JP2005127233A

JP2005127233A - 燃料制御装置

Info

Publication number: JP2005127233A
Application number: JP2003364190A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Miyamura; 克則宮村
Original assignee: Autech Japan Inc
Current assignee: Nissan Motorsports and Customizing Co Ltd
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2005-05-19

Abstract

【課題】さらなる燃費の向上を図ることができる燃料制御装置を提供する。
【解決手段】ＥＣＭユニットから入力した空燃比制御信号のパルス幅ＴＩＧＡＳが最小パルス幅ＴＩＧＡＳｍｉｎ以上で、エンジン水温が水温Ｗ以上で、エンジン回転速度が回転速度ＮｅＣ以上の場合、エンジン回転速度に対応した閾値パルス幅ＴＢＴＩＣＵＴをフュエルカット領域テーブル６１から抽出し、空燃比制御信号２９のパルス幅ＴＩＧＡＳが前記閾値パルス幅ＴＢＴＩＣＵＴ未満でＣＮＧユニットによるフュエルカット制御領域であることを確認し（Ｓ５）、各インジェクターへ出力する空燃比制御信号のパルス幅ＴＩＣＮＧを、例えば０〜１ｍＳ間の値に設定して各インジェクターからのガス燃料の噴射量を抑制した減速時フュエルカット制御を実行した後（Ｓ６）、メインルーチンへ戻る。
【選択図】図２

Description

本発明は、ガソリン燃料式エンジン用のコントロールユニットを備えた車両に搭載される燃料制御装置に関する。

従来、ガソリン燃料式エンジン用のコントロールユニットを備えた車両において、ガス燃料式エンジンへのガス燃料の噴出制御を行う際には、ガス燃料式エンジン用のコントロールユニットを追加していた。

これにより、ベース車の変更を最小限に抑えていた。

しかしながら、このような燃料制御装置にあっては、さらなる燃費の向上が課題となっていた。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、さらなる燃費の向上を図ることができる燃料制御装置を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために本発明の請求項１の燃料制御装置にあっては、減速時に燃料カット制御を行うガソリン燃料式エンジン用のコントロールユニットからの制御信号をガス燃料式エンジンの作動に適した信号に変換してガス燃料噴射用のインジェクターを制御する燃料制御装置において、前記コントロールユニットの前記燃料カット制御の他にガス燃料の噴射量を抑制する減速時フュエルカット制御手段を設け、ガス燃料の噴射量が抑制されるフュエルカット領域を拡張した。

すなわち、この燃料制御装置には、ガス燃料の噴射量を抑制する減速時フュエルカット制御手段が設けられており、コントロールユニットによる燃料カット制御の他に前記減速時フュエルカット制御手段が実行されることで、ガス燃料の噴射量が抑制されるフュエルカット領域が拡張されている。

このため、減速時には、ガス燃料式エンジンの作動に適したガス燃料の噴射量の抑制が広範囲で行われ、燃費の向上が図られる。

また、請求項２の燃料制御装置においては、前記コントロールユニットの前記燃料カット制御を、前記減速時フュエルカット制御手段より優先して実行させる優先実行手段を備えている。

これにより、コントロールユニットで行われた燃料カット制御の有効利用が図られる。

さらに、請求項３の燃料制御装置では、前記減速時フュエルカット制御手段の実行を、前記コントロールユニットからの前記制御信号の状態に基づいて決定する判定手段を備えている。

すなわち、減速時フュエルカット制御手段の実行は、コントロールユニットからの制御信号の状態に基づいて決定される。これにより、前記コントロールユニットとの間に信号線を増設すること無く、減速時フュエルカット制御手段の実行判定が行われる。

以上説明したように本発明の請求項１の燃料制御装置にあっては、減速時においてガス燃料式エンジンの作動に適したガス燃料の噴射量の抑制を広範囲で行うことができる。

これにより、燃費のさらなる向上やエミッションの向上を図ることができるとともに、触媒の温度上昇を抑え、耐久性の向上を図ることができる。

また、請求項２の燃料制御装置においては、コントロールユニットで行われた燃料カット制御を有効利用することができる。

さらに、請求項３の燃料制御装置では、減速時フュエルカット制御手段の実行を、コントロールユニットからの制御信号の状態に基づいて決定することができる。

このため、前記コントロールユニットとの間に信号線を増設すること無く、減速時フュエルカット制御手段の実行判定を行うことができる。

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかる燃料制御装置としてのガス燃料用コントロールユニット１（以下：ＣＮＧユニット１）を備えた車両における電子制御式ガソリン燃料供給システム２を示すブロック図であり、圧縮天然ガスを燃料として作動する六気筒のガス燃料式エンジンを制御する場合を例に挙げて説明する。

