JP2842048B2

JP2842048B2 - 内燃機関の燃料カット制御装置

Info

Publication number: JP2842048B2
Application number: JP13117692A
Authority: JP
Inventors: 泰川崎
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-05-22
Filing date: 1992-05-22
Publication date: 1998-12-24
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: JPH05321720A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は減速時等に燃料カットを
行う内燃機関の燃料カット制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般的な燃料噴射式の多気筒内燃
機関では、気筒毎に燃料噴射弁を設け、これらの燃料噴
射弁を駆動制御して燃料噴射量を調整している。すなわ
ち、この燃料噴射に際しては、機関負荷（吸気管圧力又
は吸入空気量）と機関回転数とから基本燃料噴射時間を
求める。また、吸気温、機関冷却水温等で定まる各種補
正係数により前記基本燃料噴射時間を補正して燃料噴射
時間ＴＡＵを求める。そして、この燃料噴射時間ＴＡＵ
に応じて前記燃料噴射弁を開弁して燃料噴射を行うよう
にしている。

【０００３】このような内燃機関では、燃費向上等のた
めに、減速時、降坂時等の機関の出力を必要としない場
合に、前記燃料噴射弁による燃料噴射を停止（燃料カッ
ト，Ｆ／Ｃ）する（特開昭６２−２９１４４５号公報参
照）。この技術では、例えば図８で示すように、燃料噴
射時間ＴＡＵとして３つの判定値ａ，ｂ，ｃ（ａ＜ｂ＜
ｃ）が設定されている。そして、機関回転数が所定回転
数よりも高く、かつ燃料噴射時間ＴＡＵが噴射停止判定
値ａを下回った後、判定値ｂ以下の状態が予め定めた燃
料カット遅延時間Ａ以上継続すると（タイミングｔ２１
〜ｔ２２，ｔ２５〜ｔ２６）、機関が車輪側から回され
ていると判断し、燃料噴射弁による燃料噴射を強制的に
停止させる（タイミングｔ２２，ｔ２６）。その後、燃
料噴射時間ＴＡＵが噴射再開判定値ｃを越えると（タイ
ミングｔ２３，ｔ２７）、燃料噴射を再開させるように
なっている。

【０００４】一方、通常の内燃機関では排気ガス中の炭
化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、酸化窒素（ＮＯ
ｘ）を触媒の作用で浄化させるために、排気通路の途中
に触媒コンバータが設けられている。そして、この触媒
コンバータ中の触媒が十分活性した状態、すなわち触媒
の温度（触媒温）が高くなった状態で、前記従来の燃料
カットが行われると、燃料カットの直前及び直後に触媒
温が上昇することが確認されている。

【０００５】燃料カット直前においては、吸入空気量が
絶対的に少なくなるので、混合気の燃焼が不安定となり
不完全燃焼を起こしやすい。そして、燃焼室内で燃え残
った不完全燃焼ガス（燃料＋空気）が排出されて触媒コ
ンバータに至ると、触媒内で酸化反応しようとする。こ
の酸化の際の反応熱によって触媒温が徐々に上昇する
（例えば、タイミングｔ２１〜ｔ２２，ｔ２５〜ｔ２
６）。

【０００６】また、燃料カット直後においては触媒温が
瞬間的に急上昇する。これは、所定気筒への燃料カット
が行われると、本来燃焼が行われるべき気筒に燃料が噴
射されないので、慣性によって空気だけが燃焼室から排
出される。これに対し、（燃料が噴射されている）他の
気筒からは既に燃焼が終わった燃え残りガスが依然とし
て排出される。そのため、この燃え残りガスは触媒内
で、燃料カットされた気筒からの空気と反応し急激に燃
焼する。その結果、このときの燃焼熱によって触媒温が
瞬間的に急上昇する（タイミングｔ２２〜ｔ２３，ｔ２
６〜ｔ２７）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は前記したように燃料カット遅延時間Ａが常に一定の値
に定められている。このため、エンジンブレーキ作用時
等の軽負荷時において、燃料カットの実行及び停止が頻
繁に繰り返されると、触媒温の低下する機会（単位時間
当たりの燃料カット回数）が十分ではなく、最終的に触
媒が過熱してしまう（タイミングｔ２６〜ｔ２７，ｔ２
９以降）。この過熱は、燃料カット直前の不完全燃焼ガ
スの酸化反応と、燃料カット開始からの触媒温の低下遅
れとが、前記燃料カットにともなう瞬間的な触媒温の急
上昇に加わることで発生する。

【０００８】なお、燃料カットの実行及び停止が頻繁に
繰り返されるハンチング現象は、以下の理由によるもの
と推定される。例えば、吸気管圧力と機関回転数とから
基本燃料噴射時間が求められる内燃期間では、燃料噴射
時間ＴＡＵが一定である状態から燃料カットが行われる
と、排気ガスの慣性によるシリンダ内の負圧増進効果が
消滅し、吸気管圧力が増加する。この状態で、運転者の
アクセルペダルの踏み込み等により内燃機関の運転状態
が変化して、燃料噴射時間ＴＡＵが瞬間的に増加し、図
８の噴射再開判定値ｃを越えることがある。すると、燃
料カットが停止されて燃焼が再開される。この燃焼再開
により吸気管圧力が減少し、再び燃料カット制御領域へ
入る。このようにして燃料カットの実行及び停止が繰り
返されるものと考えられる。

