JP2605755B2 - エンジンの燃料カツト制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃料カツト条件が成立してから所定のデイ
レー時間経過後に燃料噴射を中止するエンジンの燃料カ
ツト制御方法に関する。

〔従来技術〕

従来より、機関負荷（吸気圧力又は吸入空気量）と機
関回転速度とで基本燃料噴射時間を定め、吸気温や機関
冷却水温等の各種補正係数を用いて基本燃料噴射時間を
補正して燃料噴射時間を定め、所定クランク角毎にこの
燃料噴射時間に相当する時間燃料噴射弁を開弁して燃料
を噴射する燃料噴射方法が知られている。かかる燃料噴
射方法においては触媒の加熱防止及び燃費向上の観点か
ら加速時や定常走行時からの減速時すなわちスロツトル
弁がアイドル位置（全閉状態）になったとき、機関回転
速度が燃料噴射停止回転速度以上となっているか否かを
判断し、スロツトル弁がアイドル位置でかつ機関回転速
度が燃料噴射停止回転速度（例えば、2500rpm）以上の
とき燃料噴射を停止するいわゆるフユーエルカツトが行
われている。また、フユーエルカツト中にスロツトル弁
がアイドル位置でかつ機関回転速度が燃料噴射停止回転
速度より低い燃料噴射復帰回転速度（例えば、1600rp
m）以下となったときには、機関ストール防止の観点か
ら燃料噴射を再開して燃料噴射を復帰するようにしてい
る。

ところで、このようなフユーエルカツト制御におい
て、上記スロツトル弁がアイドル位置になったときから
一定のデイレー時間を設け、このデイレー時間経過後に
フユーエルカツトを開始すべき条件が成立したと判断し
ている。このデイレー時間を設けることにより、アクセ
ル全閉後（ダツシユポツト作動終了後）、全閉信号のチ
ヤタリングを防止でき、減速時のフユーエルカツトシヨ
ツクを低減することができる。なお、通常のデイレー時
間は0.5sec程度の一定の時間となっている（第６図のタ
イムチヤート参照）。

このようなデイレー時間を設けた内燃機関の技術とし
ては、特開昭58−62331号公報、特開昭61−87928号公
報、特開昭60−1347号公報及び特開昭57−32023号公報
記載の技術がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記デイレー時間は、エンジン本体の
みと車体全体、ミツシヨンの種類及び運転状態等に拘ら
ず、車両に設置される制御装置内の記憶装置等に記憶さ
せてあるため、全ての状況に最適なデイレー時間である
とはいえず、メリツト、デメリツトが混在する。

すなわち、エンジン本体のみでデイレー時間を考慮す
ると、レーシング、走行中等の減速時は空燃比が過度的
にリツチとなることによるエミツシヨンの悪化、点火プ
ラグのくすぶり及び排気臭の悪化を招くためデイレー時
間はでき得る限り短い方が好ましい。逆に車両全体を考
慮すると、デイレー時間は減速時のシヨツク及び異音に
影響し、また、走行中の減速時に生じる駆動系ギヤのバ
ツクラツシユによる異音低減のため上記デイレー時間は
長い方が好ましい。

本発明は上記事実を考慮し、最適なデイレー時間を設
定して排気エミツシヨン、ドライバビリテイを向上させ
ることができるエンジンの燃料カツト制御方法を得るこ
とが目的である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るエンジンの燃料カツト制御方法は、燃料
カツト条件が成立してから所定のデイレー時間経過後に
燃料噴射を中止するエンジンの燃料カツト制御方法にお
いて、エンジン側と駆動側とが接続状態であるときは非
接続状態であるときよりもデイレー時間を長くすると共
に、接続状態にあるときのデイレー時間を車速、機関温
度もしくはオートマチックミッションにおけるロックア
ップの作動状態の少なくとも１つに応じて段階的に補正
することを特徴としている。

