JPH02108828A - エンジンの燃料制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの燃料制御装置に関するものである
。

（従来技術） 最近のマイクロコンピュータによる電子制御燃料噴射シ
ステムを採用したエンジンの燃料制御装置では、例えば
エンジンの減速運転時における燃費の節約や高回転時に
於ける保証回転数の維持などの観点から、一般の空燃比
制御ととらに通常燃料カット制御が組合されるようにな
っている。

ところで、該燃料カット制御システムの内の」−記減速
燃料カットシステムは、例えばスロットルか全閉となり
、かつエンジン回転数が所定値以上の回転数領域にある
場合（また場合によっては更に具体的にブレーキ操作が
なされた場合など）には、燃料の供給がなくてもエンジ
ンストールの恐れがないと判定して所定期間内燃料の供
給を完全に（又は部分的に）カットして燃費性能を向上
させる構成が採られている。

そして、上記燃料カットの結果、エンジン回転数が所定
の燃料復帰回転数まで低下したときには、当該低下時点
から所定のステップ値で徐々に要求燃料値まで燃料を復
帰（増量）制御するようになっている（第４図参照）。

ところが、上記のように徐々に燃料を復帰させている状
態において、エンジン回転数の変化率が所定値以上（急
激な低下）になったり、或いは又クラッチが踏まれるか
又は変速ギヤがニュートラル状態にシフトされてエンジ
ンの減速による慣性トルクが作用しなくなったりしたよ
うな場合には、エアコン等外部負荷の投入によるエンジ
ンストールの発生を想定して該時点で上記段階的な燃料
の増量制御を停止して直ちに本来の要求燃料量に戻すよ
うな構成にしている（例えば特公昭５８−６７９３１号
公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のように燃料の復帰条件を満たした場合にはエンジ
ンへの供給燃料を徐々に復帰させるようになす一方、該
復帰状態において所定変化率以上でエンジン回転数が変
化（低下）したり、或いはクラッチが踏まれたりした場
合に、上記段階的な燃料の復帰動作を即座に解除するの
は、先にも述べたように例えばエアコン負荷等負荷量の
大きなエンジン外部負荷の不意の投入時にあっても絶対
にエンジンストールを生ぜしめないようにするためのら
のである。従って、その意味では本来そのようなエンジ
ンストールを生ぜしめる恐れのない小負荷投入の場合に
まで直ちに要求燃料量に戻す必要は必ずしもないことに
なる。それにも拘らず上記従来技術のように本来の燃料
要求量に復帰させると言うことは、結局燃料消費量の増
大につながり、当該エンジンの燃費性能の悪化を招く問
題がある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の如き従来技術上の問題を解決ずろこと
を目的としてなされたもので、減速時にエンジンへの供
給燃料をカットする減速燃料カット手段と該減速燃料カ
ット手段による燃料カット後当該燃料カット条件が解除
された場合には本来の要求燃料量よりも少ない状態から
本来の要求燃料量まで徐々に段階的に燃料の供給を復帰
させる燃料復帰制御手段とを備えてなるエンジンにおい
て、エンノンの回転数に応じた吸気充填量を検出する吸
気充填量検出手段と上記燃料復帰制御手段による上記段
階的な燃料の復帰動作を解除する段階復帰動作解除手段
とを設け、上記吸気充填量検出手段によって検出された
吸気充填量が所定の設定値以上になった時には上記段階
復帰動作解除手段により上記燃料復帰制御手段の段階的
な燃料の復帰動作を解除するようにしたことを特徴とす
る乙のである。

（作　用） 上記本発明のエンジンの燃料制御装置の構成では、通常
の吸気充填量の下においては、所定の燃料復帰条件を充
足した時に当該エンジンの運転状態に応じた本来の要求
燃料量よりも少ない所定燃料量から同本来の要求燃料ｍ
まで段階的に供給燃料量を復帰させるようになすことに
よって可能な限り広い負荷領域で少燃料量運転を継続さ
せる一方、上記吸気充填量が所定設定値以上の高負荷状
態となった具体的にエンジンストールの懸念が生じるよ
うになった場合に初めて本来の要求燃料量に復帰させて
エンノンストールを防止するように作用する。

