KR100292637B1 - 로크-업토크컨버터를갖는자동변속기에결합된내연기관을위한연료차단및연료공급회복제어시스템 - Google Patents

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하나와 요시카즈
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Abstract

엔진 및 차량 작동 조건을 기초로 한 로크-업 제어를 통해 개방 컨버터 상태 및 로크-업 상태 중 하나에서 작동 가능한 로크-업 장치를 구비한 로크-업 토크 컨버터를 갖는 자동 변속기에 결합된 내연 기관을 위한 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템은 그 이상에서는 특정 엔진 및 차량 작동 조건 하에서 연료 차단 제어가 실행되는 연료 차단 엔진 속도(N1, N3)와, 그 이하에서는 엔진으로의 연료 공급이 연료 차단 제어로부터 회복되도록 연료 공급 회복 제어가 재개되는 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)를 기억하도록 구성된 전자 제어 모듈을 포함한다. 전자 제어 모듈은 로크-업 상태에서의 상기 연료 공급 회복 엔진 속도로부터 상기 연료 차단 엔진 속도의 편차(N3-N2)가 개방 컨버터 상태에서의 상기 연료 공급 회복 엔진 속도로부터 상기 연료 차단 엔진 속도의 편차(N1-N2)보다 작도록 상기 연료 차단 엔진 속도와 상기 연료 공급 회복 엔진 속도 사이의 히스테리시스를 가변적으로 결정한다.

Description

로크-업 토크 컨버터를 갖는 자동 변속기에 결합된 내연 기관을 위한 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템 {FUEL CUT-OFF AND FUEL-SUPPLY RECOVERY CONTROL SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE COUPLED TO AN AUTOMATIC POWER TRANSMISSION WITH A LOCK-UP TORQUE CONVERTER}
본 발명은 소위 로크-업 토크 컨버터(lock-up torque converter)를 갖는 자동 변속기에 결합된 내연 기관을 위한 연료 차단(fuel cut-off) 및 연료 공급 회복(fuel-supply recovery) 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 로크-업 토크 컨버터를 채용한 자동 변속기에 결합된 자동차 엔진에서 소위 연료 차단 제어의 개시 타이밍과 소위 연료 회복 제어의 개시 타이밍을 최적으로 제어하는 기술에 관한 것이다.
최근에, 연료 차단 제어를 통해 엔진 실린더 또는 실린더들로의 연료 공급을 차단함으로써 배기 가스 배출(exhaust emission) 및 연료 소비를 감소시키기 위하여 설계된 다양한 연료 차단 시스템이 제안되고 개발되었다. 연료 차단 시스템을 갖는 최신 모델의 자동차에서, 연료 차단 제어는 감속 연료 차단 및 최대 허용 엔진 속도가 도달되는 때의 엔진 속도 제한을 얻기 위하여, 차량 감속 중, 타성 주행(coasting) 또는 내리막길 운전 중과 같은 어떠한 요구되는 엔진/차량 운전 조건 하에서 종종 수행된다. 예컨대, 차량이 일반적으로 "연료 차단 엔진 속도"라 불리는 제1 설정 기준 엔진 속도 이상의 엔진 속도에서 감속될 때, 연료 차단 작동은 엔진 속도가 제1 설정 기준 엔진 속도로 하강할 때까지 계속된다. 종래의 연료 차단 시스템에서, 감속 연료 차단 작동 중에 발생할 수도 있는 엔진 정지(stalling)를 방지하기 위하여, 엔진 속도가 제2 설정 기준 엔진 속도로 과도하게 하강할 때 자동차 엔진에 대한 연료 공급을 재개하도록 제2 설정 기준 엔진 속도도 사용된다. 제2 설정 기준 엔진 속도는 연료 차단 작동을 실행할 수 있는 최소 가능 엔진 속도로서, 또는 연료 공급이 재개된 때에도 그 이하에서는 엔진 정지의 위험성이 있는 엔진 속도 하한치로서 결정된다. 제2 기준 엔진 속도는 일반적으로 "연료 차단 회복 엔진 속도"로서 불리거나, 간단히 "연료 회복 엔진 속도"라고도 불린다. 하나의 이러한 연료 차단 시스템은 본 발명의 양수인에게 양도된 일본 특허 공개 공보 (소)58-57048호에 기재되어 있다. 일본 특허 공개 공보 (소)58-57048호는 연료 차단 엔진 속도와 연료 회복 엔진 속도 사이에서의 설정 속도차[종종, "엔진 속도 히스테리시스(hysteresis)"라 불림]의 제공을 기재하고 있다. 통상적으로, 연료 차단 엔진 속도는 바람직하지 않은 난조(hunting)를 방지하기 위하여 연료 회복 엔진 속도보다 높은 레벨에서 설정된다. 일본 특허 공개 공보 (소)58-57048호에 기재된 종래 기술의 시스템에서, 전술한 엔진 속도 히스테리시스는 설정치로 고정된다. 일본 특허 공개 공보 (소)58-57048호에 기재된 시스템의 감속 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어에 따르면, 기본적으로 연료 차단 제어는 검출된 엔진 속도가 설정 연료 차단 엔진 속도를 초과한 때 작동하게 되는 반면에, 연료 공급 회복 제어는 검출된 엔진 속도가 설정 연료 회복 엔진 속도 아래로 하강한 때 작동하게 된다. 부가적으로, 일본 특허 공개 공보 (소)58-57048호에 기재된 종래 기술의 연료 차단 시스템은, 제동 작동을 나타내는 제동 신호에 응답하여 자동 변속기를 강압적으로 저단 변속(down-shifting)하기 위하여 그리고 브레이크가 타성 주행 중에 작용된 때 설정 연료 차단 엔진 속도보다 낮은 설정 연료 회복 엔진 속도에서 연료 차단을 다시 개시하기 위하여, 이에 따라 저단 변속에 의해 야기된 엔진 속도의 상승으로 인한 연료 차단 지속 시간을 증가시키기 위하여, 자동 변속기 제어 시스템과 조합되어 있다. 근년에, 많은 자동차에는 엔진 크랭크축을 변속기 출력축에 기계적으로 결합시키도록 작용하는 소위 로크-업 토크 컨버터를 갖는 자동 변속기가 설비되어 있다. 주지된 바와 같이, 로크-업 토크 컨버터에 합체된 로크-업 장치가 (로크-업 클러치 해제 위치에 대응하는) 컨버터 상태를 취할 때, 엔진 크랭크축 및 변속기 출력축은 정상 작동시 토크 컨버터 내의 유체를 통해 결합된다. 반대로, 로크-업 장치가 (로크-업 클러치 결합 위치에 대응하는) 로크-업 상태를 취할 때, 엔진 크랭크축 및 변속기 출력축은 (결합된 로크-업 클러치를 통한) 기계적 연결에 의해 서로 직접 결합되어서 토크 컨버터를 기능할 수 없게 하거나 로크-업시킨다. 이하에서, 컨버터 상태는 "로크-업 오프 상태"라 하고, 로크-업된 상태는 "로크-업 온 상태"라 한다. 일반적으로 알려진 바와 같이, 로크-업 클러치는 인가 챔버 및 해제 챔버를 포함한다. 로크-업 클러치는 인가 챔버 내의 인가 압력과 해제 챔버 내의 해제 압력 사이의 압력차에 의해 제어 가능하여, 개방 컨버터 구역과 완전 로크-업 구역 중 적어도 하나에서 작동하도록 한다. 로크-업 토크 컨버터를 갖는 자동 변속기를 채용하는 현대의 자동차에서, 로크-업 클러치는 토크가 증가하고 토크 변동 흡수 기능이 불필요한 차량 타성 주행 중에 로크-업 온 상태에서 작동되는 경향이 있다. 타성 주행 중에 발생하는 로크-업 온 상태는 이하에서 "타성 주행 로크-업 상태"라 한다. 일반적으로, 연료 차단 시스템은 타성 주행 로크-업 상태 중에 엔진에의 연료 공급을 차단하도록 작동하여서, 연료 및 배기 가스 배출을 저감한다. 로크-업 작동 및 연료 차단 작동 모두의 이러한 동시 실행은 엔진 정지를 방지하면서 연료 소비를 감소시키는 데 매우 효과적이다.
