JP3195119B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンの制御装置に関
し、特に、減速時に燃料供給をカットするエンジンの制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃費の向上を目的として、減速時に燃料
の供給をカットするエンジンが提案されている。このよ
うなエンジンでは、スロットルが全閉時には、エンジン
回転数が所定の設定回転数以上にある限りは燃料供給を
カットすることにより燃費を維持し、エンジン回転数が
その設定回転数未満にまで下がったときは燃料供給を再
開させるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】燃料供給が再開されて
も、燃料の輸送遅れ（例えば、吸気バルブ上の燃料の付
着分がなくなっている）ために、エンジンが実際にトル
クを発生させるためには供給再開から数サイクルを要す
る。そのために、エンジントルクの発生が遅れて最悪の
場合にはエンジンストップが発生する。

【０００４】一方、特公昭６３−８２９６号では、エン
ジン回転数を予測する技術が開示されている。即ち、こ
の先行技術では、吸気空気量及びエンジン回転数を予測
し、この予測した吸気空気量及びエンジン回転数に基づ
いて燃料噴射パルス幅を演算するというものである。そ
こで、このエンジン回転数の予測技術を前述の燃料供給
の復帰に応用することが考えられる。即ち、減速時のエ
ンジン回転数の低下速度に基づいて数サイクル先のエン
ジン回転数を予測し、この予測回転数と燃料供給復帰回
転数との比較から燃料供給の再開を制御するようにすれ
ば、エンジンの停止を防止しつつ復帰回転数をギリギリ
まで下げることが可能となる。

【０００５】しかしながら、エンジン回転数を予測する
場合には以下のような問題が発生する。即ち、 ：図１に示すように、スロットルを全閉にした直後は
エンジン回転数信号の出力が乱れ、数サイクル先のエン
ジンの回転数ｎpをかなり低く予測してしまうために、
直ちに復帰回転数ｎrに到達するものと誤判定して燃料
供給を再開してしまうために、結局は燃費が悪化する。 ：また、燃費を上げるために復帰回転数ｎrをかなり
低く下げた場合において、その復帰回転数の近傍で急ブ
レーキをかけた場合には、燃料供給の再開が間に合わず
にエンジンがストップすることがある。

【０００６】そこで、本発明は上記従来技術の欠点を解
消するために提案されたもので、その目的は、減速時に
燃料をカットするエンジンにおいて、燃料供給復帰回転
数を低く下げても燃料供給の再開のタイミングを制度良
く制御できるエンジンの制御装置を提案するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明は、図２に示すように、減速時に燃料供給をカ
ットするカット手段を有するエンジンの制御装置におい
て、所定サイクル先のエンジン回転数を予測する予測手
段と、予測されたエンジン回転数が、燃料供給復帰を規
定するところの予め設定された復帰エンジン回転数以下
になったときに、前記カット手段による燃料供給カット
を解除する解除手段と、エンジン回転数が前記復帰エン
ジン回転数よりも大きく設定された第１エンジン回転数
以下の時には、前記予測手段によるエンジン回転数の予
測を禁止する禁止手段とを具備することにより、前記エ
ンジン回転数が前記復帰エンジン回転数よりも大きく設
定された第１エンジン回転数以下の時には、予測された
エンジン回転数に基づく燃料供給の復帰を禁止するよう
にした。

【０００８】また他の構成としての本発明は、減速時に
燃料供給をカットするカット手段を有するエンジンの制
御装置において、エンジン回転数の変化量に応じて、燃
料供給復帰を規定するところの復帰エンジン回転数を異
ならせて設定する設定手段と、実際のエンジン回転数が
前記復帰エンジン回転数以下になったときに、前記カッ
ト手段による燃料供給カットを解除する解除手段と、エ
ンジン回転数が前記復帰エンジン回転数よりも大きく設
定された第１エンジン回転数以下の時には、前記設定手
段による復帰エンジン回転数の設定を禁止する禁止手段
とを具備することにより、前記エンジン回転数が前記復
帰エンジン回転数よりも大きく設定された第１エンジン
回転数以下の時には、前記設定手段により設定された復
帰エンジン回転数に基づく燃料供給の復帰を禁止するよ
うにした。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の好適
な実施例を説明する。図３は、本発明の好適な実施例の
エンジン制御システムを示す。このシステムの主な構成
要素は、エンジン本体１００とコントローラ２００と、
吸排気系である。１は給気量ＱAを検出するセンサ、２
はスロットル弁、３はサージタンクである。スロットル
弁２の近傍には不図示のアイドルスイッチが設けられ、
このスイッチがオンすると、アイドル状態を示す信号が
コントローラ２００に送られる。

