JPH02256843A - エンジンの減速制御装置 - 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、エンジンの減速制６Ｉｌ装置に関し、とくに
エンジンに対して外部から正のトルクを付与することが
できる手段を猫えるとともにエンジン減速時に燃料供給
を停止する燃料カット手段を籠えたエンジンにおける減
速時の制御に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、エンジンに対して外部から正のトルクを付与する
ことができる手段として、例えば特公昭６１−５４９４
９号公報に示されるように、モータ状態と発？ｌ！機状
態とに切換可能な電気装置を用い、エンジン始動時等に
この電気装置をモータ状態で作動して正のトルクを付与
するようにしたものがある。すなわちこの電気装置は、
クランク軸に取付けられた回転界磁極と、これを励磁す
るフィールドコイルと、エンジン本体に固定されたステ
ータコアおよびこれに巻かれた三相のステータコイルと
で装置本体を構成するとともに、上記フィールドコイル
に対する通電を制御する回路と上記ステータコイルに対
する通電を制御する回路とを備えている。そして、エン
ジン始動時にはフィールドコイルおよびステータコイル
に電流が流されるとともにステータコイルのｌｔｉがク
ランク角に応じて制御されることによりエンジンに正の
トルクを付与するモータ（スタータ）として使用され、
始動後はステータコイルへの通電が停止されて発電機と
して使用されるようになっている。

なお、このような電気装置をエンジン始動時以外にも例
えばエンジン出力が要求される加速時にモータ状態とし
てトルクの助勢を行ない、あるいはアイドル運転時等に
クランク角に応じてモータ状態と発電機状態とに切換え
てエンジンのトルク変動を抑制するようにしたもの等も
提案されている。

一方、エンジン減速時の制御として、減速時にエンジン
回転数が予め設定された燃料復帰回転数以下に低下する
までエンジンに対する燃料供給を停止する燃料カット手
段を設けることにより、燃費の改善等を図るものは従来
から一般に知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような燃料カット手段を備えたエンジンにおいて
、燃費改善の効果を高めるには、できるだけ上記燃料復
帰回転数を低く設定して燃料カット領域を広げることが
望まれる。ところが、下限回転数（定常時にエンジンが
停止しない回転数の下限値）に近い値にまで上記燃料復
帰回転数を低く設定しておくと、減速度が大きい場合等
に燃料復帰の応答遅れ等に起因して、上記燃料復帰回転
数を下回ってからもエンジン回転数が落込み、エンジン
ストールを生じるおそれがある。このため従来は、上記
のような回転数の落込みを見込んで上記燃料復帰回転数
が下限回転数よりもかなり高く設定されている。とくに
自動変速機付車両においては、トルクコンバータもしく
は流体継手が用いられていることにより、エンジンが逆
駆動されにくくて上記のような回転数の落込みが生じ易
いため、手動変速機を用いた場合よりもざらに高く燃料
復帰回転数が設定され一〇いる。

このように従来は燃料復帰回転数が比較的高く設定され
ていることにより、燃料カット領域が狭くなって燃費改
善の効果が小さいという問題があった。

なお、前述のようにエンジンに対して正のトルクを付与
することができる電気装置を備えたものにおいて、この
電気装置をエンジン始動時やエンジン出力が要求される
加速時等に正のトルクを付与する状態（モータ状態）に
作動するものはあるが、減速時の上記問題の対策として
用いるようなものはなかった。

本発明はこのような事情に鑑み、エンジンに対して外部
から正のトルクを付与することができる手段を利用して
、エンジンの減速時に、エンジンストールを防止しつつ
、燃料カット領域を拡大して燃費改善の効果を高めるこ
とができるエンジンの減速制６！Ｉ装置を提供するもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記のような目的を達成するため、エンジンに
対して外部から正のトルクを付与するトルク付与手段と
、エンジン減速時にエンジン回転数が予め設定された燃
料復帰回転数以下に低下するまでエンジンに対する燃料
供給を停止する燃料カット手段と、エンジン減速時に上
記燃料カット手段によって燃料供給が停止されている状
態から燃料復帰状態に至る範囲のエンジン回転数領域で
上記トルク付与手段を作動する減速時トルク制徂■手段
とを備えたものである。

〔作用〕

上記の構成によると、エンジン減速時に、燃料復帰回転
数を低く設定して燃料カット領域を拡大しても、上記ト
ルク付与手段によってエンジンに付与される正のトルク
によってエンジン回転数の落込みが抑υ１されることと
なる。

（実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は自動変速機付車両のエンジンに適用した場合の
全体構造の概略を示し、この図において、１はエンジン
、２は自動変速機であり、この自動変速機２は、一般に
知られているように、エンジンの出力軸に連結されたト
ルクコンバータ２ａと、その出力側に設けられた変３１
機構２ｂと、この変速機ｅ１２ｂに組込まれたＩｇｌｌ
ａ要素の締結、解放を行なうことにより動力伝達経路を
切換える油圧制御回路等で構成されている。