この車両には、ガソリン燃料式エンジン用のコントロールユニットであるガソリン用エンジンコントロールユニット１１（以下：ＥＣＭユニット１１）が搭載されており、該ＥＣＭユニット１１は、減速時に燃料の噴射量を抑制するフュエルカット制御（燃料カット制御）を行うように構成されている。このＥＣＭユニット１１は、マイコンを中心に構成されており、エンジン外周部の冷却水の温度を示す水温信号１２と、吸入空気量信号１３と、パワステスイッチ信号１４と、電気負荷スイッチ信号１５と、エアコンスイッチ信号回転信号１６と、外気温スイッチ信号１７とが入力されている。また、前記ＥＣＭユニット１１は、点火時期制御信号１８と補助空気量制御信号１９とを出力するように構成されている。

このＥＣＭユニット１１には、バッテリー電圧２１が印加され、スターティングスイッチの操作状態を示すキースイッチ信号２２と、イグニッション信号２３と、スロットル開度を示すスロットルセンサーからのスロットル信号２４と、車速を示す車速信号２６と、トランスミッションのニュートラル状態を示すニュートラルスイッチ分岐信号２７と、排気ガスの酸素濃度を示すＯ２センサー信号２８とエンジン回転信号３０とが入力されているとともに、タコメータ駆動信号２５が出力されている。また、前記ＥＣＭユニット１１からは、インジェクターを駆動する為の制御信号である空燃比制御信号２９が前記ＣＮＧユニット１に出力されている。

該ＣＮＧユニット１も、マイコンを中心に構成されており、バッテリー電圧２１が印加されるとともに、前記ＥＣＭユニット１１にも入力された前記キースイッチ信号２２と、前記イグニッション信号２３と、前記スロットル信号２４と、前記タコメータ駆動信号２５と、前記車速信号２６と、前記ニュートラルスイッチ分岐信号２７と、前記Ｏ２センサー信号２８とが入力されている。また、前記ＣＮＧユニット１には、レギュレータ側の冷却水の温度を示す水温センサーからの水温信号３１と、インジェクターへの燃料経路内での燃料温度を示す燃料温度信号３２と、前記燃料経路内での燃料圧力を示す燃料圧力信号３３とが入力されている。

そして、このＣＮＧユニット１からは、ガス燃料をガス燃料式エンジンの各シリンダへ噴出する為の空燃比制御信号４１が、各シリンダに設けられたインジェクターに出力されている。

これにより、前記ＥＣＭユニット１１からの前記空燃比制御信号２９に燃料温度や燃料圧力を反映して、当該車両のガス燃料式エンジンの作動に適したインジェクター駆動用のパルス幅を算出するとともに、算出されたパルス幅の空燃比制御信号４１を、ガス燃料噴射用のインジェクターへ出力して作動するように構成されており、燃料温度や燃料圧力の影響を受けやすいガス燃料でのエンジン作動の安定化が図られるように構成されている。

以上の構成にかかる本実施の形態の動作を、図２に示すフローチャートに従って説明する。

すなわち、アクセルペダルが開放された減速時には、減速時フュエルカット処理を実行し、ＥＣＭユニット１１からの空燃比制御信号２９と、水温信号１２と、エンジン回転信号３０とを読み込み（Ｓ１）、ＥＣＭユニット１１から入力した空燃比制御信号２９のパルス幅ＴＩＧＡＳが予めメモリに設定記憶された最小パルス幅ＴＩＧＡＳｍｉｎ以上であるか否かより、前記ＥＣＭユニット１１で燃料カット制御が行われているか否かを判断する（Ｓ２）。

このとき、前記パルス幅ＴＩＧＡＳが例えば０．５〜０．６ｍＳで、前記最小パルス幅ＴＩＧＡＳｍｉｎ未満の場合には、前記ＥＣＭユニット１１が燃料カット制御を実行していると判断することができるため、当該ＣＮＧユニット１ではフュエルカット制御を行わずにメインルーチンへ戻る。これにより、前記ＥＣＭユニット１１での燃料カット制御を、当該ＣＮＧユニット１でのフュエルカット制御より優先して実行することができる。

また、前記ステップＳ２の判断において、前記パルス幅ＴＩＧＡＳが前記最小パルス幅ＴＩＧＡＳｍｉｎ以上の場合には、次ステップＳ３へ移行する。これにより、前記ＥＣＭユニット１１からの前記空燃比制御信号２９のパルス幅に基づいた、後述する減速時フュエルカット制御の実行が決定される。