（発明の効果） 従って、本発明のエンジンの燃料制御装置の構成によれ
ば、クラッチの断続、ニュートラル又は非ニュートラル
等変速ギヤのシフト状態の如何、エアコン等エンジン外
部負荷のＯＮ　−０１”　Ｆなと少なくともエンジンの
吸気充填量に影響を与える各種のパラメータの作動状態
に応じた燃料復帰ｍのコントロールを、個々のパラメー
タの作動検出によるまでもなく吸気充填量自体を検出フ
ァクターとして把握される具体的な負荷レベルを基準と
して実現することができる。従って、該基準レベルを当
該エンジンの出力特性から見てエンジンストールを生ぜ
しめない安全限界値に設定して置きさえすれば、従来の
ように常に最大負荷を考慮して早目に全燃料復帰を行う
ような概括的な制御に較べてはるかに高精度な制御が可
能となり、広い運転領域に亘って省燃費運転を行わせる
ことができるようになる。この結果、燃費性能を向上さ
せることができる。

また、上記のことは換言すると、具体的にエンジンに対
して作用する外部負荷及び慣性トルクに応じて自動的に
燃料の復帰回転数を可変調整できることであり、燃料復
帰時のトルクショックを最小限のものに抑制する効果を
も得ることができる。

さらに、又同時にエアコンスイッチのＯＮ・ＯＦＦやク
ラッチスイッチのＯＮ・ＯＦＦ等エンジンに対する負荷
の作用状態を個々に検出する各種の検出手段が不要とな
るメリットも生じ、コスト的にも安価となる。

（実施例） 先ず第２図および第３図は、本発明の実施例に係るエン
ジンの燃料制御装置を示すものであり、第２図は同実施
例装置の制御システムの概略図、第３図は同制御システ
ムにおけるエンジンコントロールユニットの燃料噴射量
制御動作を示すフロヂャートである。

先ず最初に、第２図を参照して本発明実施例の上記制御
システムの概略を説明し、その後要部の制御の説明に入
る。

第２図において、先ず符号ｌはエンジン本体であり、吸
入空気はエアクリーナ３０を介して外部より吸入され・
、その後エアフロメータ２、スロットルチャンバ３を経
て各シリンダに供給される。

また燃料は燃料ポンプ１３により燃料タンク１２からエ
ンジン側に供給されてフューエルインジェクタ５により
噴射されるようになっている。そして、車両走行時等ア
クセルペダル操作時における上記シリンダへの吸入空気
の量は、上記スロットルチャンバ３内に設けられている
スロットル弁６によって制御される。スロットル弁は、
上記アクセルペダルに連動して操作され減速走行状態お
よびアイドル運転状態では、最小開度状態に維持される
。そして、該最小（全閉）開度状態では、アイドルスイ
ッチＩＤ−５Ｗ７＞＜ＯＮになる。

上記スロットルチャンバ３には、上記スロットル弁６を
バイパスしてバイパス吸気通路７が設けられており、該
バイパス吸気通路７にはアイドル時に於けるエンジン回
転数制御のための吸入空気量調整手段となる電流制御型
電磁弁（ＩＳＯバルブ）８が設けられている。従って、
アイドル運転状態では、上記エアフロメータ２を経た吸
入空気は、上記バイパス吸気通路７を介して各シリンダ
に供給されることになり、その供給量は上記電磁弁８に
よって調節される。この電磁弁８は、エンジンコントロ
ールユニット（以下、ＥＣＵと略称する）９より供給さ
れる電磁弁制御信号のデユティ比によってその開閉状態
（弁開度）が制御される。

さらに、符号ｌＯは、例えば排気通路途中に３元触媒コ
ンバータ（キャタリストコンバータ）１１を備え排気ガ
ス浄化機能を持った排気管を示している。そして、該排
気管ｌＯの上記３元触媒コンバータ１１の上流部には、
排気ガス中の酸素濃度（Ａ　／　Ｆ）を検出するための
Ｏ，センサー２１が設けられている。

