JP4399290B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、特に、スロットルの開度が所定値以下で、所定のエンジン回転数以上であるときに燃料減量噴射制御を行う車両用内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。

車両に搭載される内燃機関には、減速時においてスロットルが所定値以下となったときには、所定条件下で燃料噴射弁からの燃料噴射を停止させて燃費の向上を図っているものがある。ところで、スロットルが所定値以下となったときに即時に燃料噴射を停止させずにスロットルが所定値以下となったときのエンジン回転数の上昇変化率が大きいときには直ちに燃料噴射を停止させエンジン回転数の上昇変化率が小さいときには一定の遅れ時間の後に燃料噴射を停止させる装置（例えば、特許文献１参照）や、減速時にダッシュポット制御を行うとともにスロットル開度が所定以下で且つエンジン回転数が所定回転以上の場合に燃料噴射を停止させる減速制御装置（例えば、特許文献２参照）が提案されている。

特許第２７２１９６６号公報 特開平６−１０７３４号公報

ところで、前記特許文献１に記載された装置では、スロットルが所定値以下となったときに、クラッチを遮断すること等によりエンジン回転数の上昇変化率が大きいときには直ちに燃料噴射を停止するように設定されているが、クラッチを遮断しない場合のエンジン回転数の上昇変化率が小さい場合には一定のディレイ時間を与えるだけで設定回転数や変速段によるエンジン回転数の上昇変化率の違いには対応できていない。従って、このような場合には燃料噴射が適切なタイミングで停止されないことが考えられる。

前記特許文献２に記載された装置は、減速ダッシュポット制御中に燃料カットを開始するエンジン回転数とスロットル開度条件を定めておくものであり、エンジン回転数の変化速度に対応した燃料噴射の停止制御はなされていない。また、特許文献１及び特許文献２に記載された装置では、燃料噴射状態から燃料噴射の停止状態への単なる切換制御を行っており、その遷移状態を制御することはできない。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、スロットルの開度が所定値以下で、所定のエンジン回転数以上であるときに、エンジンの運転状態に応じた適正な燃料減量噴射制御の状態を経て、燃料噴射停止制御の状態へ良好に移行することのできる燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、スロットルの開度を検出するスロットル開度検出手段と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、検出されたスロットルの開度及びエンジン回転数に基づいて燃料減量噴射制御を行う噴射燃料制御部とを有する車両用内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記スロットルの開度が所定開度閾値以下で、前記エンジン回転数が第１の回転数以上且つ第２の回転数未満であるときに燃料減量噴射制御を行い、前記スロットルの開度が前記所定開度閾値以下で、前記エンジン回転数が前記第２の回転数閾値以上であるときに燃料噴射の停止制御を行うことを特徴とする。

このようにすることにより、エンジン回転数が第２の回転数以上である場合には、燃料噴射の停止制御が行われ、燃料消費量を抑制することができる。この場合、エンジン回転数が比較的高回転であり、車速も高いことから車両の慣性力が大きいため、燃料噴射停止制御の状態に良好に移行することができる。また、エンジン回転数が第１の回転数から第２の回転数の間であるときには燃料減量噴射制御が行われることにより良好な減速感が得られる。

これらの燃料噴射の停止制御や燃料減量噴射制御は、シフト操作の有無にかかわらずに行うことができる。

この場合、前記開度閾値は、前記エンジン回転数に基づいて変化する変数とする。これにより、エンジン回転数に応じた一般的な運転パターンに基づいて適切な減速性能を実現することができる。

また、トランスミッションのギア段を検出するギア位置検出手段を有し、前記エンジン回転数が前記第２の回転数閾値以上の領域で、前記ギア段が高いほど前記変数の平均値を大きく設定するとよい。これにより、ギア段が高くなるほど燃料噴射を停止させる領域が広がり、燃料消費量を一層抑制することができる。また、一般的にはギア段が高くなるほど高車速となっていることから、該領域を広げることができる。

本発明によれば、スロットルの開度が所定値以下でエンジン回転数が第１の回転数以上である場合、車速、エンジン回転数又はギア段の値が低いときには燃料減少噴射制御を行う。これによって、エンジンの運転状態に応じた適正な燃料減量噴射制御の状態を経て、燃料噴射停止制御の状態へ良好に移行することができ、良好な減速感が得られる。また、車速、エンジン回転数又はギア段が高いときには、燃料噴射を停止させることから燃料消費量を抑制することができる。