종래 기술의 시스템은 로크-업 온 상태 및 로크-업 오프 상태와는 무관하게 설정치로 고정된 엔진 속도 히스테리시스로 인해 이하의 결점을 겪는다. 즉, 로크-업 오프 상태 중에 구동 시스템에 나타나는 총 회전 관성이 로크-업 온 상태 중에 구동 시스템에 나타나는 것보다 작기 때문에, 엔진 속도 히스테리시스가 작게 설정될수록 연료 차단 제어 시스템의 바람직하지 않은 난조의 가능성이 로크-업 오프 상태에서 커지게 된다. 전술된 이유 때문에, 엔진 속도는 연료 공급 회복 제어가 로크-업 오프 상태 하에서 시작할 때 비교적 작은 회전 관성으로 인해 쉽게 상승하는 경향이 있다. 이 점에 있어서, 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어를 위한 엔진 속도 히스테리시스를 적절히 큰 값으로 설정하는 것이 필요하다. 반대로, 엔진 속도 히스테리시스가 매우 큰 값으로 설정되어 결국, 연료 차단 엔진 속도가 바람직하지 않게 높은 레벨에서 설정된다면, 연료 차단 작동의 빈도는 감소될 수 있다. 이러한 것은 연비를 결코 만족스럽게 향상시키지 못한다. 한편, 연료 차단 회복 엔진 속도는 엔진의 정지 방지 특성에 따라 적절히 결정되어야 한다. 종래 기술의 시스템의 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어는 도3에 도시된 제어 특성을 나타내는 그래프를 참조하여 이하에서 상세히 설명된다. 도3에서, "N2"로 나타낸 엔진 속도는 자동차에 탑재된 자동차 엔진의 정지 방지 특성에 따라 결정된 엔진 속도 하한치에 대응한다. "N1"로 나타낸 엔진 속도는 설정 엔진 속도 하한치(N2)로부터 설정 엔진 속도 히스테리시스만큼 엔진 속도 증가 방향으로 설정되는 특정 엔진 속도에 대응한다. 엔진 속도 하한치(N2)는 연료 차단 회복 엔진 속도로서 설정되고, 특정 엔진 속도(N1)는 연료 차단 엔진 속도로서 설정된다. 종래 기술의 시스템에서, (도3에서 파선으로 나타낸) 설정 엔진 속도 히스테리시스는 로크-업 장치의 로크-업 온 상태 및 로크-업 오프 상태와는 무관하게 일정치(N1-N2)로 고정된다. 도3의 파선으로부터 알 수 있는 바와 같이, 2개의 설정 엔진 속도(N1, N2)들 사이의 차이로서 정의된 엔진 속도 히스테리시스 구역 또는 대역은 비교적 넓은 속도 범위에서 설정된다. 연료 차단 엔진 속도(N1)와 대응하는 차속(V1) 이하의 속도에서의 주행 중에 가속 페달이 해제된다고 가정하면, 검출된 엔진 속도는 설정 엔진 속도(N1)로부터 설정 엔진 속도(N2)까지의 넓은 범위의 설정 히스테리시스 구역 내에 있으므로 연료는 차단될 수 없다. 이러한 넓은 또는 큰 엔진 속도 히스테리시스 구역은 연료 차단 시스템의 바람직하지 않은 난조의 방지에 기여하지만, 연료 차단 작동의 빈도를 감소시킨다. 즉, 엔진 속도 히스테리시스가 넓을수록 연료 차단 작동 구역(또는 연료 차단 실행 가능 구역)이 좁아진다. 연료 차단의 감소 경향은 전술된 타성 주행 로크-업 상태를 실행할 수 있는 자동차에서 현저하다. 그래서, 로크-업 토크 컨버터를 갖는 자동 변속기에 결합된 자동차 엔진에서도, 이러한 2가지 요건, 즉 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템의 난조의 방지와 연비의 개선이라는 요건을 균형을 맞추고 충족시키는 것이 바람직하다. 또한, 타성 주행 로크-업 제어 중에 실행되는 연료 차단의 적당한 효과(즉, 연비의 개선)를 제공하기 위하여, 타성 주행 로크-업 제어 중에 연료 차단 실행 가능 구역을 효과적으로 확장하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 종래 기술의 결점을 방지하는, 로크-업 토크 컨버터를 갖는 자동 변속기에 결합된 내연 기관을 위한 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 로크-업 온 상태 및 로크-업 오프 상태로 인해 제어 시스템의 난조의 방지 및 연비의 개선(또는 연료 차단 작동의 빈도 증가) 양자를 균형을 맞출 수 있는, 로크-업 토크 컨버터를 갖는 자동 변속기에 결합된 내연 기관을 위한 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 적당한 연료 차단 효과를 보장하고 연비를 향상시키기 위하여 타성 주행 로크-업 제어 중에 연료 차단 실행 가능 구역을 확장할 수 있는, 로크-업 토크 컨버터를 갖는 자동 변속기에 결합된 내연 기관을 위한 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템을 제공하는 것이다.
도1은 자동 변속기 제어 시스템 유니트(ATCU)와 조합된 상태에서, 본 발명의 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템의 작동 선도.
도2는 로크-업 토크 컨버터를 위한 로크-업 제어와 관련하여, 본 발명의 시스템에 의해 실행되는 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어를 나타내는 플로우차트.