そして、エンジン運転時の空燃比は、上記ＥＣＵ９にお
ける電子燃料噴射制御装置側の空燃比制御システムにお
いて、例えば当該エアフロメータ２等の出力値とエンジ
ン回転数ＮＥとに基いて先ず基本燃料噴射ＴｉＪｔ　Ｔ
　ｐを決定ケる一方、さらに上記Ｏ，センサ２１を用い
て実際のエンジン空燃比（Ａ／Ｐ）を検出し、該検出値
と設定された目標空燃比との偏差に応じて上記基本燃料
噴射量Ｔｐをフィードバック補正することによって常に
上記設定空燃比（一般には理論空燃比λ−１近傍の値）
に維持するようなシステムが採用されている。

従って、該空燃比のコントロールシステムに於ける最終
燃料噴射量Ｔｏの一般的な算出式は、次のようになる。

Ｔｏ＝Ｔｐ・Ｃａ　・（１＋Ｋｒｗ＋ＫＡｓ＋ＫＡｘ十
ＫＭｎ−ＣＦＩＥｃ）　　　・・・・・（２）但し、 Ｔｐ　：基本燃料噴射量 Ｃａ　、Ｏｔ出力に基く空燃比フィードバック補正係数 ＫＴＷ：水温ｈｉ？正係数 ＫＡＳ：始動時補正係数 に＾！ニアイドリング後増量補正係数 ＫＭ１１・空燃比（混合比）増量ｈｌｉ正係数ＣＲＥＣ
：減量補正係数（減速燃料カット補正係数）一方、符号
１４は、上記エンジン本体ｌのンリンダヘソド部に設け
られた点火プラグであり、該点火プラグ１４にはディス
トリビュータ１７、イグナイタ１８を介して所定の点火
電圧が印加されるようになっており、この点火電圧の印
加タイミング、すなわち点火時期は上記ＥＣＵ９より」
二足イグナイタ１８に供給される点火時期制御信号ＯＩ
ｇｔによってコントロールされる。さらに、符号２０は
ブースト圧センサ２０てあり、エンジン負荷に対応した
エンジンブースト圧Ｂを検出して」−記ＥＣＵ９に入力
する。

上記ＥＣＵ９は、例えば演算部であるマイクロコンピュ
ータ（ＣＰＵ）を中心とし、吸入空気爪、燃料噴射量、
点火時期等各種制御回路、メモリ（ＲＯＭ及びＲＡＭ）
、インタフェース（Ｉｌｏ）回路などを備えて構成され
ている。そして、このＥＣＵ９の上記インターフェース
回路には上述の各検出信号の他に例えば図示しないスタ
ータスイッチからのエンジン始動信号（ＥＣＵ）リガー
）、エンジン回転数センサ１５からのエンジン回転数検
出信号ＮＥ、水温サーミスタ１６により検出されたエン
ジンの冷却水温度の検出信号Ｔｗ１例えばス〔１ソトル
開度センザ４により検出されたフロ、ソトル開度検出信
号ＴＶＯ、エアフロメータ２によって検出された吸入空
気屯検出信号Ｑ等のエンンンコントロールに必要な各種
の検出信号か各々人力されろ。

次に、本実施例の上記ＥＣＵ９による減速運転時の燃料
噴射量の制御について第３図のフローチャトを参１１１
シて詳細に説明ずろ。

すなわち、先ずステップＳ１で例えばエンジンクランク
角ＣＡ（クランクアングル）を基亭としてエンジン回転
数ＮＥを、まｔこステップＳ、で上記エアフロメータ２
の出力を基にして吸入空気ｆｆ１Ｑをそれぞれ演算する
。そして、さらにステップＳ３に進み、上記各々演算さ
れたエンジン回転数ＮＥと吸入空気ｍＱとをパラメータ
としてエンジン１回転当りの基本となる吸気充填量（吸
気充填効率）ＣＥを求め、これに対応した基本燃料噴射
量１”ｐを算出する（該ＴｐはステップＳ、の最終燃料
噴射１１Ｔｏの演算において使用する）。