そして、前記水温信号１２が示すエンジン水温が予めメモリに設定記憶された水温Ｗ以上であるか否かを判断し（Ｓ３）、前記エンジン水温が前記水温Ｗ未満の場合には、エンジンが十分に暖まっていないため当該ＣＮＧユニット１で減速時フュエルカット制御を行わずにメインルーチンへ戻る一方、前記エンジン水温が前記水温Ｗ以上の場合には、前記エンジン回転信号３０が示すエンジン回転速度が予めメモリに設定記憶された回転速度ＮｅＣ以上であるか否かを判断する（Ｓ４）。

このとき、前記エンジン回転速度が前記回転速度ＮｅＣ未満、例えば図３に示すように２８００ｒｐｍ未満の場合には、前記ＥＣＭユニット１１によるフュエルカット制御領域５１のため、当該ＣＮＧユニット１ではフュエルカット制御を行わずにメインルーチンへ戻る。

一方、前記ステップＳ４にて、前記エンジン回転速度が前記回転速度ＮｅＣ以上の場合には、当該ＣＮＧユニット１によるフュエルカット制御領域５２のため、前記エンジン回転速度に対応した閾値パルス幅ＴＢＴＩＣＵＴを予めメモリに設定記憶されたフュエルカット領域テーブル６１から抽出し、前記ＥＣＭユニット１１からの前記空燃比制御信号２９のパルス幅ＴＩＧＡＳが抽出した閾値パルス幅ＴＢＴＩＣＵＴ未満であるかの確認によって、当該ＣＮＧユニット１によるフュエルカット制御領域５２であることを確認し（Ｓ５）、前記各インジェクターへ出力する空燃比制御信号４１（インジェクター駆動信号）のパルス幅ＴＩＣＮＧを、例えば０〜１ｍＳ間の値に設定して、各インジェクターからのガス燃料の噴射量を抑制した減速時フュエルカット制御を実行した後（Ｓ６）、メインルーチンへ戻る。

このように、前記ＥＣＭユニット１１におけるフュエルカット制御に加えて前記ＣＮＧユニット１での減速時フュエルカット制御を行うことにより、図３に示したように、ＥＣＭユニット１１によるフュエルカット領域５１にＣＮＧユニット１でのフュエルカット領域５２を加えた範囲にてガス燃料の噴射量を抑制することができる。

したがって、減速時においてガス燃料式エンジンの作動に適したガス燃料の噴射量の抑制を広範囲で行うことができ、燃費のさらなる向上やエミッションの向上を図ることができるとともに、触媒の温度上昇を抑え、耐久性の向上を図ることができる。

また、前記ＥＣＭユニット１１におけるフュエルカット制御を、前記ＣＮＧユニット１での減速時フュエルカット制御より優先して行うことで、ＥＣＭユニット１１で行われたフュエルカット制御を有効利用することができる。

そして、前記ＣＮＧユニット１での減速時フュエルカット制御を、ＥＣＭユニット１１からの空燃比制御信号２９のパルス幅に基づいて決定するため、前記ＥＣＭユニット１と前記ＣＮＧユニット１間に信号線を増設すること無く、減速時フュエルカット制御の実行判定を行うことができる。

図４は、減速時フュエルカットリカバー処理を示すフローチャートであり、先ずＥＣＭユニット１１からの空燃比制御信号２９とエンジン回転信号３０とを読み込み（ＳＢ１）、前記エンジン回転信号３０が示すエンジン回転速度が予めメモリに設定記憶されたリカバリ回転速度ＮｅＲ未満であるか否かを判断する（ＳＢ２）。取得したエンジン回転速度が前記リカバリ回転速度ＮｅＲ例えば２８００ｒｐｍ以上の場合には、減速時フュエルカットリカバーを行わずにメインルーチンへ戻る一方、取得したエンジン回転速度が前記リカバリ回転速度ＮｅＲ例えば２８００ｒｐｍ未満の場合には、当該ＣＮＧユニット１によるフュエルカット制御領域５２を外れているため、例えばメモリのフラグをクリアするなどして減速時フュエルカット制御を解除して通常制御へ移行した後（ＳＢ３）、メインルーチンへ戻る。

ここで、前記リカバリ回転速度ＮｅＲは、予めメモリに設定される値であり、前記減速時フュエルカット制御の開始判断に利用する回転速度ＮｅＣと異なる値に設定することで、前記減速時フュエルカット制御の開始と終了とでヒステリシスを持たせることができる。