도3은 종래 기술 시스템과 본 발명의 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어의 비교를 위해 사용된 엔진 속도 히스테리시스 특성을 나타내는 그래프.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 내연 기관 또는 엔진
2 : 자동 변속기
3 : 로크-업 토크 컨버터
4 : 로크-업 장치
5 : 제어 밸브
6 : 연료 인젝터
10 : 자동 변속기 제어 유니트
20 : 전자 엔진 제어 모듈 또는 유니트
본 발명의 상기 및 다른 목적을 성취하기 위하여, 엔진 및 차량 작동 조건을 기초로 한 로크-업 제어를 통해 개방 컨버터 상태 및 로크-업 상태 중 하나에서 작동 가능한 로크-업 장치를 구비한 로크-업 토크 컨버터를 갖는 자동 변속기에 결합된 내연 기관을 위한 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템에 있어서, 시스템은 그 이상에서는 특정 엔진 및 차량 작동 조건 하에서 연료 차단 제어가 실행되는 연료 차단 엔진 속도와, 그 이하에서는 엔진으로의 연료 공급이 연료 차단 제어로부터 회복되도록 연료 공급 회복 제어가 재개되는 연료 공급 회복 엔진 속도를 기억하도록 구성된 제어 유니트를 포함하며, 상기 제어 유니트는 로크-업 상태에서의 상기 연료 공급 회복 엔진 속도로부터 상기 연료 차단 엔진 속도의 편차가 개방 컨버터 상태에서의 상기 연료 공급 회복 엔진 속도로부터 상기 연료 차단 엔진 속도의 편차보다 작도록 상기 연료 차단 엔진 속도와 상기 연료 공급 회복 엔진 속도 사이의 히스테리시스를 가변적으로 결정하고, 상기 제어 유니트는 로크-업 장치가 개방 컨버터 상태에 있는지 또는 로크-업 상태에 있는지의 여부에 따라 가변적으로 결정된 상기 히스테리시스를 기초로 하여 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어를 실행한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어에 따라 작동 가능한 내연 기관과, 로크-업 장치를 구비한 로크-업 컨버터를 갖는 자동 변속기를 채용한 자동차를 위한 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템에 있어서, 시스템은 엔진 및 차량 작동 조건을 기초로 한 로크-업 제어를 통해 개방 컨버터 상태 및 로크-업 상태 중 하나에서 로크-업 장치를 제어하는 로크-업 제어 유니트와, 로크-업 장치가 로크-업 상태에 있는 것을 검출하고 로크-업 상태를 나타내는 신호를 발생시키는 로크-업 검출기와, 그 이상에서는 특정 엔진 및 차량 작동 조건 하에서 연료 차단 제어가 실행되는 연료 차단 엔진 속도와, 그 이하에서는 엔진으로의 연료 공급이 연료 차단 제어로부터 회복되도록 연료 공급 회복 제어가 재개되는 연료 공급 회복 엔진 속도를 기억하는 엔진 제어 유니트를 포함하며, 상기 엔진 제어 유니트는 로크-업 상태를 나타내는 상기 신호의 출력이 있는 때에만 상기 연료 차단 엔진 속도에 대해 감소 보상한다. 양호하게는, 상기 로크-업 제어 유니트에 의해 실행되는 로크-업 제어는 적어도 차량 타성 주행 중에 실행되는 타성 주행 로크-업 제어를 포함할 수 있으며, 상기 엔진 제어 유니트는 차량이 타성 주행 상태에 있음을 판단하도록 구성되고, 상기 엔진 제어 유니트는 타성 주행 로크-업 제어 중에 로크-업 장치가 로크-업 상태에 있음을 상기 로크-업 검출기가 검출한 때 상기 연료 차단 엔진 속도에 대해 설정치만큼 감소 보상한다. 더욱 양호하게는, 상기 연료 공급 회복 엔진 속도는 로크-업 상태 및 개방 컨버터 상태와 무관하게 설정 일정치로 고정되고, 개방 컨버터 상태에서의 상기 연료 차단 엔진 속도는 제1 설정 엔진 속도로 설정되며, 로크-업 상태에서의 상기 연료 차단 엔진 속도는 상기 설정 일정치보다 크고 상기 제1 설정 엔진 속도보다 작은 제2 설정 엔진 속도로 설정되고, 상기 제1 설정 엔진 속도 및 상기 연료 공급 회복 엔진 속도는 개방 컨버터 상태에서 큰 히스테리시스를 한정하며, 상기 제2 설정 엔진 속도 및 상기 연료 공급 회복 엔진 속도는 로크-업 상태에서 작은 히스테리시스를 한정하고, 상기 엔진 제어 유니트는 로크-업 장치가 개방 컨버터 상태에 있을 때 상기 큰 히스테리시스를 선택하며 로크-업 장치가 로크-업 상태에 있을 때 상기 작은 히스테리시스를 선택한다. 상기 큰 히스테리시스는 대체로 350 rpm으로 설정되고, 상기 작은 히스테리시스는 대체로 200 rpm으로 설정되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 로크-업 장치를 구비한 로크-업 토크 컨버터를 갖는 자동 변속기에 결합된 내연 기관을 위한 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템에 있어서, 시스템은 드로틀 개도 및 차속을 기초로 한 로크-업 제어를 통해 개방 컨버터 상태 및 로크-업 상태 중 하나에서 로크-업 장치를 제어하도록 드로틀 개도 및 차속에 응답하는 로크-업 제어 수단과, 그 이상에서는 특정 엔진 및 차량 작동 조건 하에서 연료 차단 제어가 실행되는 연료 차단 엔진 속도 및 그 이하에서는 엔진으로의 연료 공급이 연료 차단 제어로부터 회복되도록 연료 공급 회복 제어가 재개되는 연료 공급 회복 엔진 속도를 기억하는 엔진 제어 수단을 포함하며, 상기 로크-업 제어 수단은 로크-업 제어 중에 로크-업 상태를 나타내는 신호를 발생시키고, 상기 엔진 제어 수단은 개방 컨버터 상태에서의 상기 연료 차단 엔진 속도와 상기 연료 공급 회복 엔진 속도 사이의 제1 설정 히스테리시스가 로크-업 상태에서의 상기 연료 차단 엔진 속도와 상기 연료 공급 회복 엔진 속도 사이의 제2 설정 히스테리시스보다 크도록 히스테리시스를 가변적으로 결정하며, 상기 엔진 제어 수단은 로크-업 장치가 개방 컨버터 상태에 있는지 또는 로크-업 상태에 있는지의 여부에 따라 가변적으로 결정된 상기 히스테리시스를 기초로 하여 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어를 실행한다.