次にステップＳ４に進んで上記第２図のスロットル弁６
に付設されているアイドル接点ＳＷＩ。

のＯＮ又はＯＦＦを基〜ｔとして現在のエンジン運転状
態においてスロットル弁６が全開状＠（全閉減速状態）
にあるか否かを判定し、ＹＥＳ判定（ＳＷＩＤ：ＯＮ−
スロットル弁全閉）の場合には更に次のステップＳ５に
進んで上記ステップＳ３で演算されたエンジン１回転当
りの吸気充填量（これは言うまでもないが基本燃料噴射
ｆｆｉ　Ｔ　ｐで芳えてもよい）ＣＥが例えば第５図の
燃料の復帰基準回転数となるエンジン回転数ＮＥＩ（第
１）又はＮＦ２（第２）を決定するためのマツプ（イ）
又は（ロ）の２つの特性（低負荷特性及び高負荷特性）
の同第１復帰回転数ＮＥ　＋と第２復帰回転数ＮＥ２と
の関係で共通に決定されろ所定基め値（両特性上におい
てエンスト対策」二の」（通した基檗となる負荷レヘル
）ＣＥ　＋よりら大であるか否かを判断する。一方、Ｎ
ｏ（Ｓ　Ｗ＋　ｏ　：ＯＦ　Ｆ→スフロトル弁開）の場
合には本来６＾速燃料カツトを実行ずべき全閉減速状態
ではないとしてステップ９１Ｇの動作に移って、減速燃
料噴射量ｈｌｉ正係数ＣＲＥＣの値を１（燃料カプト補
正なし）に設定した上でステップＳ　Ｉ＋の最終燃料噴
射量ＴＯの演算動作に進む（定常制御状態）。

該最終燃料噴射量の演算については後に詳述する。

また一方、ステップＳ４でＹＥＳの本来全閉減速状態で
はあっても上記ステップＳ５で実際にエンジンの吸気充
填ｍ（基本燃料噴射ｆｆｔＴｐ）ＣＥが上記基亭値ＣＥ
　、よりも大きい大負荷の場合（例えばエアコン投入時
）は、減速燃料カットに伴う燃料の段階復帰、ずなわち
ＣＩ’ｔ　Ｅ　Ｃ＋　Ｋ　Ｇ　ＣＲＥ　ＣＤ（第４図参
照）の段階的な減速燃料復帰補正は不適であるから上記
同様そのままステップＳ、。、Ｓの動作に進む。つまり
、直に完全に燃料を復帰させてエンストを防止するよう
に制御する。

他方、上記ステップＳ、での判断結果がＮＯの吸気充填
量（基本燃料噴射量）ＣＥ　、つまりエンジン負荷量が
上記基準値ＣＥＩよりも小の場合には、エンスト発生の
恐れはないと判断されるから、さらにステップＳ。に進
んで次の条件として現在のエンジン回転数ＮＥが例えば
上記特性（イ）に応じて決まる所定の基準回転数ＮＥＩ
（高負荷時はＮＥのよりも高いか否かを判定する。その
結果、ＹＥＳの場合、つまり十分にエンジン回転数が第
１復帰回転数ＮＥＩ（又は第２復帰回転数ＮＥ２）より
も高い場合には未だ燃料復帰を行う必要はないから段階
的な減速燃料復帰Ｈ１ｉ正係数ＣＲＥＣの値を０に設定
した上で上述の最終燃料噴射量の演算（ステップＳ、）
に進む。なお、第４図中のｒＫＧｃＲｌ＞　ｌ　Ｊは、
段階的な燃料復帰補正を行う場合の初１υＩ値（ベース
値）を示している。

一方、エンジン回転数ＮＥが上記第１復帰回転数である
基め値ＮＥＩ（又は第２復帰回転数ＮＥＴ）よりも低い
ＮＯの場合には、エンストの恐れらなく、かつ本来減速
燃料カット後の段階的な燃料の復帰を行う領域であるの
で、続いてステップｓ７に進んで減速燃料復帰補正１１
ｉｉｃＲＥｃ＝ｃＲＥｃ＋ＫＧＣＩ’ｔＥＣＤ（ステッ
プ値）の演算を行う。そして、ステップＳ９で当該演算
値ｃＲＥｃの値が１（最大値）よりも大きいか否か（Ｃ
ＲＥＣ＞１？）の判断を行ない、ＹＥＳ（大）の場合に
は復帰補正が終了（復帰完了）していると認めて上述の
ステップＳ　１０に、他方Ｎｏ（小）の場合には復帰補
正を行うためにステップＳ　、Ｉの上記減速燃料復帰補
正量（、ｒｔＥｃを減算値頃として最終燃料噴射量ＴＯ
の演算を実行する。