〔作用〕

車両において、エミツシヨン、点火プラグのくすぶり
及び排気臭の発生の面からは燃料カツトデイレー時間は
短い方が好ましく、デイレー時間が長いと空燃比がオー
バリツチになりやすい。逆に車両減速時のシヨツク及び
騒音を防止するためには、デイレー時間が長い方が好ま
しい。

本発明では上記相反する要求をエンジン側と駆動側と
が接続状態であるときは非接続状態であるときよりもデ
イレー時間を長くするようにすれば、ドライバビリテイ
及びエミツシヨン等相反する効果を両立させることがで
きる。

また、本発明では、エンジン側と駆動側との接続／非
接続状態でディレー時間を変更することを加え、接続状
態では、運転の状態に応じてさらに設定されたディレー
時間を段階的に補正している。運転の状態とは、車速、
機関温度、オートマチックミッションにおけるロックア
ップの作動状態の少なくとも１つをいう。

車速が低いとき（低速時）にはディレー時間を長い側
に、車速が高いとき（高速時）にはディレー時間を短い
側にそれぞれ補正することにより、エミッションを防止
できる。

機関温度が低いときにはディレー時間を短い側に、機
関温度が高いときにはディレー時間を長い側にそれぞれ
補正することにより、欠点プラグのくすぶりを改善する
ことができる。

A/T車（オートマチック車）のロックアップ非作動の
ときにはディレー時間を短くし、ロックアップ作動のと
きにはディレー時間を長くすることにより、ショック、
異音を防止することができる。

なお、上記複数の条件を２つ以上併用してもよい。

また、本発明の「段階的」とは、複数のディレー時間
を持つことをいい、制御形態として、ディレー時間を得
るパラメータに対応してディレー時間がアナログ的に変
化する特性であってもよいし、該パラメータの予め定め
られた範囲毎にディレー時間がステップ的（デジタル
的）に変化する特性であってもよい。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本実施例に係る内燃機関を詳細
に説明する。なお、この内燃機関は車両に搭載されたオ
ートマチツクトランスミツシヨン仕様のエンジンであ
る。第１図は、このエンジンの概略を示すもので、エア
クリーナ10の近傍には吸気温を検出する吸気温センサ14
が取り付けられ、さらにその下流側には、アクセルペダ
ルによって開度が制御されるスロツトル弁12が配置され
ている。また、スロツトル弁12にはスロツトル弁12の開
度を検出するスロツトル開度センサ16が取付けられてい
る。

エアークリーナ10とスロツトル弁12との間には、エア
ーフローメータ13が配置されている。このエアーフロー
メータ13は、ダンピングチヤンバ13A内に回動可能に配
置されたコンペンセーシヨンプレート13Bとこのコンペ
ンセーシヨンプレート13Bに固定されたメジヤリングプ
レート13Cとを備えており、メジヤリングプレート13Cの
開度をポテンシヨメータ13Dにより検出するようになっ
ている。このポテンシヨメータ13Dの検出値により吸入
空気量を検出するようになっている。

スロツトル弁12の下流側にはサージタンク18が配置さ
れており、このサージタンク18はインテークマニホール
ド20を介して機関本体に形成された燃焼室に連通されて
いる。インテークマニホールド20にはインテークマニホ
ールド20内に突出するよう各気筒毎に燃料噴射弁22が取
付けられている。この燃料噴射弁22は制御装置52によっ
て制御され吸入空気量及びエンジン回転数等で演算され
る所定の燃料量を噴射するようになっている。また、制
御装置52では、スロツトル弁12が全閉状態でかつエンジ
ン回転数が所定値以上の場合に燃料の噴射を停止させる
フユーエルカツト制御が行われるようになっている。な
お、このフユーエルカツト制御開始は上記条件が成立し
た時点から所定の時間遅延させて実行するデイレー時間
が設けられている。