【０００９】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、燃料カットの実行及び停止が頻
繁に繰り返されても、触媒温の低下の機会を十分に確保
し、触媒が過熱されるのを未然に防止することができる
内燃機関の燃料カット制御装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、図１に示すように、排気通路Ｍ１に排気ガ
ス浄化用の触媒Ｍ２を設けた内燃機関Ｍ３へ燃料を噴射
する燃料噴射弁Ｍ４と、前記内燃機関Ｍ３の機関回転数
を含む運転状態を検出する運転状態検出手段Ｍ５と、前
記運転状態検出手段Ｍ５による運転状態に応じた前記燃
料噴射弁Ｍ４による目標噴射量を算出する目標噴射量算
出手段Ｍ６と、前記運転状態検出手段Ｍ５による機関回
転数が所定回転数よりも高く、かつ前記目標噴射量算出
手段Ｍ６による目標噴射量が燃料噴射停止のための噴射
停止判定値以下となり、その後の経過時間が予め定めた
燃料カット遅延時間になると、前記燃料噴射弁Ｍ４によ
る燃料噴射を強制的に停止させるとともに、前記目標噴
射量が噴射再開判定値となると燃料噴射を再開させる燃
料カット制御手段Ｍ７と、前記目標噴射量算出手段Ｍ６
による目標噴射量が前記噴射再開判定値以上となってい
る状態の継続時間と前記燃料カット遅延時間とを比較
し、その比較結果に応じて次回の燃料カット遅延時間を
変更する遅延時間変更手段Ｍ８とを備えている。

【００１１】

【作用】内燃機関Ｍ３の機関回転数を含む運転状態が運
転状態検出手段Ｍ５によって検出されると、目標噴射量
算出手段Ｍ６は、その運転状態に応じた燃料噴射弁Ｍ４
からの目標噴射量を算出する。前記運転状態検出手段Ｍ
５による機関回転数が所定回転数よりも高く、かつ前記
目標噴射量算出手段Ｍ６による目標噴射量が燃料噴射停
止のための噴射停止判定値以下となり、その後の経過時
間が予め定めた燃料カット遅延時間になると、燃料カッ
ト制御手段Ｍ７は、前記燃料噴射弁Ｍ４による燃料噴射
を強制的に停止させる。そして、前記目標噴射量が噴射
再開判定値となると、燃料カット制御手段Ｍ７は燃料噴
射弁Ｍ４による燃料噴射を再開させる。

【００１２】ここで、排気通路Ｍ１に設けられた触媒Ｍ
２が十分活性した状態、すなわち触媒Ｍ２の温度（触媒
温）が高くなった状態で、前記燃料カットが行われる
と、その燃料カットの直前及び直後に触媒温が上昇す
る。そして、軽負荷時において燃料カットの実行及び停
止が頻繁に繰り返された場合、燃料カット遅延時間が常
に一定であると、触媒温の低下する機会が十分でなく同
触媒温が次第に上昇し、最終的に触媒が過熱するおそれ
がある。

【００１３】しかし、本発明における遅延時間変更手段
Ｍ８は、前記目標噴射量算出手段Ｍ６による目標噴射量
が前記噴射再開判定値以上となっている状態の継続時間
と前記燃料カット遅延時間とを比較する。この比較によ
り、遅延時間変更手段Ｍ８は触媒温の変化を推定し、前
記燃料カット遅延時間を変更する。

【００１４】従って、前記燃料カットの実行及び停止が
頻繁に繰り返されても、燃料カット遅延時間を変更する
ことによって燃料カット間の時間間隔を調整できる。例
えば、目標噴射量が噴射再開判定値以上となっている状
態の継続時間が前記燃料カット遅延時間よりも短い場合
に、次回の燃料カット遅延時間が短くなるように変更す
る。このようにすれば、今回の燃料カットと次回の燃料
カットとの時間間隔が短くなる。従って、その分触媒温
の低下する機会が増え、触媒Ｍ２が過熱する前に触媒温
を低下させて、同触媒温の上昇を抑制することが可能と
なる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図２〜
図６に従って説明する。図２は、本実施例の燃料カット
制御装置が搭載されたガソリンエンジンの概略構成を示
す図である。車両には、内燃機関としての多気筒（本実
施例では４気筒）ガソリンエンジン１が搭載されてい
る。このエンジン１は気筒毎に燃焼室（図示しない）を
備えており、これらの燃焼室に吸気通路２及び排気通路
３が連通している。

【００１６】吸気通路２には、上流側からエンジン１へ
向けて、エアクリーナ４、スロットルバルブ５、サージ
タンク６、吸気マニホルド７が順に配設されており、こ
れらを介して外気がエンジン１に取り込まれる。スロッ
トルバルブ５は吸気通路２を流通する吸入空気の量を調
節するためのものであり、アクセルペダル（図示しな
い）の操作に連動して開閉されるようになっている。ま
た、サージタンク６は吸入空気の脈動を平滑化させるた
めのものである。

【００１７】吸気マニホルド７には、各気筒に燃料を噴
射供給するための燃料噴射弁８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄが
取付けられている。そして、各燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄか
ら噴射される燃料と吸気通路２内へ導入された外気とか
らなる混合気は、各燃焼室内へ導入される。各燃焼室に
導入された混合気に着火するために、エンジン１には点
火プラグ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄが取付けられている。
点火プラグ９Ａ〜９Ｄはディストリビュータ１１にて分
配された点火信号に基づいて駆動される。ディストリビ
ュータ１１はイグナイタ１２から出力される高電圧をエ
ンジン１のクランク角に同期して点火プラグ９Ａ〜９Ｄ
に分配する。そして、点火プラグ９Ａ〜９Ｄの点火によ
って燃焼室内へ導入された混合気が爆発・燃焼され、エ
ンジン１の駆動力が得られる。このように燃焼室で生成
した燃焼ガスは、排気通路３を通じて外部へ排出され
る。