이제, 도1을 참조하면, 본 발명의 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템은 로크-업 토크 컨버터(3)를 갖는 자동 변속기(2)에 결합된 전자 연료 분사식 내연 기관(1)에서 예시되어 있다. 엔진(1)으로부터 출력되는 엔진 동력은 로크-업 토크 컨버터(3)를 통해 변속기(2)의 입력축으로 전달된다. 변속기 입력축 회전 속도는 차속 및 드로틀 개도(throttle opening)에 따라 자동적으로 선택된 기어비(gear ratio)에 따라서 (통상적으로 자동 변속기의 바닥에 부착된) 제어 밸브(5)에 배치된 (도시되지 않은) 변속 솔레노이드(shift solenoid)의 온 상태 및 오프 상태를 적절히 조합함으로써 변경 가능하다. 적절히 조절된 동력은 변속기 출력축으로 전달된다. 도1에서, 참조 부호 4는 로크-업 장치를 나타낸다. 도1에서 명료하게 도시되지는 않았지만, 로크-업 장치는 인가 압력이 가해지는 인가 챔버와, 해제 압력이 가해지는 해제 챔버를 포함하는 (로크-업 피스톤으로서 역할하는) 로크-업 클러치를 구비한다. 로크-업 클러치는 엔진(1)과 종동 연결 상태에 있는 입력 요소(예컨대 엔진 크랭크축)와, 자동 변속기(2)를 포함하는 동력 전달계(power train)와 구동 연결 상태에 있는 출력 요소(예컨대 자동 변속기 입력축) 사이에 작동 가능하게 배열된다. 통상의 방식으로, 로크-업 클러치는 2개의 작동 구역, 즉 로크-업 클러치가 해제되는 개방 컨버터 구역(로크-업 오프 상태)과, 로크-업 클러치가 완전히 결합되는 완전 로크-업 구역(로크-업 온 상태) 중 어느 하나의 구역에서 작동하도록, 인가 압력과 해제 압력 사이의 압력차에 의해 제어 가능하다. 2개의 작동 구역은 전통적으로 2개의 작동 매개변수, 즉 (변속기 출력축 회전 속도와 대략 등가인) 차속과, 드로틀 개도의 개방도(개방각)에 따라 설정된다. 로크-업 온-오프 상태는 제어 밸브(5) 내에 합체된 (도시되지 않은) 로크-업 솔레노이드(L/U solenoid)를 위한 듀티(duty) 사이클 제어(약칭하여, 듀티 제어)를 통해 통상의 방식으로 절환 가능하다. 또한, 각각의 변속 솔레노이드를 위한 온-오프 제어 및 로크-업 솔레노이드를 위한 듀티 사이클 제어를 얻기 위하여 자동 변속기 제어 유니트(10)(약칭하여, "ATCU")가 마련된다. 주지된 바와 같이, 변속 솔레노이드는 변속기에서의 기어비의 자동 선택을 위해 마련되는 반면에, 로크-업 솔레노이드는 로크-업 장치를 위한 로크-업 제어를 위해 마련된다. ATCU는 (도시되지 않은) 차속 센서로부터의 적어도 차속 표시 신호(VSP) 및 (도시되지 않은) 드로틀 개도 센서로부터의 드로틀 개도 표시 신호(TVO)를 입력 정보로서 수신하기 위하여 통상의 입력/출력 인터페이스를 포함한다. 차속 표시 신호(VSP)는 차륜의 출력축 속도를 감시하기 위하여 일반적으로 변속기 또는 (전륜 구동 차량에서의) 트랜스액슬(transaxle)에 위치된 표준형 차속 센서로부터 발생된다. 드로틀 개도 표시 신호(TVO)는 드로틀 각도 등의 드로틀 개도를 감시하기 위하여 일반적으로 드로틀 본체(throttle body) 상에 위치되어 드로틀 축에 연결된 표준형 드로틀 위치 센서로부터 발생된다. ATCU(10)에 의해 실행되는 로크-업 제어에 있어서, 현재의 엔진/차량 작동 조건이 토크 증가 및 토크 변동 흡수 기능이 모두 필요치 않은 완전 로크-업 구역에 포함되는지 또는 토크 증가 및 토크 변동 흡수 기능이 모두 필요한 개방 컨버터 구역에 포함되는지의 여부를 판단 또는 결정하는 시험이 이루어진다. ATCU는 결정된 엔진/차량 작동 조건을 기초로 계산된 듀티비의 로크-업 솔레노이드 구동 신호를 발생시키며, 따라서 로크-업 솔레노이드를 위한 가동(작동) 상태 및 비가동(비작동) 상태가 계산된 듀티 사이클에 대응하여 주기적으로 성취된다. ATCU(10)는 로크-업 클러치가 완전 로크-업 구역에서 작동되는지의 여부를 검출 또는 판단하기 위하여, 결정된 엔진/차량 작동 조건을 나타내는 정보를 사용하는 로크-업 검출기(L/U detector)를 포함한다. ATCU(10)는 신호 라인을 통해 전자 엔진 제어 모듈(또는 전자 엔진 제어 유니트)(20)(통상적으로 약칭하여, "ECM")에 연결되어 있어, 결정된 엔진/차량 작동 조건이 완전 로크-업 구역(로크-업 상태)과 동일하다면 로크-업 검출기로부터 ECM(20)으로 로크-업 상태 표시 신호를 출력하도록 한다. 엔진/차량 작동 조건이 가속 페달이 해제되고 ECM(20)이 ATCU로부터 로크-업 상태 표시 신호를 수신하는 차량 타성 주행에 대응할 때, ECM은 엔진 정지를 방지하고 연비를 개선하기 위하여 소위 타성 주행 로크-업 제어에 대응하여 (도2에서 도시된 플로우차트를 참조하여 이하에서 충분히 설명되는 바와 같이) 연료 차단 제어를 수행한다. 요약하면, 본 발명의 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어에 따르면, ECM(20)이 차량 타성 주행 중에 도2에 나타낸 루틴을 통해 연료 차단을 수행할 수 있다고 판단한 때, (로크-업 클러치가 완전 로크-업 상태에서 유지되는 상태에서) 구동 시스템의 증가된 회전 관성으로 인해 엔진 속도 변경(즉, 엔진 속도(Ne)의 강하)이 지연되며, 또한 엔진 속도 히스테리시스에 대한 감소하는 보상으로 인해 연료 차단 지속 시간이 증가된다. 연료 차단 지속 시간에서의 증가는 배기 가스 배출의 감소 및 연비에 기여한다. 따라서, 차량의 타성 주행 중에, ATCU(10)는 엔진 정지의 방지 및 연비의 향상을 위하여 타성 주행 로크-업 제어를 수행한다. 로크-업 토크 컨버터를 갖는 자동 변속기의 ATCU(10)는 로크-업 제어뿐만 아니라 통상의 기어비 변경 제어를 수행한다. 도1에서 알 수 있는 바와 같이, 로크-업 토크 컨버터를 위한 로크-업 제어는 ATCU(10)로부터 출력되는 로크-업 솔레노이드 구동 신호에 응답하여 실행되고, 인가 압력과 해제 압력 사이의 압력차와 상호 관련이 있다. 전술된 ECM(20)은 입력/출력 인터페이스 유니트(I/O), 드로틀 완전 폐쇄 상태 검출기, 엔진 속도 검출기 및 연료 분사 제어 회로를 포함한다. 드로틀 완전 폐쇄 상태 검출기는 I/O를 통해 전달된 드로틀 개도 표시 신호(TVO)의 값을 기초로 하여, 드로틀 밸브가 완전 폐쇄되었는지의 여부를 판단한다. 엔진 속도 검출기는 I/O를 통해 전달된 엔진 속도 표시 신호(Ne)의 값을 기초로 하여 현재의 엔진 속도를 검출한다. 