおよびスロ
ットル開度ＴＡにもとづいて、ＲＯＭ　１０４に格納さ
ているマツプにより、現在あるべき変速段Ｎ（第３図に
示される）を決定し、次いでステップ３０４で現在の実
際の変速段Ｎ０をＲＡＭ　１０５より読み出して、ステ
ップ３０５で該変速段ＮとＮｏとを比較する。

そして該変速段ＮとＮｏとが一致している場合には直ち
にステップ３０９に進んでメインルーチンにリターンす
るが、該変速段ＮとＮｏとが一致していない場合はステ
ップ３０６に進んで該変速段Ｎに対応した変速を自動変
速機に対して指示するとともに、ステップ３０７におい
てその時点での実際の変速段としての該変速段ＮをＲＡ
Ｍ　１０５に格納する。更にステップ３０８において該
変速が指示されたことを示す変速指示フラグをセットし
た後、ステップ３０９でメインルーチンにリターンする
。

第６図はメインルーチンのうち本発明に関連する部分を
示すもので、ステップ６０１では上記変速演算ルーチン
において変速指示フラグがオンにセットされたか否かが
チェックされる。その結果該変速指示フラグがオンにセ
ットされたことが判別された場合にはステップ６０２に
進んで該変速指示フラグをリセットするとともに、ステ
ップ６０３においてＴｉｍｅｒ　（ＲＡＭ　１０５の所
定領域がこれに割当てられる）に初期値をセットした後
（これは変速指示があっても直ちには点火時期の遅延を
実行せず、該自動変速機によって実際に変速が行われる
場合の機械的な遅れを見込んで、該変速指示があってか
ら例えば−秒経過後に点火時期の遅延を実行するために
なされる。）、ステップ６０４に進み、そのときの運転
条件に応じて先ず基本の点火進角値θ、が演算される。

またステップ６０１において変速指示フラグがオンにセ
ットされていないことが判別された場合には直ちにステ
ップ６０４に進む。

ステップ６０４においては、そのときの運転条件として
例えば吸気管圧力ＰＭと機関回転速度ＮとをＲＡＭ　１
０５から読み出して基本の点火進角値θ。

を演算し、更にステップ６０５においては、該基本進角
値θ８から、後述する定時毎（例えば５ミリ秒毎）の割
込ルーチンによってその際設定されている該変速に伴う
点火遅角量θＡＴＲを引いた値（θ８−θＡＴＲ）を最
終進角値θとしてＲＡＭ　１０５に格納する。

そしてステップ６０６では、点火タイミングが該最終進
角値θに対応するように所定の点火信号を出力し、ステ
ップ６０７に進んで次の処理を行う。

第７図は定時毎（例えば５ミリ秒毎）に割込演算がなさ
れるルーチンであって、ステップ７０１では上述したＴ
ｉｍｅｒの設定値が零か否かがチェックされる。そして
該Ｔｉｍｅｒの設定値が零でないことが判別されたとき
はステップ７０２に進み該Ｔｉｍｅｒのその時点での設
定値から一定値αを引いた値を新たなＴｉｍｅｒ値とす
る。　（第８図（８１参照。なお第８図（８１に示され
るＴｏは上記メインルーチンで該Ｔｉｍｅｒに設定され
た初期値から該一定値αを引いた値である。） ステップ７０３では８亥ステップ７０２において新たに
設定されたＴｉｍｅｒ値が零となっているか否かをチェ
ックし、その結果零となっていることが判別されたとき
　（すなわち第８図（８）に示す各時点ｔ′１゜ｔ′Ｚ
＋　ｔ′：ｌ＋　ｔ′４に対応）は、ステップ７０４に
進んでカウンタＣ（ＲＡＭ　１０５の所定領域がこれに
割当てられる）におけるその時点での設定値に所定値が
加算される。（第８図（Ｃ）参照）。

次いでステップ７０５に進み、該加算されたカウンタＣ
の値を所定の判定値Ｃ０と比較し、その結果、該加算さ
れたカウンタＣの値が該判定値Ｃ０を超えていないこと
が判定されたときにはステップ７０６に進み遅角量θＡ
？えとして所定の初期値を設定してこれをＲＡＭ　１０
５の所定領域に格納する。

（第８図（０１における各時点Ｌ　’　Ｉｎ　　’　２
＋　ｊ　’　３参を 照）。

この場合、第８図（＾）に示されるように各時点ｔＩ、
ｔ２＋ｔ３において変速指示にもとづく遅角要求がなさ
れてから、該Ｔｉｍｅｒによって決定される所定の時間
（上述したように自動変速機における機械的な遅れを見
込んで例えば１秒とする）だけ経過した各時点ｊ　’　
ｌ＋　　’　２＋　Ｌ　’　３において、該を 変速指示にもとづく遅角量の初期値設定が行われ、次い
でステップ７０８に進む。なお上記メインルーチンによ
り該遅角量の設定にもとづき点火時期の遅延が実行され
る。

一方、該カウンタＣの値が該判定値Ｃ６以上であること
が判定されたとき（これは第８図（＾）の時点も、にお
けるように、変速指示が所定の頻度を越えてなされた場
合に、第８図（Ｃ）の時点１／４に見られるように発生
する。）には、ステップ７０７に進んで該遅角量θＡＴ
１１を零とし、該変速指示にもとづく点火時期の遅延を
禁止する。（第８図（Ｄｌにおける時点ｔ１４参照）。