【００１８】排気通路３には、エンジン１から下流側へ
向けて順に排気マニホルド１３及び触媒コンバータ１４
が配設されている。触媒コンバータ１４は排気ガス中の
炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、酸化窒素（Ｎ
Ｏｘ）を触媒の作用で浄化させる装置である。

【００１９】前記エンジン１の運転状態を検出するため
に、吸気圧センサ１５、吸気温センサ１６、スロットル
センサ１７、酸素センサ１８、水温センサ１９、回転数
センサ２０、気筒判別センサ２１、車速センサ２２等が
設けられている。吸気圧センサ１５はサージタンク６に
設けられ、吸気管圧力（絶対圧）ＰＭを検出する。吸気
温センサ１６はエアクリーナケース内に設けられ、エン
ジン１に吸入される空気の温度（吸気温度ＴＨＡ）を検
出する。スロットルセンサ１７はスロットルバルブ５の
近傍に設けられ、そのスロットルバルブ５の開度（スロ
ットル開度ＴＡ）を検出する。

【００２０】また、酸素センサ１８は排気マニホルド１
３と触媒コンバータ１４との間に設けられ、排気ガス中
の酸素濃度、すなわち排気通路３における空燃比Ａ／Ｆ
を検出する。水温センサ１９はウォータアウトレットハ
ウジング等に取付けられ、エンジン１の冷却水の温度
（冷却水温ＴＨＷ）を検出する。回転数センサ２０は、
前記ディストリビュータ１１に内蔵されたロータ（図示
しない）の回転から機関回転数としてのエンジン回転数
ＮＥを検出する。気筒判別センサ２１は、同じくディス
トリビュータ１１のロータの回転に応じてエンジン１の
クランク角の変化を所定の割合で検出する。車速センサ
２２はエンジン１に駆動連結されたトランスミッション
（図示しない）に設けられ、車速ＳＰＤを検出する。

【００２１】前記各燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄ及びイグナイ
タ１２は電子制御装置（以下、単に「ＥＣＵ」という）
２３に電気的に接続されている。またＥＣＵ２３には、
吸気圧センサ１５、吸気温センサ１６、スロットルセン
サ１７、酸素センサ１８、水温センサ１９、回転数セン
サ２０、気筒判別センサ２１及び車速センサ２２がそれ
ぞれ接続されている。そして、ＥＣＵ２３はこれらの各
センサ１５〜２２からの出力信号に基づき、燃料噴射弁
８Ａ〜８Ｄ及びイグナイタ１２を制御する。

【００２２】次に、ＥＣＵ２３の電気的構成について図
３のブロック図に従って説明する。ＥＣＵ２３は、目標
噴射量算出手段、燃料カット制御手段及び遅延時間変更
手段としての中央処理装置（ＣＰＵ）２４と、読出し専
用メモリ（ＲＯＭ）２５と、ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）２６と、バックアップＲＡＭ２７と、外部入
力回路２８と、外部出力回路２９とを備え、これらは互
いにバス３１によって接続されている。ＣＰＵ２４は、
予め設定された制御プログラムに従って各種演算処理を
実行し、ＲＯＭ２５はＣＰＵ２４で演算処理を実行する
ために必要な制御プログラムや初期データを予め記憶し
ている。また、ＲＡＭ２６はＣＰＵ２４の演算結果を一
時記憶する。バックアップＲＡＭ２７は、電源が切られ
た後にも各種データを保持するように、バッテリによっ
てバックアップされている。

【００２３】外部入力回路２８には、前述した吸気圧セ
ンサ１５、吸気温センサ１６、スロットルセンサ１７、
酸素センサ１８、水温センサ１９、回転数センサ２０、
気筒判別センサ２１及び車速センサ２２がそれぞれ接続
されている。また、外部出力回路２９には、前述した燃
料噴射弁８Ａ〜８Ｄ及びイグナイタ１２がそれぞれ接続
されている。そして、ＣＰＵ２４は外部入力回路２８を
介して各センサ１５〜２２からの出力信号を入力値とし
て読み込む。また、ＣＰＵ２４はこれら入力値に基づ
き、外部出力回路２９を介して燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄ及
びイグナイタ１２を駆動制御する。

【００２４】次に、前記のように構成された本実施例の
作用及び効果を、図４，５のフローチャートに従って説
明する。図４のフローチャートはＣＰＵ２４によって実
行される各処理のうち、目標噴射量に相当する燃料噴射
時間ＴＡＵを算出するためのルーチンを示している。ま
た、図５のフローチャートは燃焼カット制御を行うため
のルーチンを示している。このルーチンでは、図６にお
けるタイミングｔ４〜ｔ５の期間と、タイミングｔ８〜
ｔ９の期間と、タイミングｔ１２以降において燃料カッ
トが行われ、それ以外の期間では燃料噴射が行われてい
る。

【００２５】まず、図４の燃料噴射時間算出ルーチンに
ついて説明する。ＣＰＵ２４はまずステップ１０１にお
いて、回転数センサ２０によるエンジン回転数ＮＥと、
吸気圧センサ１５による吸気管圧力ＰＭとを読み込む。
また、ＣＰＵ２４はステップ１０２において、前記エン
ジン回転数ＮＥ及び吸気管圧力ＰＭに基づき基本燃料噴
射時間Ｔｐを算出する。

【００２６】次に、ＣＰＵ２４はステップ１０３におい
て、吸気温センサ１６による吸気温度ＴＨＡと、水温セ
ンサ１９による冷却水温ＴＨＷと、酸素センサ１８によ
る排気ガス中の酸素濃度とから燃料噴射量補正係数ｆ
（ｘ）を求める。