また、前記ステップＳＢ１で各信号を読み込んだ際には、前記エンジン回転速度に対応した閾値パルス幅ＴＢＴＩＣＵＴを前記フュエルカット領域テーブル６１から抽出し（図２参照）、前記ＥＣＭユニット１１からの前記空燃比制御信号２９のパルス幅ＴＩＧＡＳが、抽出した前記閾値パルス幅ＴＢＴＩＣＵＴ＋α以上であるかの確認によって、当該ＣＮＧユニット１によるフュエルカット制御領域５２＋αを上回っていることを確認する（ＳＢ４）。前記パルス幅ＴＩＧＡＳが前記閾値パルス幅ＴＢＴＩＣＵＴ＋α以上で当該ＣＮＧユニット１によるフュエルカット制御領域５２を外れていた場合には、前記ステップＳＢ３にて減速時フュエルカット制御を解除して通常制御へ移行する一方、前記パルス幅ＴＩＧＡＳが前記閾値パルス幅ＴＢＴＩＣＵＴ＋α未満の場合には、減速時フュエルカットリカバーを行わずにメインルーチンへ戻る。

ここで、前記閾値パルス幅ＴＢＴＩＣＵＴに加算される前記αは、予めメモリに設定される値であり、前記減速時フュエルカット制御の開始判断に利用する前記閾値パルス幅ＴＢＴＩＣＵＴに加えることによって、前記減速時フュエルカット制御の開始と終了とでヒステリシスを持たせることができる。

図５は、エンジン回転故障時処理を示すフローチャートであり、アクセルペダルが開放された減速時には、車速信号２６と、ＥＣＭユニット１１からの空燃比制御信号２９と、エンジン回転信号３０とを読み込み（ＳＣ１）、該エンジン回転信号３０の入力の有無などからエンジン回転信号の故障を判断する（ＳＣ２）。エンジン回転信号が正常の場合には、エンジン回転故障時の減速時フェールカット制御を行わずにメインルーチンへ戻る一方、エンジン回転信号故障と判断した際には、前記車速信号２６から得られた車速が、予めメモリに設定記憶された車速ＶＨＳＣ以上であるか否かを判断する（ＳＣ３）。

取得した車速が前記車速ＶＨＳＣ未満の場合には、エンジン回転故障時の減速時フェールカット制御を行わずにメインルーチンへ戻る一方、取得した車速が前記車速ＶＨＳＣ以上で走行中の場合には、ＥＣＭユニット１１から入力した空燃比制御信号２９のパルス幅ＴＩＧＡＳが予めメモリに設定記憶された規定パルス幅ＴＢＴＩＣＵＴＦ未満であるか否かを判断する（ＳＣ４）。

前記パルス幅ＴＩＧＡＳが前記規定パルス幅ＴＢＴＩＣＵＴＦ以上の場合には、ＣＮＧユニット１によるフュエルカット制御領域５２外のため、減速時フュエルカット制御を行わず、メインルーチンへ戻る。また、前記パルス幅ＴＩＧＡＳが前記規定パルス幅ＴＢＴＩＣＵＴＦ未満の場合には、ＣＮＧユニット１によるフュエルカット制御領域５２内のため、前記各インジェクターへ出力する空燃比制御信号４１（インジェクター駆動信号）のパルス幅ＴＩＣＮＧを、例えば０〜１ｍＳ間の値に設定して、各インジェクターからのガス燃料の噴射量を抑制したエンジン回転故障時の減速時フュエルカット制御を実行した後（ＳＣ５）、メインルーチンへ戻る。

このように、エンジン回転故障時処理を行うことによって、エンジン回転速度が入力できない場合であっても、減速時フュエルカット制御を実行することができる。

本発明の一実施の形態を示すブロック図である。同実施の形態の減速時フュエルカット処理を示すフローチャートである。同実施の形態のフュエルカット領域を示す図である。同実施の形態のフュエルカットリカバリー処理を示すフローチャートである。同実施の形態のエンジン回転故障時処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ガス燃料用コントロールユニット
１１ガソリン用エンジンコントロールユニット
２９空燃比制御信号
４１空燃比制御信号
５１フュエルカット制御領域
５２フュエルカット制御領域

Claims

減速時に燃料カット制御を行うガソリン燃料式エンジン用のコントロールユニットからの制御信号をガス燃料式エンジンの作動に適した信号に変換してガス燃料噴射用のインジェクターを制御する燃料制御装置において、
前記コントロールユニットの前記燃料カット制御の他にガス燃料の噴射量を抑制する減速時フュエルカット制御手段を設け、ガス燃料の噴射量が抑制されるフュエルカット領域を拡張したことを特徴とする燃料制御装置。
前記コントロールユニットの前記燃料カット制御を、前記減速時フュエルカット制御手段より優先して実行させる優先実行手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の燃料制御装置。
前記減速時フュエルカット制御手段の実行を、前記コントロールユニットからの前記制御信号の状態に基づいて決定する判定手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の燃料制御装置。