さらに、本発明では、スロットル開度を所定値以下としたときのシフト操作の有無にかかわらずに上記の効果を奏する。

以下、本発明に係る燃料噴射制御装置について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１０を参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る燃料噴射制御装置１０は、車両に搭載されたエンジン１２に設けられた上流側燃料噴射弁１４及び下流側燃料噴射弁１６の制御を行う装置である。エンジン１２が搭載される車両としては、例えば、自動二輪車を挙げることができる。

エンジン１２の燃焼室１８には、吸気ポート２０および排気ポート２２が開口し、吸気ポート２０、排気ポート２２には吸気弁２４および排気弁２６がそれぞれ設けられるとともに、燃焼室１８の上方には点火プラグ２８が設けられる。

吸気ポート２０に通じる吸気通路３０には、アクセル（図示せず）の操作に連動して開閉し、吸入空気量を調整するスロットル弁３２、ならびに該スロットル弁３２の開度ＴＨを検出するスロットルセンサ（スロットル開度検出手段）３４および吸入負圧ＰＢを検出する負圧センサ３６が設けられている。吸気通路３０の終端にはエアフィルタを備えるエアクリーナ３８が設けられており、該エアクリーナ３８を通じて吸気通路３０へ外気が取り込まれる。

吸気通路３０には、スロットル弁３２よりも下流側に前記下流側燃料噴射弁１６が設けられ、スロットル弁３２よりも上流側（エアクリーナ３８側）には、前記吸気通路３０を指向するように前記上流側燃料噴射弁１４が設けられるとともに、吸気（大気）温度ＴＡを検出する吸気温センサ４０が設けられている。排気通路４１には排気の酸素濃度を検出する２つの酸素濃度センサ４２が設けられている。排気通路４１の先には排ガス浄化装置としての触媒（図示せず）が設けられている。

エンジン１２のピストン４４にコンロッド４６を介して連結されたクランク軸４８には、クランク軸４８の回転を磁気的に検出するクランクパルサ５０が対向配置されている。クランク軸４８から６速のトランスミッション５１を介して連結された車輪５２には、車速Ｖを検知する車速センサ（車速検出手段）５４が対向配置されている。エンジン１２の周りに形成されたウォータジャケットには、エンジン１２の冷却水温度ＴＷを検出する水温センサ５６が設けられている。シリンダヘッド内部におけるカムシャフトの端部には吸気弁を開閉駆動する工程判別の基準位置を検出するカムセンサ５７が設けられている。

本実施の形態に係る燃料噴射制御装置１０は、上記の各センサと、これらのセンサが接続されたＥＣＵ（Electric Control Unit）６０とを含む構成となっている。

該ＥＣＵ６０は、上流側燃料噴射弁１４及び下流側燃料噴射弁１６の燃料噴射量ＦＩ（図７参照）及び燃料噴射タイミングを制御する燃料噴射弁制御部６２と、カムセンサ５７の信号に基づいて点火プラグ２８の点火制御を行う点火タイミング制御部６４とを有する。

なお、エンジン１２は直列４気筒型であるが、図１においてはそのうちの１気筒分のみを示している。従って、上流側燃料噴射弁１４、下流側燃料噴射弁１６及び点火プラグ２８等は実際上気筒毎に合計４つずつ設けられている。４気筒をその並び順に第１気筒、第２気筒、第３気筒及び第４気筒と呼ぶとき、エンジン１２は、第１気筒、第２気筒、第４気筒及び第３気筒の順に１８０°ずつ位相がずれて動作する。

図２に示すように、燃料噴射弁制御部６２は、クランクパルサ５０の信号からエンジン回転数ＮＥを求めるエンジン回転数検出部７０と、燃料噴射量ＦＩを求める燃料噴射量演算部７２と、該燃料噴射量演算部７２からアクセス可能な、記録部としてのＲＯＭ（Read Only Memory）７４及びＲＡＭ（Random Access Memory）７５と、燃料噴射量演算部７２で求められた総噴射量と噴射配分値とに基づいて各上流側燃料噴射弁１４及び各下流側燃料噴射弁１６を制御する噴射弁ドライバ７６とを有する。ＲＯＭ７４には後述する第１の閾値データ７８ａ、第２の閾値データ７８ｂ及び第３の閾値データ７８ｃが記録されている。

燃料噴射量演算部７２は、前記各センサ、エンジン回転数検出部７０及び噴射弁ドライバ７６に接続されており、スロットル弁３２の開度ＴＨ及びエンジン回転数ＮＥに基づいて燃料減量噴射制御を行う噴射燃料制御部７２ａと、再度スロットル弁３２を開けたとき、燃料噴射量ＦＩを増量補正する燃料増量補正部７２ｂと、車速Ｖ及びエンジン回転数ＮＥに基づいてその時点のトランスミッション５１のギア段を求めるギア段算出部７２ｃと、エンジン１２の稼動サイクル数を検出するサイクル数検出部７２ｄとを有する。

