JPS63176635A

JPS63176635A - 電子燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JPS63176635A
Application number: JP62006961A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Nakayama; 良一中山; Keisuke Tsukamoto; 啓介塚本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1987-01-14
Filing date: 1987-01-14
Publication date: 1988-07-20

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】発明の目的［産業上の利用分野］本発明は、通常運転時に、内燃機関の空燃比をリーン空
燃比に制御する電子燃料噴射制御装置に関し、詳しくは
、自動変速機を搭載した車両の電子燃料噴射制御装置に
関する。

［従来の技術］従来より、自動変速機を搭載した車両（以下、単にＡ／
Ｔ車と呼ぶ）の電子燃料噴射制御装置は、アイドル特等
以外の通常運転時には、空燃比をリーン側に制御する所
謂リーンバーン制御を行なっている。これらのリーンバ
ーン制御は、第６図に示すように、検出された内燃機関
の回転速度ＮＥと吸気管圧力ＰＭとに応じた設定空燃比
Ｑで、自動変速機のシフトアップに関係なく行なわれて
いる。

しかしながら、Ａ／Ｔ車は、発進時等には、第８図に示
すような変速線図に従ってシフトアップしてゆくが、シ
フトアップ直後には内燃機関の回転速度が低下する。こ
れにより、空燃比がリーン側では内燃機関の駆動力が不
足するため、運転者はアクセルペダルを大きく踏み込む
。この結果、大きな駆動力を得ることかできるが、急に
アクセルペダルを大きく踏み込まねばならないといった
ドライバビリティの不具合を伴うばかりでなく、燃費が
悪化すると共にエミッションの悪化、例えば窒素酸化物
を多く発生させるといった問題を有していた。

上記問題を解決するものとして、例えば特開昭６０−２
３７１４２号に示される「内燃機関の制御装置Ｊ等の発
明や提案が為されている。

上記内燃機関の制御装置に示される発明は、マニュアル
トランスミッション車（以下、単にＭ／Ｔ車と呼ぶ）の
シフトチェンジを、内燃機関の回転速度と吸気管圧力と
の各々の変化量の推移から判定し、シフトアップ時と判
定したときには、所定期間空燃比をリッチ側にするよう
制御している。

［発明が解決しようとする問題点］上記特開昭６０−２３７１４２号に示される「内燃機関
の制御装置」は、シフトアップ時の内燃機関の駆動力低
下を防ぐ等といった優れた効果を有するものの、猶、次
のような問題が考えられた。即ち、（ａ）　　上記「内燃機関の制御装置ｊは、内燃機関の
回転速度と吸気管圧力とに基づいてシフトチェンジの判
定を行なっているが、Ａ／Ｔ車とＭ／丁丁車ではシフト
チェンジの動作が異なるため、Ａ／Ｔ車のシフトチェン
ジの判定を内燃機関の回転速度と吸気管圧力とで行なう
には無理があるといった問題、（ｂ）　　例え、Ａ／丁小のシフトチェンジの判定を回
転速度と吸気管圧力とで行なうよう構成したとしても、
シフトチェンジの判定を回転速度と吸気管圧力との各々
の変化量の推移から判定するため、実際のシフトチェン
ジ時からの応答遅れが発生し、上）ホしたＡ／Ｔ車のシ
フトアップ時の問題を好適に解決していないといった問
題、が考えられた。

本発明の電子燃料噴射制御装置は、Ａ／Ｔ車のシフトア
ップを好適に行なうことを目的として為されたものであ
り、以下のように構成されている。

発明の構成［問題点を解決するための手段］本発明の電子燃料噴射制御装置は、第１図にその基本構
成を例示する如く、自動変速機（Ｍｌ）を搭載した車両の所定の機関運転条
件下で内燃機関の空燃比をリーン空燃比に制御するよう
燃料噴射を行なう電子燃料噴射制御装置において、上記自動変速機（Ｍｌ〉の変速のさいに変化する駆動系
部材の変化、または駆動系に変速を指示する信号より上
記自動変速機（Ｍｌ）のシフドアツブを検出するシフト
アップ検出手段（Ｍ２）と、該シフトアップ検出手段（
Ｍ２）によりシフトアップであることが検出されたとき
には、所定期間理論空燃比で燃料噴射を行なうシフトア
ップ噴射手段（Ｍ３）と、を備えて構成されている。