なお、上記ステップ７０１でその時点でのＴｉｍｅｒの
設定値が零であることが判別されたとき、およびステッ
プ７０３で、一定値αを引いた後の該Ｔｉｍｅｒの値が
未だ零でないことが判別されたときは、何れも上記各時
点ｊ　’ｌ＋　ＶＺ＋　ｊ’３＋　ｊ’４以外の時点で
あり、したがって上述したようなカウンタＣに対する加
算を行うことなく直ちにステップ７０８に進む。

ステップ７０８ではその時点で設定されている遅角量θ
Ａ？１１が零か否かをチェックし、零でないことが判別
されたときはステップ７０９においてその時点での遅角
量θＡＴＲから一定値βだけ引いた値を新たな遅角量と
して設定する。（第８図（０）参照）。

このようにして例えば時点ｔ１１から時点ｔ″′１まで
はその時点に応じた遅角量が設定され、所定の点火時期
の遅延が行われる。

次いでステップ７１０（このステップ７１０にはステッ
プ７０７で点火時期の遅延が禁止された場合およびステ
ップ７０８で遅角量θヶ□、が零であると判別された場
合も合流する）でカウンタＣの値が零が否かがチェック
され、零でないと判別されたときはステップ７１１でそ
の時点での該カウンタＣの設定値から一定値γだけ引い
た値を新たに該カウンタＣに設定しく第８図（Ｃ１参照
）。次いでステップ７１２に進んでメインルーチンにリ
ターンする。

この場合、上記時点１／１でカウンタＣに所定値が設定
されてから時点Ｌ″、で該カウンタＣの値が零になるま
での時間を例えば約３乃至５秒に設定する。ステップ７
１０でカウンタＣの値が零であると判別されたときは直
ちにステップ７１２に進んでリターンする。

このようにして変速指示（遅角要求）が出された場合、
上記Ｔｉｍｅｒに設定される初期値で定まる所定時間（
自動変速機の機械的な作動遅れを見込んで所定の値に設
定される）後に、カウンタＣに所定値を加算しても所定
の判定値Ｃ０を越えないとき（これは変速指示の発生頻
度が所定値を越えていないことを意味する）のみ、遅角
実行のために遅角量θＡＴ、ｌに初期値を設定し、該加
算されたカウンタＣの値が該判定値Ｃ０以上となったと
き（これは変速指示の発生頻度が所定値を超えているこ
とを意味する）には、該遅角実行が禁止される。゛なお
該設定された遅角量θ、ア、は所定の定時間率で零とな
るまで減衰され、またカウンタＣの設定値も絶えず別の
定時間率で零になるまで減衰される。

第７図においては、点火時期遅角量は時間経過とともに
一定量ずつ減少せしめているが遅角のさせ方はＥ／Ｇ回
転数や車速等あるいは時間の関数として変化させれば、
より有効に変速ショックの変動を抑制できる。また変速
頻度に応じて、（第７図で計算されたＣの値に応じて）
点火時期遅角量を変化させてもよい。

即ち変速頻度が大の時には遅角量が小さくなる様に第７
図ステップ７０６　．７０９における初期値や減衰量β
をＣの関数とすれば、変速ショックを少なからず減少せ
しめるとともに点火時期遅角増大に伴う排気温上昇も通
常の変速時より減少できる。

上述したように本実施例においては変速指示に伴なう遅
角要求の発生頻度が所定値以上に高くなったとき、該遅
角を禁止するため（第９図（＾）参照）、このような場
合にも遅角を実行する従来技術におけるように、排気ガ
ス温度が第９図＋Ｂ）の破線で示すようなＯＴ域（過大
温度領域）にまで上昇することがなく　（第９図（Ｂ）
実戦参照）、排気系部品の損傷を確実に防止することが
できる。

またこの様に変速頻度が大となった際に点火時期の遅角
を禁止するのではなく変速自体を禁止してもよい。この
場合には第５図においてステップ３０５にてノウとなっ
た際に遅角頻度検出用カウンタ（第７図のステップ７０
４に相当）に所定値を加え該カウンタを時間経過ととも
に減衰させ、またこのカウンタの値が判定値以上の時変
速を禁止するとともに、第６図で言う変速指示フラグを
立てない様に構成すればよい。また当然点火時期遅角禁
止と変速禁止を併用して個々の車両特性に合わせて変速
ショック低減、排気温異常上昇禁止、エンジン過回転に
よるオーバーラン防止等が同時に達成できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、実用域での変速ショックの低減を実現
しつつ、しかも高頻度の変速指示がなされた場合の排気
ガス温度の過大な上昇を防止し、内燃機関における排気
系部品の損傷を未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の詳細な説明するための全体ブロック
図、 第２図は、本発明にかかる内燃機関の出力制御装置の一
実施例を示す全体概略図、 第３図は、自動変速機の変速特性の一例を示す概略図、 第４図は、自動変速機によって変速されるときの車速変
化を説明する図、 第５図、第６図、および第７図は制御回路の動作をフロ
ーチャートによって説明する図、第８図は、第７図のフ
ローチャートで示される制御回路の動作をタイミングチ
ャートによって説明する図、 第９図は、本発明によってえられる効果を従来技術と比
較して示す図である。 （符号の説明） ３：圧力センサ、 ４：スロットル弁、 ５：ディストリビュータ、 ７：点火コイル、 ９：インジェクタ、 １０：制御回路、 １３：自動変速機、 １４：車速センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、自動変速機の変速時に、点火時期を遅角することに
   より内燃機関の出力を減少せしめるようにした内燃機関
   の出力制御装置において、前期自動変速機の変速頻度を
   検出する手段と、該検出された変速頻度に応じて前期点
   火時期遅角量を変化させる手段とを具備することを特徴
   とする内燃機関の出力制御装置。