【００１０】４は燃料を噴射する噴射弁、６は点火プラ
グ、８は吸気バルブ、９は排気バルブ、１２は排気ガス
を浄化する触媒コンバータである。コントローラ２００
は噴射弁４に対して燃料噴射信号τを出力する。また、
コントローラ２００は点火コイルに対して点火信号IGを
出力する。デイストリビュータ１０はエンジンのクラン
クシャフト（不図示）の回転に対応したエンジン回転数
信号ＮEをコントローラ２００に出力する。空燃比セン
サは排気ガス中の酸素濃度を信号A/Fとしてコントロー
ラ２００に出力する。

【００１１】このエンジン制御システムにおいては、燃
料供給のカットは、コントローラ２００から噴射弁４に
送られる噴射パルス幅信号τを０にすることで行なう。
以下、本発明にかかる燃料供給の復帰制御について２つ
の実施例を挙げて説明する。この２つの実施例において
は、制御手順において相違があるだけなので、システム
の構成上においては図３のシステムを共通して用いる。第１実施例 図４，図５は、第１実施例の燃料供給復帰制御の手法の
原理を説明する。この手法は、燃料供給復帰のタイミン
グを、実際のエンジン回転数に基づいて判定するのでは
なく、予測エンジン回転数に基づいて判定する。そし
て、このエンジン回転数の予測をある「運転領域」にお
いてのみ許可するというものである。

【００１２】図４，図５，図６は減速時におけるエンジ
ン回転数の降下曲線を示す。図４，図５，図６におい
て、ｎCUTは燃料供給を再開すべきエンジン回転数を示
す。また、ｎ2は現在のエンジン回転数であり、ｎ1はｎ
2よりも１２０クランク角度前の時点において測定され
たエンジン回転数を示す。また、回転数ｎH，ｎLは、エ
ンジン回転数の予測を許可する上述の「運転領域」を規
定するエンジン回転数である。

【００１３】図４は予測が禁止される場合を、図５は予
測は許可されるがその予測回転数ｎpは未だ燃料供給を
再開すべき回転数に至っていない場合を、図６は予測は
許可され、かつその予測回転数ｎpが燃料供給を再開す
べき回転数に達した場合を示す。ｋはクランク回転角度
で表された時間幅であり、次のようにして前もって決め
る。即ち、ｋは、現在のエンジン回転数ｎ2のｋ度後に
おけるエンジン回転数ｎpに基づいて燃料供給の再開を
行なっても、ｋ度後には燃料の供給が実用上十分となる
であろうし、しかも、そのｋ度後における実際のエンジ
ン回転数はエンジンストップなどの問題が発生しないで
あろうというものである。

【００１４】この第１実施例においては、 ：ｎ2＞ｎHならば、エンジン回転数の予測を禁止する
（図４を参照）、 ：ｎL≦ｎ2≦ｎHならば、エンジン回転数の予測を許
可する（図５，図６を参照）、 というものである。そして、ｎL≦ｎ2≦ｎHの領域を
「予測許可領域」と呼ぶこととする。 -1：ｎp＞ｎCUTならば、燃料供給の再開を行なわず
（図５）、 -2：ｎp≦ｎCUTならば、燃料供給の再開を行なう（図
６）。

【００１５】図７は第１実施例の制御手順を示すフロー
チャートである。この制御手順によれば、燃料供給をカ
ットするときはフラグCUTFを１にセット（ステップＳ１
２）し、供給あるいは再開するときはフラグCUTFを０に
リセット（ステップＳ１４）する。また、図８は、デイ
ストリビュータ１０からのクランク角度信号によって起
動される割り込み手順を示す。

【００１６】図８のステップＳ２０では、クランク角度
信号を調べる。周知のように、クランク角度信号には、
エンジン制御のタイミングを規定する複数の角度信号が
含まれる。ステップＳ２０で検知された（割り込んだ）
角度信号が１２０度（前）を示すときは、ステップＳ２
４においてエンジン回転数ｎ1を演算して記憶する。割
り込んだ角度信号が０度を示すときはステップＳ２１に
おいて、エンジン回転数ｎ2を演算して、ステップＳ２
２において図７の燃料供給の「カット／復帰制御」を開
始する。

【００１７】図７の「カット／復帰制御」が実行される
と、ステップＳ２においてアイドルスイッチの状態によ
りスロットルの全閉状態を検出する。スロットルが全閉
状態でなければ、燃料供給カットは行なわないので、ス
テップＳ４においてフラグCUTFをリセットする。スロッ
トルを全閉してエンジン回転数が下降していく場合を説
明する。