ここで、シフトアップ検出手段（Ｍ２）とは、自動変速
機（Ｍｌ）の変速のさいに変化する駆動系部材の変化、
または駆動系に変速を指示する信号より自動変速機（Ｍ
ｌ）のシフトアップを検出するものであって、自動変速
機（Ｍｌ）の変速動作とリアルタイムの関係を持つ動作
よりシフトアップを検出するものであればよく、例えば
駆動系としての自動変速機に変速を指示する内燃機関の
回転速度とアクセル開度との各々の信号を検出し、該検
出された信号に基づいてシフトアップを検出するよう構
成すること等が考えられる。

［作用］上記構成を有する本発明の電子燃料噴射制御装置は、次
のように作用する。

−〇　− 本発明の電子燃料噴射制御装置は、シフトアップ検出手段（Ｍ２）が自動変速機（Ｍｌ）の
変速のさいに変化する駆動系部材の変化、または駆動系
に変速を指示する信号より自動変速１　（Ｍｌ　）のシ
フトアップを検出し、該シフトアップ検出手段（Ｍ２）
によりシフトアップであることが検出されたときには、
シフトアップ噴射手段（Ｍ３）が所定期間理論空燃比で
燃料噴射を行なうよう働く。

これにより、本発明の電子燃料噴射制御装置は、自動変
速機のシフトアップ直後に空燃比を所定期間理論空燃比
とするよう働き、シフトアップ時の内燃機関の駆動力を
大きくすると共に、三元触媒の働きを最も有効とする。

［実施例］次に、本発明の電子燃料噴射制御装置の構成を一層明ら
かにするために好適な実施例を図面と共に説明する。

第２図は、本発明一実施例の電子燃料噴射制御装置を搭
載した車両のエンジン周辺部を示す概略構成図である。

図示するように、４気筒エンジン１の吸気管２には、上
流側より、アクセルペダル（図示しない）と連動してそ
の開度が調整されるスロットルバルブ３、吸気管２のサ
ージタンク４内の吸入空気圧力を検出するバキュームセ
ンサ５、吸気管２内に燃料噴射を行なうことによりエン
ジン１の燃焼室内に燃料を供給する燃料噴射弁６、等が
取り付けられている。上記スロットルバルブ３の開度は
スロットルポジションセンサ７により検出される。

一方、エンジン１の排気管１０には、排気ガス中の酸素
濃度を検出する空燃比センサ１１、排気ガスの温度を検
出する排気温センサ１２、等が取り付けられている。ま
た、エンジン１本体には、燃料点火を行なう点火プラグ
１３、冷却水の温度を検出する水温センサ１４、等が取
り付けられている。該点火プラグ１３の点火は、図示し
ないクランクシャフトと連動して高電圧を分配供給する
ディストリビュータ１５により行なわれ、ディストリビ
ュータ１５の回転速度は回転速度センサ１６により検出
される。

上記バキュームセンサ５．スロットルポジションセンサ
７、空燃比センサ１１．排気温センサ１２、水温センサ
１４および回転速度センサ１６等が検出する各種信号は
、電子制御装置（以下、単にＥＣＵと呼ぶ＞２０に入力
され、電子制御装置２０はこれらの入力された各種信号
に基づいて上記燃料噴射弁６やイグナイタ（図示しない
）を介してディストリビュータ１５等を制御する。

上記ＥＣＵ２０には、更に、車速に比例して回転する自
動変速機２１のアウトプットシャフト（図示せず）の回
転速度を検出する車速センサ２２、自動変速機２１のシ
フトポジションの切り替えを行なう２つのソレノイドバ
ルブ２３．２４が接続されると共に、２つのソレノイド
バルブ２３゜２４のオン・オフ状態からシフトポジショ
ンの位置を検出するシフトポジションセンサ２５、等も
接続されている。

ＥＣＵ２０は、第３図に示すように、周知のＣＰＵ３０
．ＲＯＭ３１．ＲＡＭ３２等を中心に、これらと外部入
力回路３３および外部出力回路３４等をバス３５により
相互に接続した論理演算回路として構成されている。

ＥＣＵ２０の外部入力回路３３には、上記各種センサが
接続され、外部出力回路３４には、上記燃料噴射弁６や
２つのソレノイドバルブ２３，２４等が接続されている
。

次に、上記Ｅ　Ｃ’Ｕ　２０が行なう「燃料噴射時間算
出ルーチン」について説明する。

第４図に示す「燃料噴射時間算出ルーチン」は、ＥＣＵ
２０が種々行なう処理の内、燃料噴射弁６の開弁時間を
決める処理のみを表わしたものであり、ハード割込み等
により定期的（本実施例では４ｍＳ毎）に実行されるも
のである。

