JP2998370B2 - 内燃機関の燃料噴射量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は内燃機関の燃料噴射量
制御装置に係り、特に内燃機関の減速運転時における燃
料噴射弁から噴射される燃料のカット時間を補正すると
ともにパワー増量領域からの減速時には前記燃料のカッ
ト時間を長くするように補正し、空燃比を適正に維持し
得る内燃機関の燃料噴射量制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の内燃機関においては、排気有害成
分や燃料消費率等の問題の対応策として燃料噴射式の空
燃比制御装置を備えたものがある。

【０００３】この空燃比制御装置にあっては、内燃機関
の運転状態を検出するスロットル開度センサ、機関回転
数センサ等の各種センサからの信号によって内燃機関に
供給する燃料噴射量を調整して空燃比を制御している。

【０００４】また、通常の燃料噴射量制御装置におい
て、一般に、減速運転時に、アクセルペダルを戻してス
ロットルバルブのスロットル開度を大きい側から小さい
側に変化させると、吸気間負圧が大となり、吸気管壁面
に付着した燃料分が一度に気化して内燃機関に吸入され
ることとなることにより、空燃比がオーバリッチにな
る。また、減速運転時の吸気管負圧が大きいと、失火に
よって未燃のＨＣの増加を招くので、ダッシュポット等
による減速制御を行ったり、燃料カット制御によって対
応させている。

【０００５】このような減速時の燃料噴射量制御装置と
しては、例えば、特開昭６２−２７９２４４号公報に開
示されている。この公報に開示される電子制御エンジン
の燃料カット制御方法は、手動変速機を備えた電子制御
式燃料噴射型エンジンにおいて、各種センサからの信号
に基づいて燃料カット制御条件を判定する燃料カット制
御条件判別手段を設けるとともに、吸入空気量とエンジ
ン回転数センサの信号とに基づいて基本燃料噴射量を演
算する基本燃料噴射量演算手段を設け、補正入力および
前記燃料カット制御条件判別手段からの補正値によって
基本燃料噴射量を補正して燃料噴射量を決定する補正演
算手段を設け、走行中のアイドルスイッチのＯＮ動作且
つ車速及びエンジン回転数が所定値よりも大きいときに
燃料カットを実行するとともに、燃料カットの時間を、
アクセル戻し速度とギヤ位置とによって可変とし、燃料
カットに伴う出力のギクシャク感を緩和している。

【０００６】また、特開昭６３−２３９３３１号公報に
開示されている。この公報に開示される内燃機関の電子
制御燃料噴射装置は、内燃機関のスロットル弁開度を検
出するスロットル開度検出手段を設け、スロットル弁の
開度変化率を演算する開度変化率演算手段を設けるとと
もに、設定された基本噴射量の変化率を演算する噴射量
変化率演算手段を設け、演算された開度変化率が所定値
以上且つ演算された基本噴射量の変化率が所定値以上の
減速運転時に燃料噴射量の減速補正を開始する減速減量
補正手段を設け、減量補正中に開度変化率が所定値未満
且つスロットル弁開度が所定値以上のときに減量補正を
強制的に停止させる減速減量停止手段を設け、空燃比の
リーン化を防止し、ヘジテーション及び減速ショックの
発生を抑制している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の内燃
機関の燃料噴射量制御装置においては、内燃機関の減速
運転の際に、スロットルバルブの開度が小さい場合に
は、ダッシュポットや燃料カット等による減速制御によ
って対策を講ずることができるが、減速制御が働かない
運転条件、例えば、スロットルバルブが全開から半開位
にまで戻された場合には、減速制御が働かないために、
図４（ｃ）に実線で示す如く、空燃比が一時的にオーバ
リッチとなり、図４（ｄ）に示す如く、エンジン回転数
が落ち込んでショック等が発生して運転性が悪化した
り、排気有害成分の増大を招き、実用上不利であるとい
う不都合がある。しかも、パワー増量領域からの減速時
には、空燃比の一時的なオーバリッチ状態が顕著に現れ
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、内燃機関の運転状態を検出
する各種センサからの信号に応じて燃料噴射弁から前記
内燃機関に供給される燃料噴射量を制御する制御手段を
有する内燃機関の燃料噴射量制御装置において、減速運
転の際に前記内燃機関の減速開始直前のスロットル開度
に応じた第１補正係数と減速開始後のスロットル開度変
化速度に応じた第２補正係数とによって前記燃料噴射弁
から噴射される燃料のカット時間を補正するとともにパ
ワー増量領域からの減速時には前記燃料のカット時間を
長くするように補正し空燃比を制御する制御手段を設け
たことを特徴とする。

【０００９】

【作用】上述の如く発明したことにより、制御手段は、
内燃機関の減速運転の際に、内燃機関の減速開始直前の
スロットル開度に応じた第１補正係数と減速開始後のス
ロットル開度変化速度に応じた第２補正係数とを算出
し、この第１、第２補正係数によって燃料噴射弁から噴
射される燃料のカット時間を制御するとともに、パワー
増量領域からの減速時には前記燃料のカット時間を長く
するように制御する。これにより、内燃機関の運転状態
に合致する燃料量を供給させ、空燃比がオーバリッチに
なるのを回避して運転性を向上させ、排気有害成分の低
減を図っている。