【００２７】ステップ１０４においてＣＰＵ２４は、別
の割り込みルーチンで求められてＲＡＭ２６に記憶され
ている修正進角度θｒを読み込み、その値が「０」より
大きいか否かを判定する。この修正進角度θｒは、点火
時期（点火プラグ９Ａ〜９Ｄにて火花を飛ばすタイミン
グ）の算出に際し、基本点火進角度を補正するために用
いられる値である。

【００２８】修正進角度θｒが「０」以下である（θｒ
≦０）と、すなわち進角度が減少されていないと、ＣＰ
Ｕ２４はステップ１０６で燃料噴射量補正率Ｔｃを１と
して設定する。これに対し、修正進角度θｒが「０」よ
り大きい（θｒ＞０）と、すなわち進角度が基本進角度
より減少していると、ＣＰＵ２４はステップ１０５にお
いて、次式（１）に従って燃料噴射量補正率Ｔｃを算出
する。

【００２９】Ｔｃ＝１＋θｒ×ｋ ……（１）上記式（１）中、ｋは定数である。この式（１）によ
り、進角度の減少量に応じた燃料噴射量補正率Ｔｃが算
出される。

【００３０】前記ステップ１０５，１０６から移行した
ステップ１０７において、ＣＰＵ２４は、前記ステップ
１０２での基本燃料噴射時間Ｔｐ、ステップ１０３での
燃料噴射量補正係数ｆ（ｘ）及びステップ１０５，１０
６での燃料噴射量補正率Ｔｃを用い、次式（２）に従っ
て燃料噴射時間ＴＡＵを算出する。

【００３１】ＴＡＵ＝Ｔｐ×ｆ（ｘ）×Ｔｃ ……（２）ＣＰＵ２４は上記式（２）に従って燃料噴射時間ＴＡＵ
を算出すると、このルーチンを終了する。

【００３２】次に、図５の燃料カット制御ルーチンを図
６のタイミングチャートを用いて説明する。このルーチ
ンでは、燃料噴射時間ＴＡＵとして、燃料噴射停止のた
めの噴射停止判定値ａ（＝０．８ｍｓｅｃ）と、燃料噴
射再開のための噴射再開判定値ｃ（＝１．０ｍｓｅｃ）
と、それらの中間の判定値ｂ（＝０．９ｍｓｅｃ）とが
予め設定されている。また、このルーチンでは燃料カッ
ト実行フラグＸＦＣＴＡＵと、遅延時間計時フラグＸＣ
ＦＣ２と、遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵと、復帰時間
カウンタＣＦＣＯＵＴとが用意されている。燃料カット
実行フラグＸＦＣＴＡＵは、燃料カットが停止されると
「０」に設定され、実行されると「１」に設定されるよ
うになっている。遅延時間計時フラグＸＣＦＣ２は燃料
噴射時間ＴＡＵが「０．８ｍｓｅｃ」を下回って「１．
０」を越えるまでの間「１」に設定され、それ以外のと
き「０」に設定される。

【００３３】遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵは、燃料噴
射時間ＴＡＵが「０．８ｍｓｅｃ」を下回った後、
「０．９ｍｓｅｃ」になるまでの時間を計時するための
ものである。復帰時間カウンタＣＦＣＯＵＴは、燃料噴
射時間ＴＡＵが「１．０」以上のときの時間を計時する
ためのものである。つまり、復帰時間カウンタＣＦＣＯ
ＵＴは、燃料噴射時間ＴＡＵが「１．０」未満の状態か
ら増加して「１．０」となったときにカウント動作を開
始し、再び「１．０」未満なるとカウント動作を停止す
る。そして、前記両カウンタＣＦＣＴＡＵ，ＣＦＣＯＵ
Ｔは、１秒毎に起動される別のルーチン（図示しない）
にてカウント動作（「１」ずつインクリメント）するよ
うになっている。

【００３４】例えば、車両が比較的長い坂道を下ってい
る状態からこのルーチンへ移行したとする。つまり、エ
ンジンブレーキが作用し駆動系からの負荷がエンジン１
に加わっている高回転状態から、このルーチンへ移行し
たとする（タイミングｔ１）。ＣＰＵ２４は、まずステ
ップ２０１でエンジン回転数ＮＥが２０００ｒｐｍより
高いか否かを判定し、ステップ２０２で燃料噴射時間Ｔ
ＡＵが１．０ｍｓｅｃ未満か否かを判定する。タイミン
グｔ１では、ＮＥ＞２０００ｒｐｍであり、ＴＡＵ≧
１．０である。このため、ＣＰＵ２４はステップ２０１
で肯定判定し、ステップ２０２で否定判定して、ステッ
プ２１４へ移行する。

【００３５】ステップ２１４で、ＣＰＵ２４は遅延時間
カウンタＣＦＣＴＡＵの値を「０」にリセットし、カウ
ント動作を停止させる。また、遅延時間計時フラグＸＣ
ＦＣ２及び燃料カット実行フラグＸＦＣＴＡＵをともに
「０」に設定する。そして、このルーチンを終了する。

【００３６】なお、タイミングｔ１では、復帰時間カウ
ンタＣＦＣＯＵＴが以前よりカウント動作を行っていて
「３０」以上の値を採っている。また、前記ステップ２
１４で燃料カット実行フラグＸＦＣＴＡＵが「０」に設
定されると、ＣＰＵ２４は別のルーチンで燃料カットを
停止する。つまり、図４のルーチンで求められた燃料噴
射時間ＴＡＵに基づき燃料噴射制御を実行する。

【００３７】燃料噴射時間ＴＡＵが減少して０．８≦Ｔ
ＡＵ＜０．９になると（タイミングｔ２）、ＣＰＵ２４
は前記ステップ２０１，２０２で肯定判定し、ステップ
２０３で燃料噴射時間ＴＡＵが０．８ｍｓｅｃ以上か否
かを判定し、ステップ２０５で同燃料噴射時間ＴＡＵが
０．９ｍｓｅｃ以上か否かを判定する。ＣＰＵ２４はス
テップ２０３で肯定判定し、ステップ２０５で否定判定
し、ステップ２０６へ移行する。