ギア段算出部７２ｃでは、車速Ｖとエンジン回転数ＮＥとの比によりトランスミッション５１のギア段が１速〜６速のいずれのギア段にあるかを検出する。これによりトランスミッション５１にシフトポジションセンサを設けることなくギア段を検出することができる。また、ギア段算出部７２ｃでは、所定のクラッチ信号及びギアニュートラル信号に基づいて、エンジン１２と車輪５２が切り離されていることを検知したときにはギア段の算出処理を停止し、ギア段の誤検出を防止する。さらに、車輪５２がスリップしていることを検出した場合にもギア段の算出処理を停止する。なお、トランスミッション５１がＣＶＴ（Continuously Variable Transmission、無段変速機）である場合には、検出されるギア段は、１〜６の整数値ではなく連続的な値をとることはもちろんである。この場合、後述する第１〜第３の閾値データ７８ａ〜７８ｃは、連続的なギア段の値を適当に区分して対応・選択させればよい。また、この場合におけるギア段算出部７２ｃでは、ＣＶＴのドライブプーリ及びドリブンプーリの回転数の比からギア段を検出するとよい。

また、燃料噴射量演算部７２は、吸気温センサ４０により検出される吸気温度ＴＡ及び水温センサ５６により検出される水温ＴＷに基づいて燃料噴射量ＦＩの補正を行う温度補正係数算出部７２ｅと、上流側燃料噴射弁１４と下流側燃料噴射弁１６との燃料噴射量ＦＩの比率を求める噴射比率決定部７２ｆと、上流側燃料噴射弁１４及び下流側燃料噴射弁１６の燃料の噴射総量を求める総噴射量決定部７２ｇとを有する。

なお、実際上、ＥＣＵ６０は、主制御部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）が前記ＲＯＭ７４及びＲＡＭ７５と一体となったワンチップマイコンを有し、燃料噴射量演算部７２及び噴射弁ドライバ７６の各機能は、ＲＯＭ７４に記録されたプログラムをＣＰＵが読み込み実行することにより実現される。

ＲＯＭ７４に記録された第１の閾値データ７８ａは、図３に示すように、グラフ線２００ａを記録したデータである。同様に、第２の閾値データ７８ｂ及び第３の閾値データ７８ｃは、グラフ線２００ｂ及び２００ｃを記録したデータである。該グラフ線２００ａ〜２００ｃは、エンジン回転数ＮＥが０から最大許容回転数までの間において、図３中ハッチングのない通常噴射領域１００、ハッチングの燃料噴射停止領域１０２及びクロスハッチのリーン化領域１０４の区別をスロットル弁３２の開度ＴＨとの関係で示すグラフであり、これらの領域を区分する閾値として用いられる。

通常噴射領域１００は、所定の燃料噴射量ＦＩをそのまま噴射する領域であり、具体的には後述するステップＳ４において所定の燃料が噴射される。燃料噴射停止領域１０２は所定条件の成立後、短い遷移時間Ｔａ（図７参照）が経過したときに燃料噴射を停止させる領域であり、具体的には後述するステップＳ１０において減量した燃料が噴射される。リーン化領域１０４は所定条件の成立後、遷移時間Ｔａの間に徐々に燃料噴射量ＦＩを低減して遷移時間Ｔａ後にリーン化目標補正値Ｋ_０（図８参照）に対応した燃料を噴出する領域であり、具体的には後述するステップＳ１４において燃料噴出の停止処理が行われる。

また、後述するように、第１の閾値データ７８ａはトランスミッション５１のギア段が１〜３速のギア段であるときに選択され、第２の閾値データ７８ｂは４速のギア段であるときに選択され、第３の閾値データ７８ｃは５速及び６速のギア段であるときに選択される。

グラフ線２００ａは、０≦ＮＥ＜ＮＥ１（第１の回転数閾値）の間ではＴＨ＝０を示し、ＮＥ１≦ＮＥ＜ＮＥαの間ではＴＨ＝ＴＨαを示す。開度ＴＨαは開度ＴＨの最大値と比較して小さい値であり、回転数ＮＥ１はエンジン回転数ＮＥの最大許容回転数に比較して小さい値である。ＮＥα≦ＮＥ＜ＮＥ２（第２の回転数閾値）の間では緩やかな傾斜で、ＮＥ＝ＮＥ２の箇所でＴＨ≒ＴＨａとなる。回転数ＮＥ２は回転数ＮＥ１の略２倍の値である。