【００１０】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１１】図１〜図４はこの発明の実施例を示すもの
である。図３において、２は車両（図示せず）に搭載し
た内燃機関、４は空燃比制御装置である。この空燃比制
御装置４は、制御手段（ＥＣＵ）６と、この制御手段６
によって作動制御されて内燃機関２に燃料を噴射する燃
料噴射弁８とを有している。

【００１２】前記制御手段６には、内燃機関２のエンジ
ン回転数を検出して該エンジン回転数に応じたＮｅ信号
を出力するエンジン回転数センサ１０と、スロットルバ
ルブ（図示せず）の開度状態であるスロットル開度を検
出して該スロットル開度に応じた信号を出力するスロッ
トル開度センサ１２と、吸気管圧力を検出して該吸気管
圧力に応じた信号を出力する圧力センサ１４と、内燃機
関２の冷却水温度を検出して冷却水温度に応じた信号を
出力する水温センサ１６と、車速を検出して該車速に応
じて信号を出力する車速センサ１８とが連絡されてい
る。

【００１３】また、前記制御手段６は、内燃機関２の減
速運転の際に内燃機関２の減速開始直前のスロットル開
度に応じた第１補正係数と減速開始後のスロットル開度
変化速度に応じた第２補正係数とによって前記燃料噴射
弁８から噴射される燃料のカット時間を補正するととも
に、パワー増量領域からの減速時には前記燃料噴射弁８
から噴射される燃料のカット時間を長くするように補正
し空燃比を制御する構成を有する。

【００１４】詳述すれば、内燃機関２の減速運転状態の
際には、減速開始直前のスロットル開度（ＴＨθ）に応
じた第１補正係数Ｋ１（図２（ａ）参照）と、減速開始
後のスロットル開度変化速度たるスロットル開度の変化
量（変化速度、△ＶＴＡ）に応じた第２補正係数Ｋ２
（図２（ｂ）参照）とを夫々算出し、この第１、第２補
正係数Ｋ１、Ｋ２によって燃料噴射弁８から噴射される
燃料のカット時間を補正制御するものである。

【００１５】また、この制御手段６にあっては、通常、
内燃機関２の高負荷運転域において、出力空燃比となる
ようにパワー増量補正（ＦＰＯＷ）を行っているので、
このパワー増量補正（ＦＰＯＷ）の領域（「パワー増量
領域」ともいう）からの減速時には、空燃比がオーバリ
ッチとなるのを防止するために、スロットルバルブを戻
す際にパワー増量補正領域か否かによって減速減量の制
御を行っている。すなわち、パワー増量領域からの減速
時には、前記燃料噴射弁８から噴射される燃料のカット
時間を長くするように補正し空燃比を制御するものであ
る。

【００１６】次に、この実施例の作用を、図１のフロー
チャートに基づいて説明する。

【００１７】前記制御手段６にあっては、各種センサか
らの信号を読み込んでいる（ステップ１０２）。

【００１８】そして、内燃機関２の減速運転の際には、
減速開始直前の運転状態として例えばスロットルバルブ
を戻し始める開度、つまりスロットルバルブを閉動作さ
せる際のスロットル開度（ＴＨθ）に応じて図２（ａ）
から第１補正係数Ｋ１を算出する（ステップ１０４）。

【００１９】次いで、減速開始後のスロットル開度変化
速度（変化量）に応じて図２（ｂ）から第２補正係数Ｋ
２を算出する（ステップ１０６）。

【００２０】この制御手段６は、基本的には、スロット
ルバルブの戻す量と戻す速さとからなる第１、第２補正
係数Ｋ１、Ｋ２によって前記燃料噴射弁８から噴射され
る燃料のカット時間を決定し、燃料噴射弁８を作動して
内燃機関２の運転状態に応じた燃料量を適正に制御す
る。

【００２１】ところで、内燃機関２の高負荷運転域にあ
っては、通常、出力空燃比になるようにパワー増量補正
（ＦＰＯＷ）によって燃料を増量しているので、このパ
ワー増量補正（ＦＰＯＷ）領域から減速運転に移行した
のではオーバリッチになる。

【００２２】そこで、この実施例における制御手段６に
あっては、さらに、スロットルバルブを閉動作させる直
前に、ＦＰＯＷ＝ＯＮか否かを判断する（ステップ１０
８）。

【００２３】そして、ステップ１０８でＹＥＳの場合に
は、式 ＦＣ１＝（Ｋ１＋Ｋ２）×Ａ により燃料カット補正係数ＦＣ１を算出し、この燃料カ
ット補正係数ＦＣ１にて燃料噴射弁８の燃料のカット時
間を制御しつつ作動して燃料量を制御する（ステップ１
１０）。ここで、Ａは、定数である。