処理が本処理に移行すると、まず、第５図に示すマツプ
より基本噴射時間Ｔｔ）を算出する処理が行なわれる（
ステップ１００）。即ち、バキュームセンサ５を介して
検出された吸気管圧力ＰＭと回転速度センサ１６を介し
て検出されたエンジン回転速度ＮＥとを用いて、第５図
に示すマツプから空燃比が理論空燃比（１４，５）とな
る噴射時間ＴＩ）が求められる。

続いて、上記エンジン回転速度ＮＥと吸気管圧力ＰＭと
を用いて、第６図に示すマツプからり一ンバーン制御の
設定空燃比Ｑが求められる（ステップ１１０）。この後
、上記ステップ１００および／１１０において算出され
た基本噴射時間Ｔｐと設定空燃比Ｑとから次式に従って
リーンバーン制御時の噴射時間τが算出される（ステッ
プ１２０）。

τ−１４，５ｘＴｐ　／Ｑステップ１３０では、シフトポジションセンサ２５を介
して自動変速機２１の現シフトポジションＳＰ１が検出
され、この後、前回本処理において検出された前回シフ
トポジションＳＰ２との比較が行なわれる（ステップ１
４０）。即ち、現シフトポジションＳＰ１が前回シフト
ポジションＳＰ２より大きいと肯定判断された場合は、
シフトアップ時の場合であり、否定判断された場合は、
シフトアップ時以外の場合である。

上記ステップ１４０において、シフトアップ時と判断さ
れた場合は、後述される１秒間判定カウンタＣ３ＦＴの
値が零クリアされた後（ステップ１５０）、シフトアッ
プ時以外と判断された場合は、そのままステップ’１６
０に進む。

ステップ１６０では、１秒間判定カウンタＣ３Ｆ丁の値
が３２未満か否かが判断される。このカウンタＣ３ＦＴ
は、第７図に示すｒ３２ｍＳルーチン」においてインク
リメントされるものである〈ステップ２１０＞。尚、第
７図に示す「３２ｍ５ルーチン」はハード割込み等の手
法により３２ｍ５＠に実行され、その値が２５５以上に
なった場合は（ステップ２１０）インクリメントされな
い。

上記第４図のステップ１６０において、肯定判断された
場合は、即ち、３２　（ｍｓ＞Ｘ３２″；１秒１秒以内と判断された場合は、実際に燃料噴射弁６を開
弁させる最終噴射時間τ同Ｎを上記ステップ１００にお
いて求められた基本噴射時間Ｔｐとする処理が行なわれ
（ステップ１７０）　、否定判断された場合は、最終噴
射時間τＦＩＮを上記ステップ１２０において求められ
た噴射時間τとする処理が行なわれる（ステップ１８０
）。

上記ステップ１７０あるいは１８０の処理を終えた後、
ステップ１３０において検出された現シフトポジション
ＳＰ１を前回シフトポジションＳＰ２とする処理が行な
われ（ステップ１９０）、この後、処理はｒＲＥＴＵＲ
ＮＪに抜ける。

ＥＣＵ２０は、上述した［燃料噴射時間算出ルーチン」
を終えた後、周知の手法により、求められた最終噴射時
間τＦＩＮの間燃料噴射弁６を開弁じて燃料噴射を実行
する。これにより、自動変速機２１がシフトアップした
直後には、約１秒間理論空燃比とされる。

以上、詳細に説明した本実施例の電子燃料噴射制御装置
によると、車両に搭載された自動変速機のシフトポジシ
ョンをソレノイドバルブのオン・オフ状態から直接検出
しているので、自動変速機のシフトアップ直後に、空燃
比を理論空燃比とすることができるという優れた効果を
有する。これにより、シフトアップ直後のエンジンの駆
動力を低下させることなくドライバビリティの向上を図
ることができるといった効果を有すると共に、シフトア
ップ直後に所謂ストイキにすることによりエミッション
の状態を著しく良好なものとするといった優れた効果も
奏する。

本発明の電子燃料噴射制御装置は、上記実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
において種々の態様で実施可能でおる。例えば、本発明
の電子燃料噴射制御装置の第２実施例として、自動変速
機のシフトポジションを、アクセルペダルの開度として
のスロットルポジションセンサ７の開度と車速センサ２
２により検出される車速とに基づいて第８図に示すよう
な変速マツプから検出するよう構成してもよい。