また、ＮＥ２≦ＮＥ＜ＮＥβの間では次第に急な傾斜となり、ＮＥ＝ＮＥβの箇所で開度ＴＨはグラフ上の最大値である開度ＴＨβとなる。ＮＥβ≦ＮＥの間ではＴＨ＝ＴＨβを示す。

図４に示すように、第２の閾値データ７８ｂにおけるグラフ線２００ｂは、０≦ＮＥ＜ＮＥ１及びＮＥ１≦ＮＥ＜ＮＥαの間では前記グラフ線２００ａと同じ値を示し、ＮＥα≦ＮＥ＜ＮＥ２の間ではやや急な傾斜で、ＮＥ＝ＮＥ２の箇所でＴＨ≒ＴＨγとなる。また、ＮＥ２≦ＮＥ＜ＮＥγの間ではＮＥα≦ＮＥ＜ＮＥ２の間と略等しい傾斜で、ＮＥ＝ＮＥγの箇所でＴＨ＝ＴＨβとなる。ＮＥγ≦ＮＥの間ではＴＨ＝ＴＨβを示す。回転数ＮＥγは、ＮＥγ≒ＮＥβである。

図５に示すように、第３の閾値データ７８ｃにおけるグラフ線２００ｃは、０≦ＮＥ＜ＮＥ１及びＮＥ１≦ＮＥ＜ＮＥαの間では前記グラフ線２００ａと同じ値を示し、ＮＥα≦ＮＥ＜ＮＥ２の間では急な傾斜で、ＮＥ＝ＮＥ２の箇所でＴＨ≒ＴＨδとなる。また、ＮＥ２≦ＮＥ＜ＮＥδの間の前半はＴＨ≒ＴＨδであり、後半は所定の傾斜で、ＮＥ＝ＮＥδの箇所でＴＨ＝ＴＨβとなる。ＮＥγ≦ＮＥの間ではＴＨ＝ＴＨβを示す。回転数ＮＥδは、ＮＥδ＜ＮＥβ、ＮＥδ＜ＮＥγである。

また、傾向としては、グラフ線２００ａ、２００ｂ及び２００ｃは、この順に従って大きくなるように設定されており、特に、エンジン回転数ＮＥが回転数ＮＥ２以上の領域では、ギア段が高いほど閾値としての開度ＴＨの平均値が大きく設定されている。

グラフ線２００ａ、２００ｂ及び２００ｃは、エンジン１２の特性や車種によって異なるように設定してもよい。

次に、このように構成される燃料噴射制御装置１０の燃料噴射弁制御部６２によって行われるエンジン１２の上流側燃料噴射弁１４及び下流側燃料噴射弁１６に対する燃料噴射制御の手順について、図６〜図１０を参照しながら説明する。

なお、前記のとおり、燃料噴射弁制御部６２の機能は、ＣＰＵがＲＯＭ７４に記録されたプログラムを読み込み実行することにより実現されることから、プログラムの内容によって異なる機能が実現可能であって、以下、第１のプログラム及び第２のプログラムに基づいた燃料噴射弁制御部６２の制御手順を説明する。

第１及び第２のプログラムに基づく燃料噴射弁制御部６２の制御処理（図６及び図９参照）は、主に噴射燃料制御部７２ａによって微小時間毎に繰り返し実行され、いわゆるリアルタイム処理が可能である。また、燃料噴射弁制御部６２は気筒毎に異なるタイミングで燃料噴射量ＦＩの演算を行うが、以下の説明では代表的な１気筒分の燃料噴射量ＦＩの演算手順について説明する。以下の説明では、断りのない限り表記したステップ番号順に実行されるものとする。

先ず、第１のプログラムによれば、最初のステップＳ１において、ギア段算出部７２ｃの作用下に、車速Ｖとエンジン回転数ＮＥとの比Ｒによりトランスミッション５１のギア段を検出する。具体的には、この比Ｒがトランスミッション５１の１〜６速に対応した６つの所定数Ｒ１〜Ｒ６のうち略一致するものを抽出することによってその時点のギア段を検出する。このとき、比Ｒと所定数Ｒ１〜Ｒ６との比較は、完全一致を条件とする比較ではなく、所定の許容幅をもった略一致の条件比較とするとよい。これにより、車輪５２に設けられたタイヤ径に誤差がある場合や、車輪５２が多少スリップしている場合においてもギア段を正しく検出することができる。

また、比Ｒが所定数Ｒ１〜Ｒ６の何れにも略一致しないときにはギア段の算出を停止し、それ以前に検出したギア段の値を保持する。このような場合としては、クラッチがオフとなっている場合、トランスミッション５１がニュートラルポジションとなっている場合及び車輪５２がスリップしている場合等を挙げることができる。なお、前記のとおり、所定のクラッチ信号等を検出した場合にもギア段の算出処理を停止する。