엔진 속도 표시 신호(Ne)는 크랭크 각도 센서 또는 크랭크 위치 센서 등의 엔진 속도 센서로부터 ECM의 I/O로 입력된다. ECM(20)의 I/O는 로크-업 제어와 관련하여 (이하에서 논의되는 바와 같이) 연료 차단 제어(F/C control)를 개시하기 위하여 ATCU(10)로부터 (로크-업 장치가 완전 로크-업 상태에 있다는 것을 신호로 나타내는) 로크-업 상태 표시 신호를 수신한다. ECM 내에 포함된 연료 분사 제어 회로는 각각의 개별 엔진 실린더와 관련된 연료 인젝터(6)에 I/O를 통해 연결된다. 전술된 입력 데이타 또는 입력 정보를 기초로 하여, 연료 인젝터(6)에 의해 분사되는 연료량 및 인젝터(6)가 개방되는 시간 길이(예컨대, 연료 분사 펄스 폭)는 ECM에 의해 모두 결정된다. ECM은 연료 분사 제어 신호에 응답하여 엔진을 제어하기 위하여, I/O를 경유하여 ECM의 연료 분사 제어 회로를 통해 (분사되는 연료량 및 연료 분사 펄스 폭 모두를 포함하는) 연료 분사 제어 신호를 인젝터(6)로 출력한다. ECM(20)은 입력 정보 데이타에 응답하여 도2에 도시된 제어 루틴으로 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어를 수행한다. 이후에 상세하게 되는 바와 같이, 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 중에, ECM(20)은 로크-업 장치(4)의 로크-업 온 및 오프 상태에 따라, 연료 차단 엔진 속도로부터 연료 회복 엔진 속도를 뺌으로써 얻어지는 소위 엔진 속도 히스테리시스를 가변적으로 조절 또는 제어하여, 로크-업 온 상태에서 선택된 엔진 속도 히스테리시스(N3-N2)가 로크-업 오프 상태에서 선택된 엔진 속도 히스테리시스(N1-N2)보다 작은 값으로 설정되도록 한다. 양호하게는, 도3에 도시된 바와 같이, ECM에 의해 실행되는 히스테리시스의 가변 제어에 따르면, 연료 공급 회복 엔진 속도는 설정 하한치(N2)로 고정되고, 부가적으로, 로크-업 온 상태에서 사용되는 연료 차단 엔진 속도(N3)는 로크-업 오프 상태에서 사용되는 연료 차단 엔진 속도(N1)를 설정 감소분(예컨대, 150 rpm)만큼 감소시킴으로써 얻어진다. 도시된 실시예에서, 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)는 로크-업 온 상태 및 오프 상태 모두의 경우에서 공통인 반면에, 2개의 상이한 히스테리시스(350 rpm 등의 큰 히스테리시스 및 200 rpm 등의 작은 히스테리시스)는 로크-업 온 상태 또는 오프 상태에 따라 ECM에 의해 적절히 선택 가능하다. 앞서 논의된 바와 같이, 로크-업 온 상태 하에, 로크-업 클러치가 완전히 결합된 구동 시스템의 비교적 큰 관성 때문에 시스템의 난조가 발생하는 경향이 감소된다. 따라서, (로크-업 온 상태 중에) 엔진 속도 히스테리시스 구역 또는 대역은 로크-업 오프 상태 중에 선택된 엔진 속도 히스테리시스(N1-N2)와 비교할 때 더 좁게 설정될 수 있다. 바꿔 말하면, 연료 회복 제어가 로크-업 온 상태 중에 작동하게 되는 것으로 가정하면, 엔진 속도는 비교적 큰 관성으로 인해 쉽게 상승하지 않는다. 이러한 로크-업 온 상태 하에, 엔진 속도 히스테리시스는 비교적 작은 값, 예컨대 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)에 대한 연료 차단 엔진 속도(N3)의 편차로서 얻어지는 속도차(N3-N2)로 설정될 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 로크-업 온 상태 중에 선택된 비교적 작은 엔진 속도 히스테리시스(N3-N2)는 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템의 난조를 방지하면서 연료 차단 제어 작동의 빈도의 증가에 기여한다. 따라서, 로크-업 온 상태 중에 선택된 비교적 작은 히스테리시스(N3-N2)는 2개의 상이한 모순되는 요건, 즉 시스템의 난조의 방지 및 연비의 향상이 효과적으로 균형을 이루도록 한다. 실시예의 시스템에서, 차량이 로크-업 온 상태 중에 (연료 차단 엔진 속도(N3)에 대응하는) 차속(V3) 이상의 어떠한 속도에서 주행한다고 가정하면, 시스템은 가속 페달이 운전자에 의해 해제되자마자 연료 차단 작동을 개시할 수 있다. 전술된 바와 같이, 로크-업 온 상태에서, ECM(20)은 연료 차단 엔진 속도를 감소 보상하여, 연료 차단 엔진 속도가 속도 N1로부터 속도 N3으로 변경 또는 감소되도록 한다. 연료 차단 엔진 속도에 대한 감소 보상은 로크-업 온 상태에서의 연료 차단 실행 가능 구역의 확장 또는 증가에 크게 기여함으로써, 연비를 향상시킨다. 한편, 연료 공급 회복 엔진 속도는 로크-업 온 상태 및 오프 상태와 무관하게 (차량에 장착된 엔진의 정지 방지 특성과 상호 관련된) 설정 하한치(N2)로 고정된다. 이러한 방식으로, 실시된 시스템에서, 요구되는 엔진 속도 히스테리시스는 단지 3개의 엔진 회전 속도, 즉 제1 연료 차단 엔진 속도(N1), 제2 연료 차단 엔진 속도(N3) 및 설정 일정치로 고정된 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)를 기초로 하여 결정될 수 있다. 제1 연료 차단 엔진 속도는 이하에서 "로크-업 오프 상태 연료 차단 속도"라 하고, 제2 연료 차단 엔진 속도는 이하에서 "로크-업 온 상태 연료 차단 속도"라 한다. 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)가 가변적으로 설정된다면, 엔진 속도 히스테리시스의 결정은 실시된 시스템과 비교하여 복잡하게 된다는 것을 알아야 한다. 이러한 점에서, 실시예의 시스템은 간단하다.
이제, 도2를 참조하면, 실시예의 시스템의 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 루틴(또는 연료 차단 엔진 속도 변경 루틴)의 일례가 도시되어 있다. 도2에 도시된 루틴에서, 설정 엔진 속도(N2)는 연료 공급 회복 엔진 속도로서 사용되며, 도1에 도시된 엔진(1)의 정지 방지 특성에 따라 결정된다. 도시된 실시예에서, 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)는 설정 일정치로 고정된다. 설정 엔진 속도(N3)는 로크-업 온 상태 연료 차단 엔진 속도로서 사용되고, 설정 엔진 속도(N1)는 로크-업 오프 상태 연료 차단 엔진 속도로서 사용된다. 도1에 명료하게 도시되어 있지 않지만, 이러한 3개의 엔진 속도 데이타(N1〉 N3〉 N2)는 도2의 단계 S104, S107 및 S108과 같은 판단 블럭을 위해 필요한 엔진 속도 임계 데이타로서 ECM(20)의 메모리 유니트(예컨대, ROM 또는 EEROM) 내에 기억된다. 도2에 도시된 루틴은 일반적으로 매 설정 간격당 트리거되도록 시간 트리거식 인터럽트 루틴(time-triggered interrupt routine)으로서 실행된다.