【００３８】ＣＰＵ２４はステップ２０６で遅延時間計
時フラグＸＣＦＣ２が「１」であるか否かを判定する。
この処理は、燃料噴射時間ＴＡＵが１回０．８ｍｓｅｃ
を下回ったかどうかを判定するための処理である。前記
ステップ２１４の処理により遅延時間計時フラグＸＣＦ
Ｃ２が「０」であるので、ＣＰＵ２４はステップ２０６
で否定判定し、ステップ２０７へ移行する。

【００３９】ステップ２０７において、ＣＰＵ２４は遅
延時間カウンタＣＦＣＴＡＵの値を「０」にする。つま
り、遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵとして前記タイミン
グｔ１での値を保持する。また、ＣＰＵ２４はステップ
２０８で燃料カット遅延時間Ａを「３０ｓｅｃ」に設定
し、この値をレジスタに一時格納する。

【００４０】さらに、ＣＰＵ２４はステップ２０９にお
いて、復帰時間カウンタＣＦＣＯＵＴの値が「３０」以
上であるか否かを判定する。タイミングｔ２では、前記
タイミングｔ１から引き続いて復帰時間カウンタＣＦＣ
ＯＵＴのカウント動作が行われていて、その値が「３
０」以上である。このため、ＣＰＵ２４はステップ２０
９で肯定判定し、ステップ２１１において、前記燃料カ
ット遅延時間Ａが遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵより大
きいか否かを判定する。ここで、燃料カット遅延時間Ａ
は前記ステップ２０８で「３０ｓｅｃ」に設定され、遅
延時間カウンタＣＦＣＴＡＵはステップ２０７で「０」
に設定されている。このため、ＣＰＵ２４はステップ２
１１で肯定判定し、このルーチンを終了する。

【００４１】燃料噴射時間ＴＡＵがさらに減少して０．
８未満になると（タイミングｔ３）、ＣＰＵ２４はステ
ップ２０１，２０２で肯定判定した後ステップ２０３で
否定判定し、ステップ２０４で遅延時間計時フラグＸＣ
ＦＣ２を「０」から「１」に１２。続いて、ＣＰＵ２４
はステップ２０５で否定判定し、ステップ２０６で肯定
判定し、前記ステップ２０７の処理を行うことなくステ
ップ２０８以降の処理を行い、このルーチンを終了す
る。ステップ２０８以降の処理は前記タイミングｔ２で
の処理と同じである。なお、前記ステップ２０７の処理
が行われないので、タイミングｔ３から遅延時間カウン
タＣＦＣＴＡＵのカウント動作が開始される。

【００４２】時間の経過にともない遅延時間カウンタＣ
ＦＣＴＡＵ及び復帰時間カウンタＣＦＣＯＵＴの値が増
加する。そして、ＴＡＵ＜０．９の状態が所定時間（３
０ｓｅｃ）継続すると、つまり遅延時間カウンタＣＦＣ
ＴＡＵの値が「３０」になると（タイミングｔ４）、Ｃ
ＰＵ２４はステップ２０１，２０２，２０３で肯定判定
し、ステップ２０５で否定判定する。また、遅延時間計
時フラグＸＣＦＣ２が前記タイミングｔ３で「１」に設
定されているので、ＣＰＵ２４はステップ２０６で肯定
判定し、ステップ２０８以降の処理を行う。

【００４３】復帰時間カウンタＣＦＣＯＵＴはカウント
動作を続けており、その値が「３０」以上となってい
る。そのため、ＣＰＵ２４はステップ２０９で肯定判定
し、ステップ２１１へ移行する。タイミングｔ４では遅
延時間カウンタＣＦＣＴＡＵの値は「３０」である。一
方、燃料カット遅延時間Ａはステップ２０８で「３０」
に設定されている。このため、ＣＰＵ２４はステップ２
１１で否定判定し、ステップ２１２で燃料カット実行フ
ラグＸＦＣＴＡＵを「１」に設定するとともに、遅延時
間カウンタＣＦＣＴＡＵの値を「３０」に設定する。す
なわち、遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵのカウント動作
を一時停止して「３０」に保持する。

【００４４】そして、ステップ２１３でＣＰＵ２４は復
帰時間カウンタＣＦＣＯＵＴの値を「０」にし、このル
ーチンを終了する。なお、前記ステップ２１２で燃料カ
ット実行フラグＸＦＣＴＡＵが「１」に設定されると、
ＣＰＵ２４は別のルーチンで、前記燃料噴射弁８Ａ〜８
Ｄによる燃料噴射を強制的に停止（燃料カット）させ
る。

【００４５】前記燃料カットにより吸気管圧力ＰＭが増
加すると、これにともない燃料噴射時間ＴＡＵも増加す
る。さらに、このときに運転者によるアクセルペダルの
踏み込み量が変化し、燃料噴射時間ＴＡＵが増加して瞬
間的に「１．０」になると（タイミングｔ５）、ＣＰＵ
２４はステップ２０１で肯定判定し、ステップ２０２で
否定判定する。そして、ＣＰＵ２４はステップ２１４に
おいて、遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵの値を「３０」
から「０」にリセットし、遅延時間計時フラグＸＣＦＣ
２及び燃料カット実行フラグＸＦＣＴＡＵをともに
「１」から「０」にする。そして、このルーチンを終了
する。