ステップＳ２において、前記ステップＳ１で検出したギア段に基づいて、第１〜第３の閾値データ７８ａ〜７８ｃのうち１つを選択して、対応するグラフ線２００ａ、２００ｂ及び２００ｃを読み込む。つまり、ギア段が１〜３速のギア段である場合には第１の閾値データ７８ａを選択し、ギア段が４速のギア段である場合には第２の閾値データ７８ｂを選択し、ギア段が５〜６速のギア段である場合には第３の閾値データ７８ｃを選択する。以下の説明では、グラフ線２００ａ、２００ｂ及び２００ｃを代表的にグラフ線２００とも呼ぶ。

ステップＳ３において、その時点のスロットル弁３２の開度ＴＨ及びエンジン回転数ＮＥを読み込むとともに、グラフ線２００においてエンジン回転数ＮＥに対応する箇所における開度ＴＨとして示される閾値（以下、閾値ＴＨｘという）を超えているか否かを確認する。ＴＨ＞ＴＨｘであるときにはステップＳ４へ移り、ＴＨ≦ＴＨｘであるときにはステップＳ５へ移る。

例えば、その時点のギア段が１速のギア段であってエンジン回転数ＮＥがＮＥ＝ＮＥ２であるときには図３のグラフ線２００ａを参照し、ＴＨ＞ＴＨａであれば通常噴射処理であるステップＳ４へ移り、ＴＨ≦ＴＨａであればステップＳ５へ移る。また、図３〜図５から明らかなように、エンジン回転数ＮＥがＮＥ＜ＮＥ１であるときには常にステップＳ４へ移ることになる。

ステップＳ４において、上流側燃料噴射弁１４及び下流側燃料噴射弁１６に対して通常燃料噴射処理を行う。すなわち、燃料噴射量ＦＩを開度ＴＨ、負圧ＰＢ、酸素濃度Ｏ_２、エンジン水温ＴＷ等に基いて、別ルーチンにおいて予め求めておき、初期状態で１．０である補正係数Ｋ１を乗算し、ＦＩ←ＦＩ×Ｋ１として更新した上で、噴射弁ドライバ７６に燃料噴射の指令として与える。

この場合、Ｋ１＝１．０であるが、実際上、燃料噴射量ＦＩの補正は、補正係数Ｋ１以外にも、前記温度補正係数算出部７２ｅにより算出される吸気温度ＴＡに基づく補正係数Ｋ２、水温ＴＷに基づく補正係数Ｋ３等を乗算し、ＦＩ←ＦＩ×Ｋ１×Ｋ２×Ｋ３…として求める。これらの他の補正係数Ｋ２、Ｋ３…は本発明の要部ではないことからその詳細な説明を省略する。

このステップＳ４は、前記のとおり通常噴射領域１００（図３〜図５参照）の示す領域で実行される。

ステップＳ５においては、エンジン回転数ＮＥが回転数ＮＥ２を超えるか否かを確認する。ＮＥ＞ＮＥ２であるときにはステップＳ６へ移り、ＮＥ≦ＮＥ２であるときにはステップＳ１１へ移る。

ステップＳ６において、所定のタイマによる計時が開始されていることを示すフラグＦｌｇを確認し、Ｆｌｇ＝１であるときにはステップＳ８へ移り、Ｆｌｇ＝０であるときにはステップＳ７へ移る。フラグＦｌｇは初期状態において、タイマの計時が開始されていないことを示す０に初期化されている。

ステップＳ７において、前記タイマによる計時を開始するとともに、フラグＦｌｇに１をセットして計時が開始されたことを示す。

ステップＳ８において、前記タイマによる計時が所定の遷移時間Ｔａ（図８参照）が経過したか否かを確認する。遷移時間Ｔａが経過したときにはステップＳ９へ移り、経過前であるときにはステップＳ４へ移る。実際上、計時時間Ｔａは１秒未満の微小な時間である。

ステップＳ９においては、前記タイマによる計時を終了する。このとき、フラグＦｌｇは１のまま保持しておき、次のステップＳ１０における燃料噴射停止処理が終了するときにＦｌｇ←０とリセットする。

ステップＳ１０においては、上流側燃料噴射弁１４及び下流側燃料噴射弁１６の燃料噴射を停止させる。具体的には、補正係数Ｋ１をＫ１←０と設定するとともに、予め別のルーチンにおいて求められた燃料噴射量ＦＩをＦＩ←ＦＩ×Ｋ１（＝０）と設定する。このように燃料噴射量ＦＩが０と設定されることによって、上流側燃料噴射弁１４及び下流側燃料噴射弁１６の燃料噴射を停止させる。