도2의 단계 S101에 있어서, ECM의 드로틀 완전 폐쇄 상태 검출기에서, 드로틀 개도(TVO)가 "0"인지, 즉 드로틀 밸브가 완전 폐쇄 위치에 있는지의 여부를 판단하는 시험이 이루어진다. 단계 S101에 대한 답이 부정적(아니오), 즉 TVO ≠ 0의 경우라면, ECM은 가속 페달이 눌러져 있다고 판단하여서 단계 S106이 일어난다. 단계 S106에서, ECM은 연료 분사 제어 신호를 기초로 한 통상의 연료 분사 제어를 계속하여서, 루틴의 한 사이클이 종료한다. 이에 반하여, 단계 S101에 대한 답이 긍정적(예), 즉 TVO = 0의 경우일 때, ECM은 가속 페달이 해제되었다고 판단하여서 단계 S102가 일어난다. 단계 S102에서, ECM이 현재의 트리거식 제어 사이클 또는 루틴에서 연료 차단 제어 작동을 실행할지의 여부를 판단하는 시험이 이루어진다. 단계 S102에 대한 답이 긍정적일 때, 즉 시스템이 연료 차단 제어 상태에 있다고 ECM이 판단한 때, 단계 S107이 일어난다. 단계 S107에서, 엔진 속도 표시 신호(Ne)가 설정 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)(예컨대, 약 1500 rpm)와 비교되는지의 여부를 판단하는 시험이 이루어지는데, 즉 엔진 속도 표시 신호(Ne)의 현재 값이 설정 엔진 속도(N2)보다 작은지의 여부를 결정하는 점검이 이루어진다. 이때, 설정 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)는 메모리로부터 판독될 수 있다. 동일한 방식으로, (각각이 단계 S108 및 S104에서 사용되는) 2개의 설정 엔진 속도(N1, N3)는 메모리로부터 판독될 수 있다. 단계 S107에 대한 답이 긍정적이라면, ECM은 현재의 엔진 속도 표시 신호값(Ne)이 설정 엔진 속도(N2)(연료 회복 엔진 속도)보다 작다고 판단한다. 따라서, 연료 공급 회복 제어가 작동하게 되며, 그리고 나서 단계 S106이 일어나 연료 공급을 재개하여 결과적으로 엔진 정지를 방지하도록 한다. 이러한 방식으로, 단계 S102로부터 단계 S107을 통해 단계 S106으로의 진행에 따라, 연료 차단 작동은 정지되고, 대신에 연료 공급 회복 제어가 작동하게 된다. 역으로, 단계 S107에 대한 답이 부정적(아니오)이라면, ECM은 현재의 엔진 속도 표시 신호값(Ne)이 연료 차단 작동 중에 설정 연료 공급 회복 엔진 속도(N2) 이상이라고 판단한다. 이러한 경우에, ECM은 Ne 〉 N2의 조건으로 인해 엔진 정지의 위험성이 없으므로 연료 차단 작동을 계속할 수 있다고 결정한다. 따라서, 시스템이 연료 차단 제어를 계속적으로 실행하는 단계 S105가 진행하고, 그리고 나서 현재의 루틴이 종료한다. 이러한 연속적인 연료 차단 제어 작동은 연비를 향상시킨다. 단계 S102로 돌아가면, 단계 S102에 대한 답이 부정적일 때, ECM은 시스템이 연료 차단 상태에 있는 것이 아니라 연료 공급 상태에 있다고 판단한다. 이후에, 단계 S103이 일어난다. 단계 S103에서, ATCU(10)로부터의 로크-업 상태 표시 신호의 입력의 유무를 판단하는 시험이 이루어진다. 즉, 단계 S103에서, 로크-업 장치가 로크-업 온 상태에 있는지 또는 로크-업 오프 상태에 있는지의 여부를 판단하는 점검이 이루어진다. 단계 S103에서의 답이 부정적(아니오)일 때, 즉 로크-업 장치가 로크-업 오프 상태에 있을 때, 단계 S108로 진입한다. 단계 S108에서, 현재의 엔진 속도 표시 신호값(Ne)이 설정 로크-업 오프 상태 연료 차단 엔진 속도(N1)보다 큰지의 여부를 판단하는 시험이 이루어진다. 설정 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)로부터의 설정 로크-업 오프 상태 연료 차단 엔진 속도(N1)의 편차는 로크-업 오프 조건 중에 실행되는 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어를 위해 사용되는 미리 선택된 엔진 속도 히스테리시스로서 기능한다. 미리 선택된 엔진 속도 히스테리시스(N1-N2)는 로크-업 오프 상태 동안의 엔진 회전 속도의 상승을 위하여 연료 차단 제어 시스템의 난조를 방지하기에 충분한 소정의 넓은 히스테리시스 구역 또는 대역(예컨대, 대체로 350 rpm)으로서 미리 설정된다. 전술된 바와 같이, 미리 선택된 넓은 엔진 속도 히스테리시스(N1-N2)가 대략 350 rpm으로 설정되고 설정 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)가 대략 1500 rpm으로 설정된다면, 설정 로크-업 오프 상태 연료 차단 엔진 속도(N1)는 대체로 1850 rpm에 대응한다. 단계 S108에서의 답이 부정적, 즉 Ne ≤ N1일 때, 엔진에 연료 공급을 계속하도록 연료 분사 제어 작동이 선택되는 단계 S106이 일어난다. 이에 반하여, 단계 108에 대한 답이 긍정적인 때(Ne 〉 N1인 경우), 단계 105로 진입되어 연료 차단 제어 작동을 선택하게 한다. 이상으로부터 알 수 있는 바와 같이, 가속 페달이 해제된 상태로 차량이 타성 주행할 때 로크-업 장치가 로크-업 오프 상태에 있고 연료 차단이 아직 작동되지 않는다면, 절차는 단계 S101로부터 단계 S102, S103 및 S108을 통해 진행하고, 그리고 나서 엔진 속도 입력 정보 데이타(Ne)와 설정 로크-업 오프 상태 연료 차단 엔진 속도(N1) 사이의 비교 결과에 따라 단계 S105(연료 차단 제어) 및 단계 S106(연료 분사 제어) 중 하나로 진행한다. 가속 페달이 해제된 상태로 차량이 타성 주행할 때 시스템이 이미 연료 차단 제어 상태에 있다면, 절차는 단계 S101로부터 단계 S102 및 단계 S107을 통해 진행하고 나서, 엔진 속도 입력 정보 데이타(Ne)와 설정 연료 공급 회복 엔진 속도(N2) 사이의 비교 결과에 따라 단계 S105(연료 차단 제어) 및 단계 S106(연료 분사 제어) 중 하나로 진행한다. 이상에서 논의된 바와 같이, 실시예의 연료 차단 제어 시스템은 최적의 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어를 제공하여, 구동 시스템에 나타나는 관성이 비교적 작은 로크-업 오프 상태 하에서의 시스템의 난조를 방지한다.