【００４６】なお、タイミングｔ５では前記ステップ２
１３の処理が行われないので、復帰時間カウンタＣＦＣ
ＯＵＴによるカウント動作が開始される。また、前記ス
テップ２１４で燃料カット実行フラグＸＦＣＴＡＵが
「０」に設定されると、ＣＰＵ２４は別のルーチンで燃
料カットを停止し、通常の燃料噴射制御を再開する。

【００４７】燃料噴射時間ＴＡＵが瞬間的な増加から減
少に転じ「１．０」を下回ると（タイミングｔ６）、Ｃ
ＰＵ２４はステップ２０１，２０２，２０３，２０５で
肯定判定する。また、ＣＰＵ２４はステップ２０７にお
いて、遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵの値を「０」に保
持し、カウント動作を停止させ続ける。また、ＣＰＵ２
４はステップ２０８で燃料カット遅延時間Ａを３０ｓｅ
ｃに設定し、この値をレジスタに一時格納する。

【００４８】次にＣＰＵ２４はステップ２０９の判定処
理を行う。ここで、前記タイミングｔ５から復帰時間カ
ウンタＣＦＣＯＵＴのカウント動作が行われている。こ
のとき、復帰時間カウンタＣＦＣＯＵＴの値が「３０」
未満の値αである（α＜３０）と、つまり燃料噴射が再
開されている期間が短いと、ＣＰＵ２４はステップ２０
９で否定判定する。

【００４９】ＣＰＵ２４は、次回の燃料カット遅延時間
Ａとして「３０ｓｅｃ」をそのまま用いると、触媒温の
低下する機会（単位時間当たりの燃料カット実行回数）
が十分でなく、同触媒温が上昇するおそれがあると推定
し、ステップ２１０で、復帰時間カウンタＣＦＣＯＵＴ
の値αを燃料カット遅延時間Ａとして設定する。この場
合、ステップ２０８で設定した「３０」を値αに書き換
えてレジスタに一時格納する。

【００５０】次に、ＣＰＵ２４は遅延時間カウンタＣＦ
ＣＴＡＵが「０」を保持していることから、ステップ２
１１で肯定判定し、このルーチンを終了する。燃料噴射
時間ＴＡＵが減少し「０．８」を下回ると（タイミング
ｔ７）、ＣＰＵ２４はステップ２０１，２０２で肯定判
定した後ステップ２０３で否定判定し、ステップ２０４
で遅延時間計時フラグＸＣＦＣ２を「０」から「１」に
設定する。続いて、ＣＰＵ２４はステップ２０５で否定
判定し、ステップ２０６で肯定判定し、前記ステップ２
０７の処理を行うことなくステップ２０８へ移行する。
従って、このタイミングｔ７から遅延時間カウンタＣＦ
ＣＴＡＵのカウント動作が開始される。

【００５１】ＣＰＵ２４はステップ２０８で燃料カット
遅延時間Ａを「３０」に設定した後、ステップ２０９の
判定処理を行う。ここで、復帰時間カウンタＣＦＣＯＵ
Ｔの値は「α」に保持されている。そのため、ＣＰＵ２
４はステップ２０９で否定判定し、ステップ２１０でそ
の値「α」を燃料カット遅延時間Ａとして設定する。

【００５２】さらに、ＣＰＵ２４は、遅延時間カウンタ
ＣＦＣＴＡＵがカウント動作を開始した直後であり、そ
の値が前記燃料カット遅延時間Ａ（＝α）より小さいこ
とから、ステップ２１１で肯定判定し、このルーチンを
終了する。

【００５３】時間の経過にともない遅延時間カウンタＣ
ＦＣＴＡＵの値が増加する。そして、前記タイミングｔ
７からＴＡＵ＜０．９の状態が所定時間（αｓｅｃ）続
くと、つまり遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵの値が
「α」になると（タイミングｔ８）、ＣＰＵ２４はステ
ップ２０１，２０２，２０３で肯定判定し、ステップ２
０５で否定判定する。また、遅延時間計時フラグＸＣＦ
Ｃ２が前記タイミングｔ７で「１」に設定されているの
で、ＣＰＵ２４はステップ２０６で肯定判定し、ステッ
プ２０８以降の処理を行う。

【００５４】復帰時間カウンタＣＦＣＯＵＴはカウント
動作を停止しており、その値が「Ａ（＝α＜３０）」に
保持されている。そのため、ＣＰＵ２４はステップ２０
９で否定判定し、ステップ２１０でその値αを燃料カッ
ト遅延時間Ａとして設定する。タイミングｔ８では燃料
カット遅延時間Ａ及び遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵの
値がいずれも「α」である。そのため、ＣＰＵ２４はス
テップ２１１で否定判定する。

【００５５】ＣＰＵ２４はステップ２１２で燃料カット
実行フラグＸＦＣＴＡＵを「１」に設定するとともに、
遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵの値を「３０」に設定す
る。すなわち、遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵの値を
「α」から「３０」に変更する。そして、ステップ２１
３でＣＰＵ２４は復帰時間カウンタＣＦＣＯＵＴの値を
「０」にし、このルーチンを終了する。なお、前記ステ
ップ２１２で燃料カット実行フラグＸＦＣＴＡＵが
「１」に設定されると、ＣＰＵ２４は別のルーチンにお
いて燃料カットを実行する。

【００５６】前記燃料カットにより吸気管圧力が増加
し、燃料噴射時間ＴＡＵが増加して「１．０」になると
（タイミングｔ９）、ＣＰＵ２４はステップ２０１，２
０２で否定判定する。そして、ＣＰＵ２４はステップ２
１４において、遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵの値を
「３０」から「０」にリセットし、遅延時間計時フラグ
ＸＣＦＣ２及び燃料カット実行フラグＸＦＣＴＡＵをと
もに「１」から「０」にする。そして、このルーチンを
終了する。