【００１８】スロットルが全閉されると、ｎ2＞ｎH（＞
ｎL）の運転領域にある間は、ステップＳ４→ステップ
Ｓ６→ステップＳ１２と進んで、フラグCUTFをセットし
て燃料供給のカットを行なって燃費を向上させる。即
ち、ｎ2＞ｎH（＞ｎL）の運転領域にある間は、エンジ
ン回転数の予測を禁止することにより間接的に燃料供給
の復帰制御の誤動作を防止する。

【００１９】エンジン回転数ｎ2がさらに降下して「予
測許可領域」に入ってきたとする。するとｎL≦ｎ2≦ｎ
Hであるから、プログラムはステップＳ２→ステップＳ
４→ステップＳ６→ステップＳ８と進んで、ステップＳ
８でｋ度後（＝数サイクル後）におけるエンジン回転数
ｎpを予測する。この実施例におけるエンジン回転数の
予測の手法について説明する。前述したように、ｋ度と
いう時間は数サイクル間であるので、エンジン回転数は
図４などに示すように直線状に降下すると推定できる。
そこで、１２０度前のエンジン回転数ｎ1 と現在のエン
ジン回転数ｎ2とに基づいて、 ｎp＝ｎ2−（ｎ1−ｎ2）・ｋ／１２０ を計算する。このようにして予測したｋ度後のエンジン
回転数ｎpがカット（復帰）回転数ｎCUTよりも高い（ｎ
p＞ｎCUT）ならば、ステップＳ１２に進んで燃料供給の
カットを継続する。

【００２０】さらにエンジン回転数が低下して、ｎL≦
ｎ2≦ｎHであり、かつｎp≦ｎCUTならば（図６）、ステ
ップＳ２→ステップＳ４→ステップＳ６→ステップＳ８
→ステップＳ１０→ステップＳ１４に進んで、フラグCU
TFをリセットして燃料供給を再開する。上述の実施例に
よれば、 ：スロットル全閉後において発生し易い高回転域にお
けるエンジン回転数の急変があっても、そのような高回
転域は本実施例では、燃料供給再開のためのエンジン回
転数の「予測」の禁止領域なので、ステップＳ６でＹＥ
Ｓと判断されてステップＳ１２に進むことにより誤って
燃料供給の再開を行なうことはなくなる。即ち燃費の悪
化は防止される。 ：また、第１実施例では、ｎL＞ｎCUTと設定されてお
り、且つｎ2≦ｎLではステップＳ１４でフラグCUTFをリ
セットすることにより、通常の燃料供給の再開が行なわ
れる回転数ｎCUTよりも高いところで燃料供給が再開さ
れる。即ち、極めて低い回転領域（エンジン回転数ｎL
近辺）においてブレーキがかけられたような場合にも、
第１実施例ではエンジンストップが防止される。

【００２１】本発明は上記第１実施例に限定されない。
第１実施例では、予測許可領域、あるいは予測禁止領域
を設けることにより、エンジン回転数の予測をコントロ
ールして燃料供給再開の誤動作を防止していた。これか
ら説明する第２実施例は、「許可領域」あるいは「禁止
領域」を設けることは第１実施例と同じであるが、エン
ジン回転数の変化ΔＮEの演算を「許可」あるいは「禁
止」するように変更されている。

【００２２】即ち、第２実施例の制御手順は、図７のフ
ローチャートのステップＳ８，ステップＳ１０の部分
を、図９のフローチャートに変更したものである。具体
的には、「許可領域」に入ると、ステップＳ２６でエン
ジン回転数の偏差ΔＮEを演算する。ステップＳ２８で
は、この偏差に基づいて燃料供給カット（復帰）回転数
ｎCUTを演算する。この第２実施例では、図１０のグラ
フに示したような特性に従って偏差ΔＮEから燃料供給
カット（復帰）回転数ｎCUTを決定する。

【００２３】この第２実施例に従えば、 ：スロットル全閉後において発生し易い高回転域にお
けるエンジン回転数の急変があっても、そのような高回
転域ではステップＳ６（第７図）でＹＥＳと判断されて
ステップＳ１２に進むことにより誤って燃料供給の再開
を行なうことはなくなる。即ち燃費の悪化は防止され
る。即ち、第１実施例と同様の効果が得られる。 ：図１０に示すように、偏差ΔＮEが大きいほど復帰
回転数ｎCUTは大きくなり、偏差ΔＮEが小さいほど復帰
回転数ｎCUTは小さくなる。そしてに説明したよう
に、ステップＳ３０の判定は低い回転数領域で行なわれ
る。そのような低い回転数領域で回転数変動が小さかっ
た場合には復帰回転数ｎCUTを低く下げても問題はない
ので、燃費を向上することができる。そして、偏差ΔＮ
Eが大きかった場合には復帰回転数ｎCUTを上げることに
よりエンジンストップを効果的に防止することができ
る。