この場合、図７に示すように、開度ＴＨが閾値ＴＨｘを下回った時点から遷移時間Ｔａ後に補正係数Ｋ１が０となり、上流側燃料噴射弁１４及び下流側燃料噴射弁１６に対する燃料噴射が停止されることとなる。

また、このステップＳ１０は、前記のとおり燃料噴射停止領域１０２（図３〜図５参照）の示す領域で実行される。

一方、ステップＳ１１（ＮＥ≦ＮＥ２であるとき）において、エンジン回転数ＮＥが回転数ＮＥ１を超えるか否かを確認する。ＮＥ＞ＮＥ１であるときにはステップＳ１２へ移り、ＮＥ≦ＮＥ１であるときにはステップＳ４へ移る。

なお、前記グラフ線２００ａ〜２００ｃはＮＥ≦ＮＥ１の間においてはＴＨ＝０を示すことから、ＮＥ≦ＮＥ１であるときには前記ステップＳ３の処理によってステップＳ４へ移ることとなっている。従って、グラフ線２００ａ〜２００ｃが図３〜図５に示されるように設定されている場合には、このステップＳ１１の処理を省略してもよい。

ステップＳ１２において、初期状態で１．０である補正係数Ｋ１を微小量ΔＫ１だけ低減する処理を行う。すなわち、Ｋ１←Ｋ１−ΔＫ１として補正係数Ｋ１を更新する。この時点で更新された補正係数Ｋ１は、ステップＳ１２が微小時間後に再度実行されたときにも微小量ΔＫ１が再度減算されることとなり、結果として補正係数Ｋ１は徐々に減少する。微小量ΔＫ１は、補正係数Ｋ１が遷移時間Ｔａ後に次のステップＳ１３で用いるリーン化目標補正値Ｋ_０と一致するように設定されている。

ステップＳ１３において、前記ステップＳ１２で更新された補正係数Ｋ１を所定のリーン化目標補正値Ｋ_０でリミットする。ここで、リーン化目標補正値Ｋ_０は、０＜Ｋ_０＜１の値である。リーン化目標補正値Ｋ_０はその時点のギア段に基づいて異なる値として設定してもよい。

ステップＳ１４において、上流側燃料噴射弁１４及び下流側燃料噴射弁１６に対してリーン化噴射処理を行う。すなわち、前記ステップＳ１３で更新された補正係数Ｋ１を用いて燃料噴射量ＦＩをＦＩ←ＦＩ×Ｋ１と設定し、該燃料噴射量ＦＩを噴射弁ドライバ７６に燃料噴射の指令として与える。

この場合、図８に示すように、補正係数Ｋ１は当初は１．０であり、開度ＴＨが閾値ＴＨｘを下回った時点から遷移時間Ｔａ後にリーン化目標補正係数値Ｋ_０に一致するように徐々に減少する。遷移時間Ｔａの経過後には補正係数Ｋ１はＫ１＝Ｋ_０を維持する。また、このステップＳ１４は、前記のとおりリーン化領域１０４（図３〜図５参照）の示す領域で実行される。ステップＳ１２〜Ｓ１４の処理では、燃料噴射量ＦＩが減少することから空燃比がいわゆるリーン状態となり、燃料減量噴射制御が行われることとなる。

ステップＳ４、ステップＳ１０又はステップＳ１４の後、燃料噴射弁制御部６２における今回の処理を終了する。なお、ステップＳ１０の燃料噴射停止処理及びステップＳ１４のリーン化噴射処理は、スロットル弁３２の開度ＴＨが前記閾値ＴＨｘを上回ったときには、ステップＳ３の条件判断によって終了し、通常噴射処理（ステップＳ４）に復帰する。

上述したように、燃料噴射制御装置１０の燃料噴射弁制御部６２を第１のプログラムに基づいて作用させる場合、エンジン回転数ＮＥが回転数ＮＥ２以上である場合には、シフト操作の有無にかかわらずに燃料噴射の停止制御が行われ、燃料消費量を抑制することができる。この場合、エンジン回転数ＮＥが比較的高回転であり、車速Ｖも高いことから車両の慣性力が大きいため、燃料噴射の停止状態に良好に移行することができる。

また、エンジン回転数ＮＥがＮＥ１≦ＮＥ＜ＮＥ２であるときには燃料減量噴射制御が行われる。このとき、燃料噴射量ＦＩは補正係数Ｋ１に基づいて徐々に減少し、しかも最終的に０となることはないため、良好な減速感が得られる。結果として、燃料噴射制御装置１０は車両の減速時の燃料消費を抑制して燃費を向上させることができる。さらに、高車速域における減速に起因する前記触媒に対する燃料の影響を軽減して、該触媒を良好な状態に保ち耐久性の向上を図ることができる。