단계 S103으로 돌아가면, 단계 S103에 대한 답이 긍정적(예)일 때, 즉 로크-업 장치가 로크-업 온 상태에 있을 때, 단계 S104가 일어난다. 단계 S104에서, 현재의 엔진 속도 표시 신호값(Ne)이 설정 로크-업 온 상태 연료 차단 엔진 속도(N3)보다 큰지의 여부를 판단하는 시험이 이루어진다. 차량 타성 주행(TVO=0) 동안 로크-업 온 상태 하에서 설정 로크-업 온 상태 연료 차단 엔진 속도(N3)가 설정 로크-업 오프 상태 연료 차단 엔진 속도(N1) 대신에 임계 조건 데이타로서 사용되며, 설정 로크-업 온 상태 연료 차단 엔진 속도(N3)가 설정 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)보다 크고 설정 로크-업 오프 상태 연료 차단 엔진 속도(N1)보다 작다는 것을 알아야 한다. 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)로부터의 편차(N3-N2)는 로크-업 온 조건 동안 실행되는 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어를 위해 사용되는 미리 선택된 엔진 속도 히스테리시스를 의미한다. 알 수 있는 바와 같이, 미리 선택된 엔진 속도 히스테리시스(N3-N2)는 소정의 좁은 히스테리시스 구역 또는 대역(예컨대, 대체로 200 rpm)으로서 미리 설정되어, 좁은 히스테리시스 구역(N3-N2)이 넓은 히스테리시스 구역(N1-N2)에 대하여 약 150 rpm만큼 감소되게 한다. 미리 선택된 좁은 엔진 속도 히스테리시스(N3-N2)가 대략 200 rpm으로 설정되고 설정 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)가 대략 1500 rpm으로 설정된다면, 설정 로크-업 온 상태 연료 차단 엔진 속도(N3)는 대체로 1700 rpm에 대응한다. 단계 S104에서의 답이 부정적(아니오)일 때, 즉 Ne ≤ N3인 경우에, 엔진에 연료 공급을 계속하도록 연료 분사 제어 작동이 선택되는 단계 S106이 일어난다. 단계 S104에서의 답이 긍정적(예)이라면, 즉 Ne 〉 N3인 경우에, 단계 S105가 진행되어 연료 차단 제어 작동을 선택하도록 한다. 이상에서 설명된 바와 같이, 로크-업 장치가 로크-업 온 상태에 있고 가속 페달이 해제된 상태로 차량이 타성 주행할 때 연료 차단이 아직 작동되지 않는다면, 절차는 단계 S101로부터 단계 S102, S103 및 S104를 통해 진행하고, 그리고 나서 엔진 속도 입력 정보 데이타(Ne)와 설정 로크-업 온 상태 연료 차단 엔진 속도(N3) 사이의 비교 결과에 따라 단계 S105 및 단계 S106 중 하나로 진행한다. 전술된 바와 같이, 로크-업 온 상태 중에 실행되는 연료 차단 제어의 개시를 위해 필요한 임계 조건 데이타로서 역할하는 제2 설정 엔진 속도(N3)는 로크-업 오프 상태 중에 실행되는 연료 차단 제어의 개시를 위해 필요한 임계 조건 데이타로서 역할하는 제1 설정 엔진 속도(N1)와 비교하여 감소 보상되지만, 로크-업 온 상태 중에 구동 시스템에 나타나는 비교적 큰 회전 관성으로 인해 연료 차단 제어 시스템의 난조의 가능성이 적게 된다. 따라서, 설정 엔진 속도(N3)에 대응하는 차속(VSP) 이상이지만 이에 근접하는 어떠한 차속에서 주행하는 동안 가속 페달이 해제되고 나서 로크-업 장치를 위한 소위 타성 주행 로크-업 제어가 시작된 때, 연료 차단 제어는 타성 주행 로크-업 제어와 거의 동기되어 효과적으로 실행될 수 있다(도2에서 단계 S101로부터 단계 S102, S103 및 S104를 통한 단계 S105로의 진행을 참조). 타성 주행 로크-업 상태 동안에, 연료 차단 엔진 속도를 위한 감소 보상은 엔진 속도 히스테리시스 구역을 적절히 감소시켜서, 연료 분사 제어로부터 연료 차단 제어로의 이동 빈도를 효과적으로 증가시킨다. 바꿔 말하면, 연료 차단 실행 가능 구역은 타성 주행 로크-업 제어 중에 엔진 속도 히스테리시스 구역에 대한 감소 보상(즉, 히스테리시스(N1-N2)로부터 히스테리시스(N3-N2)로의 이동)으로 인해 실제로 확장된다.이는 연비를 향상시킨다. 로크-업 온 상태 중에 구동 시스템에 나타나는 비교적 큰 회전 관성은 시스템의 난조의 방지 및 엔진 정지의 방지 모두에 기여한다.
도시된 실시예에서, 도2에 도시된 루틴은 ECM(20)에 의해 수행된다. 대신에, 별개의 제어 유니트가 일체형 제어 유니트로서 이용될 수 있다. 이러한 경우에, 시스템이 연료 차단 허용 가능 상태에 있음을 신호로 알리는 제1 플랙(flag)이 도2의 단계 S105에서 설정되고 시스템이 연료 분사 허용 가능 상태에 있음을 신호로 알리는 제2 플랙이 단계 S106에서 설정되도록, 그리고 전자 엔진 제어 모듈(ECM)이 제1 플랙 및 제2 플랙에 응답하여 연료 차단 제어 및 연료 분사 제어 중 하나를 실행하도록, 일체형 제어 유니트를 설계하는 것이 바람직하다. 실시예의 시스템은 별개의 제어 유니트를 사용하는 것보다 저비용으로 성취된다.
이상은 본 발명을 실시한 양호한 실시예의 설명이지만, 본 발명은 본 명세서에서 도시되고 설명된 특정 실시예들로 제한되지 않으며, 이하의 특허청구범위에 의해 한정된 본 발명의 범주 및 정신으로부터 벗어남이 없이 여러 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 알아야 한다.
본 발명에 따른 로크-업 토크 컨버터를 갖는 자동 변속기에 결합된 내연 기관을 위한 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템은, 로크-업 온 상태 및 로크-업 오프 상태를 위해 제어 시스템의 난조의 방지 및 연비의 개선이라는 2가지 요건의 균형을 이루게 하며, 적당한 연료 차단 효과를 보장하고 연비를 향상시키기 위하여 타성 주행 로크-업 제어 중에 연료 차단 실행 가능 구역을 확장할 수 있다.

Claims (10)

  1. 엔진 및 차량 작동 조건을 기초로 한 로크-업 제어를 통해 개방 컨버터 상태 및 로크-업 상태 중 하나에서 작동 가능한 로크-업 장치를 구비한 로크-업 토크 컨버터를 갖는 자동 변속기에 결합된 내연 기관을 위한 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템에 있어서,
    그 이상에서는 특정 엔진 및 차량 작동 조건 하에서 연료 차단 제어가 실행되는 연료 차단 엔진 속도(N1, N3)와, 그 이하에서는 엔진으로의 연료 공급이 연료 차단 제어로부터 회복되도록 연료 공급 회복 제어가 재개되는 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)를 기억하도록 구성된 제어 유니트를 포함하며,
    상기 제어 유니트는 로크-업 상태에서의 상기 연료 공급 회복 엔진 속도로부터 상기 연료 차단 엔진 속도의 편차(N3-N2)가 개방 컨버터 상태에서의 상기 연료 공급 회복 엔진 속도로부터 상기 연료 차단 엔진 속도의 편차(N1-N2)보다 작도록 상기 연료 차단 엔진 속도와 상기 연료 공급 회복 엔진 속도 사이의 히스테리시스를 가변적으로 결정하고,
    상기 제어 유니트는 로크-업 장치가 개방 컨버터 상태에 있는지 또는 로크-업 상태에 있는지의 여부에 따라 가변적으로 결정된 상기 히스테리시스를 기초로 하여 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템.