機関本体に形成された燃焼室は、エキゾーストマニホ
ールド24を介して三元触媒を充填した触媒装置25に連通
されている。このエキゾーストマニホールド24には、拝
ガス中の残留酸素濃度を検出して理論空燃比を境に反転
した信号を出力するO₂センサ26が取付けられている。ま
た、機関本体のエンジンブロツクには、このエンジンブ
ロツクを貫通してウオータジヤケツト内に突出するよう
機関冷却水温を検出する水温センサ28が取付けられてい
る。エンジンブロツクは燃焼室での混合気の燃焼により
往復運動を繰り返し、クランクシヤフトによって回転運
動に変換された後オートマチツクトランスミツシヨン27
へその駆動力が伝達されるようになっている。オートマ
チツクトランスミツシヨン27にはＤ（ドライブ）レンジ
とＮ（ニユートラル）レンジとを検出するレンジ検出セ
ンサ29が取り付けられている。このレンジ検出センサの
出力信号により、前記フユーエルカツト制御開始のデイ
レー時間を変更するようにしている。

機関本体のシリンダヘツドを貫通して燃焼室内に突出
するように各気筒毎に点火プラグ46が取付けられてお
り、この点火プラグ46はデイストリビユータ48及びイグ
ナイタ50を介して制御回路52に接続されている。このデ
イストリビユータ48内には、デイストリビユータシヤフ
トに固定されたシグナルロータとデイストリビユータハ
ウジングに固定されたピツクアツプとで構成された回転
角センサ54が取付けられている。この回転角センサ54
は、例えば30゜CA毎に発生するパルス列から成るエンジ
ン回転数信号を制御回路52に出力する。

上記制御回路52はマイクロコンピユータを含んで構成
されている。すなわち、制御回路52は第２図に示すよう
に、電源でバツクアツプされたRAM56、ROM58、MPU60、
入出力ポート62、入力ポート64、出力ポート68、70及び
これらを接続するデコーダバスやコントロールバス等の
バス72を含んで構成されている。入出力ポート62には、
アナログ−デジタル（A/D）変換器74及びマルチプレク
サ76が接続されている。マルチプレクサ76には、それぞ
れバツフア75を介してポテンシヨンメータ13D、バツフ
ア77を介して車速センサ、バツフア78を介して水温セン
サ28、バツフア80を介してスロツトル開度センサ16及び
バツフア82を介して吸気温センサ14が接続されている。

MPU60は、入出力ポート62を介してA/D変換器74及びマ
ルチプレクサ76を制御し、水温センサ28出力、吸気温セ
ンサ14出力及びスロツトル開度センサ16出力を順次A/D
変換しRAM56に記憶させる。入力ポート64にはコンパレ
ータ84及びバツフア86を介してO₂センサ26が接続されて
いる。また、この入力ポート64には、バツフア87を介し
てレンジ検出センサ29が接続されている。また、入力ポ
ート64には波形成形回路88を介して回転角センサ54が接
続されている。

また、出力ポート68は駆動回路92を介してイグナイタ
50に接続され、出力ポート70はダウンカウンタを備えた
駆動回路94を介して燃料噴射弁22に接続されている。な
お、96はクロツク、98はタイマである。上記ROM58には
以下で説明する制御ルーチンのプログラムや基本燃料噴
射時間のマツプ（基本制御量のマツプ）等が予め記憶さ
れている。また、このROM58には、レンジ検出センサ29
で検出されるレンジに応じた前記デイレー時間α、β
（αはＮレンジでデイレー時間:0.5sec、βはＤレンジ
でデイレー時間:1.25sec）が記憶されている。

基本燃料噴射量は、ポテンシヨメータ13D、回転角セ
ンサ54（エンジン回転数）の出力値に基づいて演算さ
れ、吸気温センサ14、O₂センサ26及び水温センサ28の出
力値に基づいて逐次演算されるようになっている。

また、基本点火時期は、上記基本噴射量の演算と同様
に、ポテンシヨメータ13D、回転角センサ54の出力値に
基づいて演算され、その補正は水温センサ28の出力値に
基づいて逐次なされる。