【００５７】なお、タイミングｔ９では前記ステップ２
１３の処理が行われないので、復帰時間カウンタＣＦＣ
ＯＵＴによるカウント動作が開始される。また、前記ス
テップ２１４で燃料カット実行フラグＸＦＣＴＡＵが
「０」に設定されると、ＣＰＵ２４は別のルーチンで燃
料カットを停止し、通常の燃料噴射制御を再開する。

【００５８】燃料噴射時間ＴＡＵが増加から減少に転じ
「１．０」を下回ると（タイミングｔ１０）、ＣＰＵ２
４はステップ２０１，２０２，２０３，２０５で肯定判
定する。ＣＰＵ２４はステップ２０７において、遅延時
間カウンタＣＦＣＴＡＵの値を「０」に保持し、カウン
ト動作を停止させ続ける。また、ＣＰＵ２４はステップ
２０８で燃料カット遅延時間Ａを３０ｓｅｃに設定し、
この値をレジスタに一時格納する。

【００５９】次に、ＣＰＵ２４はステップ２０９の判定
処理を行う。ここで、前記タイミングｔ９から復帰時間
カウンタＣＦＣＯＵＴのカウント動作が行われていて、
その値はタイミングｔ９からタイミングｔ１０となるま
でに要した時間と同じである。そして、この復帰時間カ
ウンタＣＦＣＯＵＴが「３０」以上の値βである（β≧
３０）と、つまり燃料カットの停止されている期間が長
いと、ＣＰＵ２４はステップ２０９で肯定判定し、ステ
ップ２１０の処理を行うことなくステップ２１１へ移行
する。従って、ここでは燃料カット遅延時間Ａの値は
「３０」のままである。

【００６０】ＣＰＵ２４は、次回の燃料カット遅延時間
Ａとして前記の「３０ｓｅｃ」をそのまま用いても、触
媒温の上昇により触媒が過熱されるおそれがないと推定
する。そして、遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵが「０」
を保持していることからＣＰＵ２４はステップ２１１で
肯定判定し、このルーチンを終了する。

【００６１】燃料噴射時間ＴＡＵが減少し「０．８」を
下回ると（タイミングｔ１１）、ＣＰＵ２４はステップ
２０１，２０２で肯定判定した後ステップ２０３で否定
判定し、ステップ２０４で遅延時間計時フラグＸＣＦＣ
２を「１」に設定する。続いて、ＣＰＵ２４はステップ
２０５で否定判定し、ステップ２０６で肯定判定し、前
記ステップ２０７の処理を行うことなくステップ２０８
へ移行する。従って、このタイミングｔ１１から遅延時
間カウンタＣＦＣＴＡＵのカウント動作が開始される。

【００６２】復帰時間カウンタＣＦＣＯＵＴの値がβに
保持されていることから、ＣＰＵ２４はステップ２０９
で肯定判定する。また、遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵ
がカウント動作を開始した直後であり、その値が前記燃
料カット遅延時間Ａ（＝β）より小さいことから、ＣＰ
Ｕ２４はステップ２１１で肯定判定し、このルーチンを
終了する。

【００６３】時間の経過にともない遅延時間カウンタＣ
ＦＣＴＡＵの値が増加する。そして、前記タイミングｔ
１１からＴＡＵ＜０．９の状態が所定時間（３０ｓｅ
ｃ）継続すると、つまり遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵ
の値が「３０」になると（タイミングｔ１２）、ＣＰＵ
２４はステップ２０１，２０２，２０３で肯定判定し、
ステップ２０５で否定判定する。また、遅延時間計時フ
ラグＸＣＦＣ２が前記タイミングｔ１１で「１」に設定
されているので、ＣＰＵ２４はステップ２０６で肯定判
定し、ステップ２０８以降の処理を行う。

【００６４】復帰時間カウンタＣＦＣＯＵＴはカウント
動作を停止しており、その値が「Ａ（＝β≧３０）」に
保持されているので、ＣＰＵ２４はステップ２０９で肯
定判定する。また、タイミングｔ１２では燃料カット遅
延時間Ａ及び遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵの値がいず
れも「３０」であるので、ＣＰＵ２４はステップ２１１
で否定判定する。

【００６５】ＣＰＵ２４はステップ２１２で燃料カット
実行フラグＸＦＣＴＡＵを「１」に設定するとともに、
遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵの値を「３０」に設定す
る。すなわち、遅延時間カウンタＣＦＣＴＡＵの値を
「３０」に保持する。そして、ステップ２１３でＣＰＵ
２４は復帰時間カウンタＣＦＣＯＵＴの値を「０」に
し、このルーチンを終了する。なお、前記ステップ２１
２で燃料カット実行フラグＸＦＣＴＡＵが「１」に設定
されると、ＣＰＵ２４は別のルーチンにおいて燃料カッ
トを実行する。

【００６６】このように本実施例では、燃料噴射時間Ｔ
ＡＵが噴射再開判定値ｃ（＝１．０）以上となる時間を
復帰時間カウンタＣＦＣＯＵＴで測定し、その値と予め
「３０ｓｅｃ」に設定された燃料カット遅延時間Ａとを
比較する（ステップ２０９）。そして、復帰時間カウン
タＣＦＣＯＵＴの値が「３０ｓｅｃ」以上の場合、次回
の燃料カット遅延時間Ａとして「３０ｓｅｃ」をそのま
ま用いる。これとは逆に、復帰時間カウンタＣＦＣＯＵ
Ｔの値が「３０ｓｅｃ」未満の場合、次回の燃料カット
遅延時間Ａとしてこの復帰時間カウンタＣＦＣＯＵＴの
値を用いるようにした（ステップ２１０）。つまり、本
実施例では燃料カットの行われている状態から燃料噴射
が再開され、その後噴射再開判定値ｃ未満となるまでの
時間からそのときの触媒温の変化を推定し、その推定し
た触媒温の変化に応じて燃料カット遅延時間Ａを変更す
るようにした。