以上のように本発明の実施例に係るエンジンの燃料制御
装置の構成では、通常の吸気充填ｆｆ１（ＣＥ＜ＣＥＩ
）の下においては、所定の燃料復帰条件を充足した時に
第４図に示すように当該エンジンの運転状態に応じた本
来の要求燃料ｆｆ１（１００％）よりら少ない所定燃料
ｆｆ１（Ｋ　Ｇ　ＣＲＥ　ＣＩ　）がら同本来の要求燃
料量（１００％＝ＣＲＥＣ１）まで段階的に供給燃料量
を復帰させるようになすことによって可能な限り広い負
荷領域で少燃料量運転を継続さＵ゛ろ一方、上記吸気充
填ｍ　ＣＥが所定設定値ＣＥ　＋以上の高負荷状態とな
った具体的にエンノンストールの懸念が生じるようにな
った場合に初めて本来の要求燃料ｆｆ１（ＣＲＥＣ＝１
）に復帰させてエンジンストールを防止するようになっ
ている。

従って、該本発明のエンジンの燃料制御装置の構成によ
れば、クラツチの断続、ニュートラル状態又は非ニュー
トラル状態等変速ギヤのシフト状態の如何、エアコン等
エンジン外部負荷のＯＮ・ＯＦ　Ｆ　ｊｉど少なくとも
エンジンの吸気充填ｆｆ１ｃＥに影響を与える各種のパ
ラメータの作動状態に応じた燃料復帰量のコントロール
を、個々のパラメータの作動検出によるまでもなく吸気
充填量ｃＥ自体を検出ファクターとして把握される具体
的な負荷レベルを基錦として容易に実現することができ
ろ。従って、該ｇ５桑レベルを当該エンジンの出力特性
から見てエンジンストールを生せしめない安全限界値に
設定して置きさえずれば、従来のように常に最大負荷を
考慮して早目に１００％の全燃料復帰を行うような概括
的な制御に較べてはるかに高精度な制御か可能となり、
広い運転領域に亘って省燃費運転を行わせることができ
るようになる。この結果、燃費性能を向上さけることが
できろ。

また、このことは換言すると、第５図から理解すること
かできるように、具体的にエンジンに対して作用する外
部負荷及び慣性トルクに応じて自動的に燃料の復帰回転
数（ＮＥ　１．ＮＥ　２）を可変調整できることであり
、燃料復帰時のトルクンヨンクを最小限のものに抑制す
る効果をも得ることができることを意味する。

さらに、又同時にエアコンスイッチのＯＮ・ＯＰＦやク
ラソヂスイッヂの０Ｎ−ＯＦＦ等エンジンに対する負荷
の作用状態を個々に検出する各種の検出手段が不要とな
るメリットも生じ、コスト的にも安価となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本願発明のクレーム対応図、第２図は、本発
明の実施例に係るエンジンの燃料制御装置の制御システ
ムの構成を示すンステムチャート（系統図）、第３図は
、同実施例装置のエンジンコントロールユニットの燃料
制御動作を示すフローチャート、第４図は、本実施例に
おける燃料の復帰動作を示す燃料補正特性図、第５図は
、同負荷マツプチャートである。 ｌ・・・・・エンジン本体 ２・・・・・エアフロメータ ５・・・・・フユーエルインノエクタ ６・・・・・スロットル弁 ９・・・・・エンジンコントロールユニット１２・・・
・燃料タンク １５・・・・エンジン回転数センザ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、減速時にエンジンへの供給燃料をカットする減速燃
   料カット手段と該減速燃料カット手段による燃料カット
   後当該燃料カット条件が解除された場合には本来の要求
   燃料量よりも少ない状態から本来の要求燃料量まで徐々
   に段階的に燃料の供給を復帰させる燃料復帰制御手段と
   を備えてなるエンジンにおいて、エンジンの回転数に応
   じた吸気充填量を検出する吸気充填量検出手段と上記燃
   料復帰制御手段による上記段階的な燃料の復帰動作を解
   除する段階復帰動作解除手段とを設け、上記吸気充填量
   検出手段によって検出された吸気充填量が所定の設定値
   以上になった時には上記段階復帰動作解除手段により上
   記燃料復帰制御手段の段階的な燃料の復帰動作を解除す
   るようにしたことを特徴とするエンジンの燃料制御装置
   。