また、この水温センサ28出力は、機関温度に変化率が
ほぼ一致しており、この水温センサ28の検出結果に基づ
いて前記Ｄレンジ（エンジン−駆接系接続状態）のディ
レー時間βを補正している。すなわち、機関温度が低い
ときには点火プラグのくすぶり等が生じ易いため、設定
されたディレー時間βに対して短くなるように補正す
る。一方、機関温度が高いときには、エミッションの悪
化が予測されるため、設定されたディレー時間βに対し
て長くなるように補正する。

以下に本実施例の作用を第３図のフローチヤートに従
い説明する。なお、基本点火時期演算ルーチン及びこれ
の実行ルーチンは従来の電子制御式内燃機関の制御と同
様であるので省略し、本発明の特徴である燃料噴射ルー
チンについて説明する。

第３図には燃料噴射ルーチンが示されている。ステッ
プ100において吸入空気量及びエンジン回転数を読み込
んで、次のステツプ102でこれらのデータに基づいて基
本燃料噴射量が演算される。次のステツプ104では吸気
温センサ14、O₂センサ26及び水温センサ28の出力値に基
づいて、前記基本燃料噴射量が補正される。

次のステツプ106では燃料カツト条件が成立したか否
かが判断される。すなわち、後述する燃料カツト条件成
立の場合にセツトされるフラグXFCUTがリセツト状態に
ある場合は次ステツプ108へ移行して燃料噴射を実行
し、フラグXFCUTがセツトされている場合はステツプ108
を飛び越して燃料噴射を実行せずに次のルーチンへ移行
する。

第４図には燃料カツトメインルーチンが示されてい
る。

ステツプ150では、現在のエンジン回転数が燃料カツ
ト回転数であるか否かが判断され、燃料カツト回転数で
ないと判断された場合は、ステツプ152へ移行して、フ
ラグXFCUTをリセツトしてこのルーチンは終了する。ス
テツプ150において、燃料カツト回転数以上であると判
断された場合は、ステツプ154へ移行してレンジ検出セ
ンサの出力状態を判断し、現在のレンジがＮレンジの場
合は、短いデイレー時間の方が最適であると判断し、ス
テツプ155へ移行して燃料カツト開始デイレー時間αをR
OMから取り込み、次いでステツプ156へ移行してスロツ
トル弁が全閉してからデイレー時間αが経過したか否か
が判断される。なお、このステツプ156でデイレー時間
αと比較される値Ｃは、後述するタイマ割込ルーチンで
設定される実際のスロツトル弁の全閉からの経過時間を
示す値である。

ステツプ156ではデイレー時間αが経過したと判断さ
れる場合は、燃料カツト開始時期ではないので、ステツ
プ158へ移行してフラグXFCUTをセツトし、このルーチン
は終了する。また、ステツプ156でデイレー時間αが経
過していないと判断された場合は、燃料カツト開始時期
であるので、ステツプ152へ移行して上記の如くフラグX
FCUTはリセツトされる。

次にステツプ154において、現在のレンジがＤレンジ
であると判断された場合は、長いデイレー時間が必要で
あると判断し、ステツプ160へ移行して燃料カツト開始
デイレー時間βをROMから取り込み、次いでステツプ162
へ移行してスロツトル弁が全閉してからデイレー時間β
が経過したか否かが前記Ｃ値との比較により判断され
る。

ステツプ162でデイレー時間βが経過したと判断され
た場合は、燃料カツト開始時期ではないので、ステツプ
158へ移行してフラグXFCUTをセツトし、このルーチンは
終了する。また、ステツプ162でデイレー時間βが経過
していないと判断された場合は、燃料カツト開始時期で
あるので、ステツプ152へ移行してフラグXFCUTはリセツ
トされる。