また、前記閾値ＴＨｘは、エンジン回転数ＮＥに対応して増加するように変化する変数となっている。従って、エンジン回転数ＮＥに応じた一般的な運転パターンに基づいて適切な減速性能を実現することができる。

さらに、前記閾値ＴＨｘは、傾向として、ギア段が高くなるほど値が大きくなるように設定されており、特に、エンジン回転数ＮＥが回転数ＮＥ２以上の領域では、ギア段が高いほどその平均値が大きくなるように設定されている。従って、ギア段が高くなるほど前記燃料噴射停止領域１０２の領域が広がり、燃料消費量を一層抑制することができる。また、一般的にはギア段が高くなるほど高車速となっていることから、燃料噴射停止領域１０２の領域を広げることができる。

なお、通常噴射領域１００、燃料噴射停止領域１０２及びリーン化領域１０４の選択方法は、上記のような条件比較によって選択する方法以外にも、ギア段、閾値ＴＨ及びエンジン回転数ＮＥをパラメータとした所定のマップを参照することにより選択してもよい。

次に、第２のプログラムに基づいて実行される燃料噴射弁制御部６２の処理について図９及び図１０を参照しながら説明する。

第２のプログラムによれば、最初のステップＳ１０１において、前記ステップＳ１と同様に、トランスミッション５１のギア段を検出する。

ステップＳ１０２において、前記ステップＳ３と同様に、その時点のスロットル弁３２の開度ＴＨを読み込み、該開度ＴＨを所定の閾値ＴＨｙと比較する。ＴＨ＞ＴＨｙであるときにはステップＳ１１０へ移り、ＴＨ≦ＴＨｙであるときにはステップＳ１０３へ移る。閾値ＴＨｙは小さい値であり、ＴＨ≦ＴＨｙであるときにはスロットル弁３２は略全閉である。

ステップＳ１０３において、その時点のエンジン回転数ＮＥが回転数Ｎａを上回っているか否かを確認する。ＮＥ＞ＮａであるときにはステップＳ１０４へ移り、ＮＥ≦ＮａであるときにはステップＳ１１０へ移る。回転数Ｎａは前記回転数ＮＥ１と同値に設定してもよい。

ステップＳ１１０においては、上流側燃料噴射弁１４及び下流側燃料噴射弁１６に対して通常の燃料噴射処理を行う。つまり、予め別のルーチンにおいてスロットル弁３２の開度ＴＨ、負圧ＰＢ、酸素濃度Ｏ_２、エンジン水温ＴＷ等に基いて燃料噴射量ＦＩを求めておき、該燃料噴射量ＦＩを噴射弁ドライバ７６に燃料噴射の指令として与える。

一方、ステップＳ１０４においては、前記ステップＳ１０１で求めたギア段がトランスミッション５１の４速に相当するギア段以上であるか否かを確認する。ギア段が４速〜６速に相当するギア段であるときにはステップＳ１０６へ移り、１〜３速に相当するギア段であるときにはステップＳ１０５へ移る。

ステップＳ１０５においては、その時点の車速Ｖが所定の速度閾値Ｖａ以上であるか否かを確認する。Ｖ≧ＶａであるときにはステップＳ１０６へ移り、Ｖ＜ＶａであるときにはステップＳ１０７へ移る。

ステップＳ１０６においては上流側燃料噴射弁１４及び下流側燃料噴射弁１６の燃料噴射を停止させる。このように、スロットル弁３２の開度ＴＨが閾値ＴＨｙ以下で、ギア段が４速段以上又は車速Ｖが速度閾値Ｖａ以上のときにはステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理によって燃料噴射を停止させることから、燃費の向上を図ることができる。

ステップＳ１０６が実行される状態は、図１０におけるハッチングで示す燃料噴射停止領域１１０として示される。

一方、ステップＳ１０７（ギア段が１〜３速相当で、Ｖ＜Ｖａ未満である場合）においては、燃料噴射量ＦＩを微小量ΔＦＩだけ低減する処理を行う。すなわち、予め求められた通常の燃料噴射量ＦＩに対して微小量ΔＦＩを減算し、ＦＩ←ＦＩ−ΔＦＩとして燃料噴射量ＦＩを低減する。このステップＳ１０７で求めた燃料噴射量ＦＩは、ステップＳ１０７が微小時間後に再度実行されたときにも微小量ΔＦＩが減算されることとなり、結果として燃料噴射量ＦＩは徐々に減少する。