【００２４】尚、本発明は、減速時に燃料供給をカット
するようなエンジンであれば、その形式を問わず適用で
きることは言うまでもない。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、所定サイクル先のエンジン回転数を予測し、こ
の予測されたエンジン回転数が燃料供給復帰エンジン回
転数以下になったときには燃料供給カットを解除するも
のの、誤動作が懸念されるエンジン回転数が復帰エンジ
ン回転数よりも大きく設定された第１エンジン回転数以
下の時には、エンジン回転数の予測を禁止するので、極
めて低い回転領域においてブレーキがかけられたような
場合のエンジン停止が防止される。従って、燃料供給復
帰回転数を極力低下させることが可能なので燃費向上を
図ることができる。

【００２６】また、請求項３の発明によれば、エンジン
回転数の変化量に応じて、燃料供給復帰を規定するとこ
ろの復帰エンジン回転数を異ならせて設定するようにし
たうえで、エンジン回転数が復帰エンジン回転数よりも
大きく設定された第１エンジン回転数以下の時には、復
帰エンジン回転数の設定を禁止しているので、極めて低
い回転領域においてブレーキがかけられたような場合の
エンジン停止が防止される。従って、燃料供給復帰回転
数を極力低下させることが可能なので燃費向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術において発生する問題点を説明する
図。

【図２】本発明の制御装置の構成を説明する図。

【図３】本発明を適用した第１実施例，第２実施例のエ
ンジン制御システムの全体図。

【図４】第１実施例の動作原理を説明する図。

【図５】第１実施例の動作原理を説明する図。

【図６】第１実施例の動作原理を説明する図。

【図７】第１実施例の制御手順を示すフローチャート。

【図８】第１実施例の制御手順を示すフローチャート。

【図９】第２実施例の制御手順の一例を示すフローチャ
ート。

【図１０】第２実施例の動作原理を説明する図。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−120834（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−71534（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−87640（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−46335（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−198538（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−80741（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−40945（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭63−8296（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減速時に燃料供給をカットするカット手
   段を有するエンジンの制御装置において、 所定サイクル先のエンジン回転数を予測する予測手段
   と、 予測されたエンジン回転数が、燃料供給復帰を規定する
   ところの予め設定された復帰エンジン回転数以下になっ
   たときに、前記カット手段による燃料供給カットを解除
   する解除手段と、エンジン回転数が前記復帰エンジン回転数よりも大きく
   設定された第１エンジン回転数以下の時には、 前記予測
   手段によるエンジン回転数の予測を禁止する禁止手段と
   を具備することにより、 前記エンジン回転数が前記復帰エンジン回転数よりも大
   きく設定された第１エンジン回転数以下の時には、予測
   されたエンジン回転数に基づく燃料供給の復帰を禁止す
   るようにしたことを特徴とするエンジンの制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１のエンジンの制御装置におい
   て、エンジン回転数が前記第１エンジン回転数よりも大
   きく設定された第２エンジン回転数以上の時、前記予測
   手段によるエンジン回転数の予測を禁止することを特徴
   とするエンジンの制御装置。
3. 【請求項３】 減速時に燃料供給をカットするカット手
   段を有するエンジンの制御装置において、 エンジン回転数の変化量に応じて、燃料供給復帰を規定
   するところの復帰エンジン回転数を異ならせて設定する
   設定手段と、 実際のエンジン回転数が前記復帰エンジン回転数以下に
   なったときに、前記カット手段による燃料供給カットを
   解除する解除手段と、エンジン回転数が前記復帰エンジン回転数よりも大きく
   設定された第１エンジン回転数以下の時には、 前記設定
   手段による復帰エンジン回転数の設定を禁止する禁止手
   段とを具備することにより、 前記エンジン回転数が前記復帰エンジン回転数よりも大
   きく設定された第１エンジン回転数以下の時には、前記
   設定手段により設定された復帰エンジン回転数に基づく
   燃料供給の復帰を禁止するようにしたことを特徴とする
   エンジンの制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３のエンジンの制御装置におい
   て、エンジン回転数が前記第１エンジン回転数よりも大
   きく設定された第２エンジン回転数以上の時、前記設定
   手段による復帰エンジン回転数の設定を禁止することを
   特徴とするエンジンの制御装置。