第５図にはタイマ割込ルーチンが示されている。この
ルーチンは前記燃料カツトメインルーチンで適用される
Ｃ値を設定するルーチンである。

ステツプ200において、スロツトル弁が全閉であるか
否かが判断され、否定判定の場合はステツプ202へ移行
してカウント値CNTはリセツト（０）された後ステツプ2
04へ移行し、肯定判定された場合はステツプ206へ移行
して現在のカウント値CNTが最大値であるか否かが判断
される。ステツプ206でカウント値が最大値ではないと
判断された場合は、ステツプ208へ移行してカウント値C
NTをインクリメントした後ステツプ204へ移行し、カウ
ント値が最大値であると判断された場合はステツプ208
を飛び越してステツプ204へ移行する。

ステツプ204では、本実施例に適用される制御装置の
演算処理速度に応じて設定される一定時間Ｔと前記カウ
ント値CNTとが乗算されて、Ｃ値を得、このルーチンは
終了する。なお、本実施例では、一定時間Ｔは4msecで
ある。

このように、オートマチツクトランスミツシヨンのレ
ンジにより、デイレー時間を変更することにより、Ｎレ
ンジではデイレー時間を短くすることができ（0.5se
c）、レーシングの繰り返しによる点火プラグのくすぶ
りや触媒臭の悪化を防止することができる。また、Ｄレ
ンジではデイレー時間を長くとることができ（1.25se
c）、車両の減速時のシヨツク及び異音を防止すること
ができる。

なお、本実施例では２種のデイレー時間α、βをオー
トマチツクトランスミツシヨンのレンジによって変更す
るようにしたが、マニユアルミツシヨン車であっても同
様にニユートラルレンジと、走行レンジとでデイレー時
間を変更すれば、オートマチツクトランスミツシヨンと
同様の効果を得ることができる。

また、本実施例では、走行レンジ中運転の状態の１つ
である機関温度（実際には水温センサ28による検出値）
に基づいてデイレー時間βを補正したが、以下のよう
な、他の運転状態に応じてデイレー時間を補正してもよ
い。

車両の速度を車速センサ79により検出し、シヨツク
や異音の問題が顕著な低車速時はデイレー時間を長く
し、逆に高車速時はデイレー時間を短くしてエミツシヨ
ンの対策を行う。

A/T車のロツクアツプ非作動時はエンジン側と駆動
側との接続に流体を介しているため、バツクラツシユに
よる異音はロツクアツプ状態に比べて小さい。従って、
ロツクアツプ非作動時はデイレー時間を短めにしてエミ
ツシヨンを改善し、ロツクアツプ作動中はデイレー時間
を長くしてシヨツク、異音を防止する。

なお、本実施例では吸入空気量と機関回転速度とで燃
料噴射時間を演算する内燃機関について説明したが、吸
気管圧力と機関回転速度とに応じて燃料噴射量や点火時
期を制御する内燃機関にも適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明に係るエンジンの燃料カツト
制御方法は、最適なデイレー時間を設定して排気エミツ
シヨン、ドライバビリテイを向上させることができると
いう優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例に係るエンジンの概略構成図、第２図
は制御ブロツク図、第３図は燃料噴射ルーチンを示すフ
ローチヤート、第４図は燃料カツトメインルーチンを示
すフローチヤート、第５図はタイマ割込ルーチンを示す
フローチヤート、第６図は燃料カツトタイムチヤートで
ある。 16……スロツトル開度センサ、 22……燃料噴射弁、 27……オートマチツクトランスミツシヨン、 29……レンジ検出センサ、 52……制御装置、 54……回転角センサ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料カット条件が成立してから所定のディ
   レー時間経過後に燃料噴射を中止するエンジンの燃料カ
   ット制御方法において、エンジン側と駆動側とが接続状
   態であるときは非接続状態であるときよりもディレー時
   間を長くすると共に、接続状態にあるときのディレー時
   間を車速、機関温度もしくはオートマチックミッション
   におけるロックアップの作動状態の少なくとも１つに応
   じて段階的に補正することを特徴とするエンジンの燃料
   カット制御方法。