ステップＳ１０８において、前記ステップＳ１０７で求められた燃料噴射量ＦＩを所定のリーン化目標値ＦＩ_０でリミットする。すなわち、ＦＩ＜ＦＩ_０であるときにはＦＩ←ＦＩ０と設定する。リーン化目標値ＦＩ_０はその時点のギア段に基づいて異なる値として設定されていてもよい。

ステップＳ１０９において、前記ステップＳ１０８で求められた燃料噴射量ＦＩを噴射弁ドライバ７６に燃料噴射の指令として与えることにより、上流側燃料噴射弁１４及び下流側燃料噴射弁１６に対してリーン化噴射処理を行う。つまりステップＳ１０７〜Ｓ１０９の処理では、燃料噴射量ＦＩが減少することから空燃比がリーン状態となり、燃料減量噴射制御が行われる。この燃料減量噴射制御では、燃料噴射量ＦＩが徐々に減少し、しかも最終的に０となることはないため、良好な減速感が得られる。燃料噴射量ＦＩは、前記第１のプログラムによる処理と同様に補正係数Ｋ１に基づいて更新させるようにしてもよい。

ステップＳ１０９が実行される状態は、図１０におけるクロスハッチングで示すリーン化領域１１２として示される。

ステップＳ１０６、Ｓ１０９又はＳ１１０の後、燃料噴射弁制御部６２における今回の処理が終了する。

なお、燃料噴射停止領域１１０及びリーン化領域１１２の選択方法は、ギア段、及び車速Ｖをパラメータとして、図１０に相当するマップを参照することにより選択してもよい。

本発明に係る燃料噴射制御装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成をとり得ることはもちろんである。

本実施の形態に係る燃料噴射制御装置の機能ブロック図である。 噴射燃料制御部の機能ブロック図である。 第１の閾値データの内容を示すグラフである。 第２の閾値データの内容を示すグラフである。 第３の閾値データの内容を示すグラフである。 第１のプログラムに基づく燃料噴制御部の制御手順を示すフローチャートである。 燃料噴射の停止制御を行う際の燃料噴射量、補正係数及びスロットル弁の開度の変化を示すタイムチャートである。 燃料減量噴射制御を行う際の燃料噴射量、補正係数及びスロットル弁の開度の変化を示すタイムチャートである。 第２のプログラムに基づく燃料噴制御部の制御手順を示すフローチャートである。 エンジン回転数及び車速に基づいて区分される燃料噴射停止領域及びリーン化領域を示すグラフである。

符号の説明

１０…燃料噴射制御装置 １２…エンジン
１４…上流側燃料噴射弁 １６…下流側燃料噴射弁
２４…吸気弁 ２６…排気弁
３０…吸気通路 ３２…スロットル弁
３４…スロットルセンサ ４８…クランク軸
５０…クランクパルサ ５１…トランスミッション
５２…車輪 ５４…車速センサ
６０…ＥＣＵ ６２…燃料噴射弁制御部
７０…エンジン回転数検出部 ７２…燃料噴射量演算部
７２ａ…噴射燃料制御部 ７２ｃ…ギア段算出部
７２ｄ…サイクル数検出部 ７８ａ〜７８ｃ…閾値データ
１００…通常噴射領域 １０２、１１０…燃料噴射停止領域
１０４、１１２…リーン化領域 ２００、２００ａ〜２００ｃ…グラフ線
ＦＩ…燃料噴射量 Ｋ１…補正係数
ＴＨ…開度 Ｖ…車速

Claims (2)

1. スロットルの開度を検出するスロットル開度検出手段と、
   エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
   検出されたスロットルの開度及びエンジン回転数に基づいて燃料減量噴射制御を行う噴射燃料制御部とを有する車両用内燃機関の燃料噴射制御装置において、
   前記スロットルの開度が所定開度閾値以下で、前記エンジン回転数が第１の回転数以上且つ第２の回転数未満であるときに燃料減量噴射制御を行い、前記スロットルの開度が前記所定開度閾値以下で、前記エンジン回転数が前記第２の回転数閾値以上であるときに燃料噴射の停止制御を行い、
   前記開度閾値は、前記エンジン回転数に基づいて変化する変数であることを特徴とする燃料噴射制御装置。
2. 請求項１記載の燃料噴射制御装置において、
   トランスミッションのギア段を検出するギア位置検出手段を有し、
   前記エンジン回転数が前記第２の回転数閾値以上の領域で、前記ギア段が高いほど前記変数の平均値が大きいことを特徴とする燃料噴射制御装置。

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