この場合には、第１実施例と同様の効果を有する他、従
来より車両において検出されている情報に基づいてシフ
トポジションを検出することができるといった効果を有
する。また、シフトアップ時の理論空燃比制御から通常
運転時のリーンバーン制御に戻るときには、空燃比を徐
々にリーンに戻すといった構成も考えられる。更に、自
動変速機のシフトポジションを、変速とともにその位置
が変化するシフトバルブの動作を検出するスイッチによ
り検出するよう構成してもよい。

尚、第９図に示すタイミングチャートは、車両の発進時
における車速ＳＰＤに対する窒素酸化物の排出量ＮＯＸ
と、設定空燃比Ａ／Ｆと、吸気管圧力ＰＭとを示すグラ
フであり、実線は本実施例のものを示し、鎖線は従来技
術のものを示す。このグラフからも、本実施例の電子燃
料噴射制御装置は、車両発進時のシフトアップ直後に空
燃比を理論空燃比とし、アクセルペダルの急激な踏み込
みを防ぐよう働き（吸気管圧力が小）、窒素酸化物の排
出量を減少させているのが分る。尚、車速ＳＰＤのポイ
ントＰ１は、自動変速機のシフトポジションが第１速か
ら第２速に移行する車速を示している。

発明の効果本発明の電子燃料噴射制御装置によると、自動＝　１５
− 変速機のシフトアップをシフトアップ検出手段（Ｍ２）
によりリアルタイムに検出し、シフトアップ直後に空燃
比を理論空燃比とすることができるので、シフトアップ
直後の内燃機関の駆動力を低下させることなくトライバ
ビリティの向上を図ることができるといった効果を有す
ると共に、シフトアップ直後に所謂ストイキにすること
によりエミッションの状態を著しく良好なものとすると
いった優れた効果も奏する。また、シフトアップ直後に
駆動力が低下しないため、運転者はシフトアップ時にア
クセルペダルを踏み込むといったことがない。この結果
、燃費の向上を更に図ることができるといった効果も有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子燃料噴射制御装置の基本構成を例
示するブロック図、第２図は本発明一実施例の電子燃料
噴射制御装置を搭載した車両のエンジン周辺部を示す概
略構成図、第３図はその電子制御装置（ＥＣＵ＞２０を
示すブロック図、第４図は「燃料噴射時間算出ルーチン
」の処理を示すフローチャート、第５図は基本噴射時間
Ｔｐを求めるマツプを示すグラフ、第６図は設定空燃比
Ｑを求めるマツプを示すグラフ、第７図は「３２ｍ５ル
ーチン」の処理を示すフローチャート、第８図はシフト
ポジションの推移の一例を示す変速マツプ、第９図は車
両発進時における窒素酸化物の排出量ＮＯＸと設定Ａ／
Ｆと吸気管圧力ＰＭとを示すタイミングチャート、であ
る。１・・・エンジン２・・・吸気管３・・・スロットルバルブ４・・・サージタンク５・・・バキュームセンサ６・・・燃料噴射弁７・・・スロットルポジションセンサ１０・・・排気管１１・・・空燃比センサ１２・・・排気温センサ１３・・・点火プラグ１４・・・水温センサ１５・・・ディストリビュータ１６・・・回転速度センサ２０・・・電子制御装置（ＥＣＵ）２１・・・自動変速機２２・・・車速センサ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　自動変速機を搭載した車両の所定の機関運転条
件下で内燃機関の空燃比をリーン空燃比に制御するよう
燃料噴射を行なう電子燃料噴射制御装置において、上記自動変速機の変速のさいに変化する駆動系部材の変
化、または駆動系に変速を指示する信号より上記自動変
速機のシフトアップを検出するシフトアップ検出手段と
、該シフトアップ検出手段によりシフトアップであること
が検出されたときには、所定期間理論空燃比で燃料噴射
を行なうシフトアップ噴射手段と、を備えたことを特徴
とする電子燃料噴射制御装置。
（２）　上記シフトアップ検出手段が、上記自動変速機
の変速のさいに変化するシフトバルブの状態に基づいて
シフトアップを検出するよう構成された特許請求の範囲
第１項記載の電子燃料噴射制御装置。
（３）　上記シフトアツプ検出手段が、上記変速機に変
速を指示する車両の車速とアクセル開度とに基づいてシ
フトアツプを検出するよう構成された特許請求の範囲第
１項記載の電子燃料噴射制御装置。