【００２４】一方、ステップ１０８でＮＯの場合には、
上述のＹＥＳの場合と同様に、式 ＦＣ２＝（Ｋ１＋Ｋ２）×Ｂ により燃料カット補正係数ＦＣ２を算出し、この燃料カ
ット補正係数ＦＣ２にて燃料噴射弁８の燃料のカット時
間を制御しつつ作動して燃料量を制御する（ステップ１
１２）。ここで、Ｂは、定数であり、定数Ａよりも小な
る値である。

【００２５】従って、減速開始以前にパワー増量補正
（ＦＰＯＷ）の領域であった場合には、燃料の減量が多
い。

【００２６】これにより、スロットルバルブを急閉した
場合に、従来にあっては空燃比がオーバリッチ（図４
（ｃ）の実線で示す）になっていたが、この実施例にお
いては、空燃比を適正にリーン側に移行させることがで
きる（図４（ｃ）の破線で示す）。これにより、内燃機
関２の減速運転の際に内燃機関２の減速開始直前のスロ
ットル開度に応じた第１補正係数と減速開始後のスロッ
トル開度変化速度に応じた第２補正係数とによって前記
燃料噴射弁８から噴射される燃料のカット時間を補正す
ることができるとともに、パワー増量領域からの減速時
には、前記燃料噴射弁８から噴射される燃料のカット時
間を長くするように補正でき、空燃比がオーバリッチに
なるのを回避させ、内燃機関２の運転性を向上するとと
もに、排気有害成分の低減を図ることができる。

【００２７】また、前記制御手段６内のプログラムソフ
トを改良するのみで対処することができることにより、
特別の付加装置を不要とし、構成が複雑化する惧れが全
くなく、コストを低廉に維持することができ、経済的に
有利である。

【００２８】なお、この発明は上述実施例に限定される
ものではなく、種々の応用改変が可能である。

【００２９】例えば、この発明の実施例においては、内
燃機関の減速開始時の運転状態としてスロットル開度を
使用する構成としたが、内燃機関の減速開始時の運転状
態を圧力センサからの吸気管圧力（負圧）等とすること
も可能である。

【００３０】また、この発明の実施例においては、燃料
カット補正係数の補正に対してスロットル開度により行
ったが、スロットル開度のみならず、エンジン回転数、
冷却水温度、車速等の各信号をも考慮し、必要十分な空
燃比制御を実行させることもできる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、内燃機関の運転状態を検出する各種センサからの信
号に応じて燃料噴射弁から内燃機関に供給される燃料噴
射量を制御する制御手段を有する内燃機関の燃料噴射量
制御装置において、減速運転の際に内燃機関の減速開始
直前のスロットル開度に応じた第１補正係数と減速開始
後のスロットル開度変化速度に応じた第２補正係数とに
よって燃料噴射弁から噴射される燃料のカット時間を補
正するとともにパワー増量領域からの減速時には前記燃
料のカット時間を長くするように補正し空燃比を制御す
る制御手段を設けたので、減速運転の際に第１補正係数
と第２補正係数とによって燃料噴射弁から噴射される燃
料のカット時間を補正することができるとともに、パワ
ー増量領域からの減速時には前記燃料のカット時間を長
くするように補正することができ、減速運転の際に空燃
比を適正にリーン側に移行させることができ、空燃比が
オーバリッチになるのを回避し得て、内燃機関の運転性
を向上するとともに、排気有害成分を低減させ得る。ま
た、前記制御手段内のプログラムソフトを改良するのみ
で対処することができることにより、特別の付加装置を
不要とし、構成が複雑化する惧れが全くなく、コストを
低廉に維持し得て、経済的にも有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す内燃機関の燃料噴射量
制御装置の制御用フローチャートである。

【図２】スロットル開度と第１、第２補正係数との関係
を示し、（ａ）は減速開始直前のスロットル開度と第１
補正係数との関係を示す図、（ｂ）は減速開始後のスロ
ットル開度変化速度と第２補正係数との関係を示す図で
ある。

【図３】内燃機関の燃料噴射量制御装置のシステム構成
図である。

【図４】タイムチャートを示し、（ａ）はスロットル開
度を示すタイムチャート、（ｂ）は吸気管負圧を示すタ
イムチャート、（ｃ）は空燃比を示すタイムチャート、
（ｄ）はエンジン回転数を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

２ 内燃機関 ４ 空燃比制御装置 ６ 制御手段 １２ スロットルセンサ １４ 圧力センサ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の運転状態を検出する各種セン
   サからの信号に応じて燃料噴射弁から前記内燃機関に供
   給される燃料噴射量を制御する制御手段を有する内燃機
   関の燃料噴射量制御装置において、減速運転の際に前記
   内燃機関の減速開始直前のスロットル開度に応じた第１
   補正係数と減速開始後のスロットル開度変化速度に応じ
   た第２補正係数とによって前記燃料噴射弁から噴射され
   る燃料のカット時間を補正するとともにパワー増量領域
   からの減速時には前記燃料のカット時間を長くするよう
   に補正し空燃比を制御する制御手段を設けたことを特徴
   とする内燃機関の燃料噴射量制御装置。