【００６７】このため、復帰時間カウンタＣＦＣＯＵＴ
が「３０ｓｅｃ」未満の場合には、燃料カット遅延時間
Ａとして常に同一の値（３０ｓｅｃ）を用いた従来技術
よりも、今回の燃料カットと次回の燃料カットとの時間
間隔が短くなる。つまり、燃料カット実行後、短時間の
うちに次の燃料カットが行われることになる。従って、
エンジンブレーキ作用時等の軽負荷時において、燃料カ
ットの実行及び停止が頻繁に繰り返されても、前記のよ
うに短時間で次の燃料カットが行われる分だけ、触媒温
の低下する機会が従来技術よりも増える。その結果、不
完全燃焼ガスによって触媒が過熱する前に触媒温を低下
させて、同触媒温の上昇を抑制し、過熱を未然に防止す
ることができる。

【００６８】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように発明の趣旨から
逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。（１）図７で示すように、燃料カット遅延時間Ａと復帰
時間カウンタＣＦＣＯＵＴの一次元マップを用い、復帰
時間カウンタＣＦＣＯＵＴの値に応じて燃料カット遅延
時間Ａを変更してもよい。このようにすれば、さらに精
度の高い燃料カット制御を行うことができる。

【００６９】（２）前記実施例の燃料カット制御を行う
際に用いられる燃料噴射時間ＴＡＵの値（「０．８」，
「０．９」，「１．０」）を適宜変えることによって、
燃料カットのしやすさを変えてもよい。例えば、燃料カ
ット制御から強制的に通常の燃料噴射制御へ復帰させる
際の噴射再開判定値ｃを「１．０」以上にすることで、
燃料カットの実行及び停止が頻繁に繰り返されるハンチ
ング現象を少なくできる。

【００７０】（３）前記実施例では、吸気管圧力ＰＭと
エンジン回転数ＮＥとから燃料噴射時間ＴＡＵを算出す
るタイプのエンジン１について説明したが、吸入空気量
とエンジン回転数ＮＥとによって燃料噴射時間ＴＡＵを
算出するタイプのエンジン１に本発明を適用してもよ
い。

【００７１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、目
標噴射量が噴射再開判定値以上となっている状態の継続
時間と前記燃料カット遅延時間とを比較し、その比較結
果に応じて次回の燃料カット遅延時間を変更するように
したので、燃料カットの実行及び停止が頻繁に繰り返さ
れても、触媒温の低下の機会を十分に確保し、触媒が過
熱されるのを未然に防止することができるという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念構成図である。

【図２】本発明を具体化した一実施例の燃料カット制御
装置と、その燃料カット制御装置が搭載されたエンジン
とを示す概略構成図である。

【図３】一実施例におけるＥＣＵの電気的構成を示すブ
ロック図である。

【図４】一実施例において、ＣＰＵによって実行される
燃料噴射時間算出ルーチンを説明するフローチャートで
ある。

【図５】一実施例において、ＣＰＵによって実行される
燃料カット制御ルーチンを説明するフローチャートであ
る。

【図６】一実施例における燃料噴射時間、触媒温、フラ
グ、カウンタ等の対応関係を示すタイミングチャートで
ある。

【図７】本発明の別例に用いられる、復帰時間カウンタ
に対する燃料カット遅延時間を規定した一次元マップを
示す図である。

【図８】従来の燃料カット制御装置を用いた場合の燃料
噴射時間と触媒温との対応関係を示すタイミングチャー
トである。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、３…排気通路、８Ａ，
８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ…燃料噴射弁、１４…触媒コンバー
タ、１５…吸気圧センサ、１６…吸気温センサ、１８…
酸素センサ、１９…水温センサ、２０…回転数センサ
（１５，１６，１８〜２０は運転状態検出手段を構成し
ている）、２４…目標噴射量算出手段、燃料カット制御
手段及び遅延時間変更手段としてのＣＰＵ、Ａ…燃料カ
ット遅延時間、ＣＦＣＴＡＵ…遅延時間カウンタ、ＣＦ
ＣＯＵＴ…復帰時間カウンタ、ＮＥ…機関回転数として
のエンジン回転数、ＴＡＵ…目標噴射量に相当する燃料
噴射時間、ａ…噴射停止判定値、ｃ…噴射再開判定値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 41/12 330 F01N 3/20 F02D 41/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】排気通路に排気ガス浄化用の触媒を設け
た内燃機関へ燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記内燃機関の機関回転数を含む運転状態を検出する運
転状態検出手段と、前記運転状態検出手段による運転状態に応じた前記燃料
噴射弁による目標噴射量を算出する目標噴射量算出手段
と、前記運転状態検出手段による機関回転数が所定回転数よ
りも高く、かつ前記目標噴射量算出手段による目標噴射
量が燃料噴射停止のための噴射停止判定値以下となり、
その後の経過時間が予め定めた燃料カット遅延時間にな
ると、前記燃料噴射弁による燃料噴射を強制的に停止さ
せるとともに、前記目標噴射量が噴射再開判定値となる
と燃料噴射を再開させる燃料カット制御手段と、前記目標噴射量算出手段による目標噴射量が前記噴射再
開判定値以上となっている状態の継続時間と前記燃料カ
ット遅延時間とを比較し、その比較結果に応じて次回の
燃料カット遅延時間を変更する遅延時間変更手段とを備
えたことを特徴とする内燃機関の燃料カット制御装置。