  2. 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어에 따라 작동 가능한 내연 기관과, 로크-업 장치를 구비한 로크-업 컨버터를 갖는 자동 변속기를 채용한 자동차를 위한 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템에 있어서,
    엔진 및 차량 작동 조건을 기초로 한 로크-업 제어를 통해 개방 컨버터 상태 및 로크-업 상태 중 하나에서 로크-업 장치를 제어하는 로크-업 제어 유니트와,
    로크-업 장치가 로크-업 상태에 있는 것을 검출하고 로크-업 상태를 나타내는 신호를 발생시키는 로크-업 검출기와,
    그 이상에서는 특정 엔진 및 차량 작동 조건 하에서 연료 차단 제어가 실행되는 연료 차단 엔진 속도(N1, N3)와, 그 이하에서는 엔진으로의 연료 공급이 연료 차단 제어로부터 회복되도록 연료 공급 회복 제어가 재개되는 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)를 기억하는 엔진 제어 유니트를 포함하며,
    상기 엔진 제어 유니트는 로크-업 상태를 나타내는 상기 신호의 출력이 있는 때에만 상기 연료 차단 엔진 속도에 대해 감소 보상하는 것을 특징으로 하는 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템
  3. 제2항에 있어서, 상기 로크-업 제어 유니트에 의해 실행되는 로크-업 제어는 적어도 차량 타성 주행 중에 실행되는 타성 주행 로크-업 제어를 포함하며, 상기 엔진 제어 유니트는 차량이 타성 주행 상태에 있음을 판단하도록 구성되고, 상기 엔진 제어 유니트는 타성 주행 로크-업 제어 중에 로크-업 장치가 로크-업 상태에 있음을 상기 로크-업 검출기가 검출한 때 상기 연료 차단 엔진 속도에 대해 설정치만큼 감소 보상하는 것을 특징으로 하는 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 연료 공급 회복 엔진 속도는 로크-업 상태 및 개방 컨버터 상태와 무관하게 설정 일정치(N2)로 고정되고, 개방 컨버터 상태에서의 상기 연료 차단 엔진 속도는 제1 설정 엔진 속도(N1)로 설정되며, 로크-업 상태에서의 상기 연료 차단 엔진 속도는 상기 설정 일정치(N2)보다 크고 상기 제1 설정 엔진 속도(N1)보다 작은 제2 설정 엔진 속도(N3)로 설정되고, 상기 제1 설정 엔진 속도(N1) 및 상기 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)는 개방 컨버터 상태에서 큰 히스테리시스(N1-N2)를 한정하며, 상기 제2 설정 엔진 속도(N3) 및 상기 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)는 로크-업 상태에서 작은 히스테리시스(N3-N2)를 한정하고, 상기 엔진 제어 유니트는 로크-업 장치가 개방 컨버터 상태에 있을 때 상기 큰 히스테리시스를 선택하며 로크-업 장치가 로크-업 상태에 있을 때 상기 작은 히스테리시스를 선택하는 것을 특징으로 하는 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 큰 히스테리시스는 350 rpm으로 설정되고, 상기 작은 히스테리시스는 200 rpm으로 설정되는 것을 특징으로 하는 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템.
  6. 로크-업 장치를 구비한 로크-업 토크 컨버터를 갖는 자동 변속기에 결합된 내연 기관을 위한 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템에 있어서,
    드로틀 개도(TVO) 및 차속(VSP)을 기초로 한 로크-업 제어를 통해 개방 컨버터 상태 및 로크-업 상태 중 하나에서 로크-업 장치를 제어하도록 드로틀 개도 및 차속에 응답하는 로크-업 제어 수단과,
    그 이상에서는 특정 엔진 및 차량 작동 조건 하에서 연료 차단 제어가 실행되는 연료 차단 엔진 속도(N1, N3)와, 그 이하에서는 엔진으로의 연료 공급이 연료 차단 제어로부터 회복되도록 연료 공급 회복 제어가 재개되는 연료 공급 회복 엔진 속도(N2)를 기억하는 엔진 제어 수단을 포함하며,
    상기 로크-업 제어 수단은 로크-업 제어 중에 로크-업 상태를 나타내는 신호를 발생시키고,
    상기 엔진 제어 수단은 개방 컨버터 상태에서의 상기 연료 차단 엔진 속도(N1)와 상기 연료 공급 회복 엔진 속도(N2) 사이의 제1 설정 히스테리시스(N1-N2)가 로크-업 상태에서의 상기 연료 차단 엔진 속도(N3)와 상기 연료 공급 회복 엔진 속도(N2) 사이의 제2 설정 히스테리시스(N3-N2)보다 크도록 히스테리시스를 가변적으로 결정하며,
    상기 엔진 제어 수단은 로크-업 장치가 개방 컨버터 상태에 있는지 또는 로크-업 상태에 있는지의 여부에 따라 가변적으로 결정된 상기 히스테리시스에 응답하여 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 연료 공급 회복 엔진 속도는 로크-업 상태 및 개방 컨버터 상태와 무관하게 설정 일정치(N2)로 고정되고, 개방 컨버터 상태에서의 상기 연료 차단 엔진 속도는 제1 설정 엔진 속도(N1)로 설정되며, 로크-업 상태에서의 상기 연료 차단 엔진 속도는 상기 설정 일정치(N2)보다 크고 상기 제1 설정 엔진 속도(N1)보다 작은 제2 설정 엔진 속도(N3)로 설정되는 것을 특징으로 하는 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 시스템.
  8. 로크-업 장치를 구비한 로크-업 토크 컨버터를 갖는 자동 변속기에 결합된 내연 기관에 대한 연료 차단 및 연료 공급 회복을 제어하기 위한 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 방법에 있어서,
    검출된 드로틀 개도를 완전 폐쇄 상태에 대응하는 설정치와 비교함으로써 드로틀 밸브의 완전 폐쇄 상태를 검출하는 단계와,
    연료 차단 제어가 작동되는지 또는 연료 분사 제어가 작동되는지의 여부를 판단하는 단계와,
    로크-업 장치가 로크-업 상태에서 작동되는지 또는 개방 컨버터 상태에서 작동되는지의 여부를 판단하는 단계와,
    제1 설정 연료 차단 엔진 속도 데이타(N1) 및 제2 설정 연료 차단 엔진 속도 데이타(N3) 중 하나와 설정 연료 공급 회복 엔진 속도 데이타(N2)를 엔진 속도 입력 정보(Ne)와 비교하는 요건이 있는 경우에, 설정 연료 공급 회복 엔진 속도 데이타(N2), 제1 설정 연료 차단 엔진 속도 데이타(N1), 및 설정 연료 공급 회복 엔진 속도 데이타(N2)보다 크고 제1 설정 연료 차단 엔진 속도 데이타(N1)보다 작은 제2 설정 연료 차단 엔진 속도 데이타(N3) 중에서 요구되는 하나를 판독하는 단계와,
    드로틀 밸브가 완전 폐쇄된 상태에서의 연료 차단 제어 중에 엔진 속도 입력 정보(Ne)를 설정 연료 공급 회복 엔진 속도 데이타(N2)와 비교하는 단계와,
    드로틀 밸브가 완전 개방된 상태에서 연료 차단이 없는 개방 컨버터 상태 중에 엔진 속도 입력 정보(Ne)를 제1 설정 연료 차단 엔진 속도 데이타(N1)와 비교하는 단계와,
    드로틀 밸브가 완전 개방된 상태에서 연료 차단이 없는 로크-업 상태 중에 엔진 속도 입력 정보(Ne)를 제2 설정 연료 차단 엔진 속도 데이타(N3)와 비교하는 단계와,
    연료 차단 제어 중에 엔진 속도 입력 정보가 설정 연료 공급 회복 엔진 속도 데이타보다 작은 때 엔진으로의 연료 공급을 회복시키는 단계와,
    엔진 속도 입력 정보가 개방 컨버터 상태에서의 제1 설정 연료 차단 엔진 속도 데이타를 초과한 때 엔진으로의 연료 공급을 차단하는 단계와,
    엔진 속도 입력 정보가 로크-업 상태에서의 제2 설정 연료 차단 엔진 속도 데이타를 초과한 때 엔진으로의 연료 공급을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 설정 연료 공급 회복 엔진 속도 데이타는 일정치(N2)로 고정된 것을 특징으로 하는 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 설정 연료 공급 회복 엔진 속도 데이타로부터 제1 설정 연료 차단 엔진 속도 데이타의 편차(N1-N2)는 350 rpm으로 설정되고, 설정 연료 공급 회복 엔진 속도 데이타로부터 제2 설정 연료 차단 엔진 속도 데이타의 편차(N3-N2)는 200 rpm으로 설정되는 것을 특징으로 하는 연료 차단 및 연료 공급 회복 제어 방법.
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