また、３はエンジンに対して正のトルクを付与するトル
ク付与手段として作動可能な電気装置である。このＴ１
気装置３は、例えば、回転界ｉｔ！極となるボールコア
３１ａ、３１ｂ、フィールドコア３２に取付けられたフ
ィールドコイル３３、ステータコア３４に取付けられた
ステータコイル３５等からなる本体３０と、この本体３
０に電気的に接続された通電制御回路４とにより構成さ
れている。上記ボールコア３１ａ、３１ｂは、エンジン
出力軸とともに回転する回転体に設けられ、例えばトル
クコンバータ２ａのドライブプレートの外周に等間隔の
複数の爪部を有する一方のボールコア３１ａが設けられ
るとともに、このボールコア３１ａにこれと同数の爪部
を有するもう一方のボールコア３１ｂが非磁性体を介し
て結合されている。上記フィールドコイル３３は、ボー
ルコア３１ａ、３１ｂを励磁するためのものであって、
ボールコア３１８．３１ｂの径方向内側に配置され、エ
ンジン本体に固定されたフィールドコア３２に取付けら
れている。また、上記ステータコイル３５は、ボールコ
ア３１ａ、３１ｂの径方向外側に配置され、支持枠を介
してにエンジン本体に固定されたステータコア３４に、
三相の分布巻に取付けられている。

そして、上記フィールドコイル３３およびステータコイ
ル３５に対する通電が通電制御回路４によって制御され
ることにより、上記電気装置３がモータと発ｆｆＮＩと
に使いわけられるようになっている。すなわち、上記フ
ィールドコイル３３に電流が流されると、ボールコア３
１ａ、３１ｂが励磁されてＳ極とＮ極とが交互に並ぶ状
態となり、この状態でステータコイル３５に、ボールコ
ア３１ａ、３１ｂによる磁界に対してπ／２の位相差を
もった磁界を生じさせるように制御された電流が流され
たときにモータとして働き、また、ステータコイル３５
への通電が切られたときにはボールコア３１ａ、３１ｂ
の回転に伴ってステータコイル３５に誘導起電流が発生
することにより発電機（オルタネータ）として働く。

この電気装置３の作動はコントロールユニット（ＥＣＵ
）５により制御され、つまり、コントロールユニット５
から通電制御１１回路４に出力される制御信号に応じて
上記フィールドコイル３３およびステータコイル３５に
対する通電が制御されるようになっている。このコント
ロールユニット５および通電制御回路４はバッテリ６に
接続されている。

また、エンジン１の吸気通路１０には、アクセル操作に
応じて吸気槽を調整するスロットル弁１１およびエンジ
ン１に対して燃料を供給する燃料噴射弁１２が設けられ
ている。上記燃料＋１？Ｉ射弁１２からの燃料供給もコ
ントロールユニット５によって制御されるようになって
いる。このコントロールユニット５には、上記スロット
ル弁１１の開度を検出するスロットル開度センサ１３、
エンジン回転数を検出する回転数センサ１４およびエン
ジンの水温もしくは油温を検出するＵｌｊＦセンサ１５
からの各検出信号が入力されている。

このコントロールユニット５は、燃料カット手段５１を
含む燃料噴射弁制御部５２と、減速時トルク刺部手段５
３を含む電気Ｖｔ置副制御部４を有している。上記燃料
噴射弁制御部５２は、燃料カット手段５１によって減速
時にエンジン回転数が予め設定された燃料復帰回転数以
下に低下するまで燃料噴射弁１２からの燃料供給を停止
させ、それ以外の時はエンジンの運転状（♂に応じて吸
気ｊに見合うように燃料噴射・弁１２からの燃料噴ｔＡ
１１を制御するようになっている。また、上記電気装置
制御部５４は、エンジン始動時等に電気装置３をモータ
状態とするほかに、減速時トルク制御手段５３により、
エンジン減速時に上記燃料カット手段５１によって燃料
供給が停止されている状態から燃料復帰状態に至る範囲
のエンジン回転＠領域で、電気装置３をモータ状態にし
、つまり正のトルクを付与するトルク付与手段として作
動するように制御する。そして、通常運転時は電気装置
３を発電機状態に制御するようになっている。

上記コントロールユニット５による燃料カット手段５１
および減速時トルク制′６Ｉ１手段５３としての制御を
、第２図のフローチャートによって説明する。なお、こ
のフローチャートに示すルーチンは、燃料カット条件の
判定に応じた燃料カットもしくは燃料供給の指令、およ
び減速時トルク付与条件の判定に応じた電気装置３のモ
ータとしての作動のオン、オフの指令を行なうもので、
このような指令に従った燃料噴射弁１２のｌｌｌ１制御
および電気装置３に対する通電の制御は、図外の別のル
ーチンで行なわれる。

このフローチャートにおいては、スタートすると、先ず
ステップＳ１で回転数センサ１４により検出されるエン
ジン回転数Ｎｅｎ、スロットル開度センサ１３により検
出されるスロットル開度ＴＡおよび温度センサ１５によ
り検出される水温（もしくは油温）■を入力する。次に
、ステップＳ２でのスロットル開度ＴＡがＯ（スロット
ル全開）か否かの判定と、ステップＳ３でのエンジン回
転数Ｎｅｎが予め設定された燃料復帰回転数Ｎａ以上か
否かの判定とにより、減速時の燃料カットを行なうべき
条件にあるかどうかを調べる。この場合に上記燃料復帰
回転数Ｎａは、エンジンの下限回転数に近い比較的低い
値に設定しておく。

ステップ８２．８３の各判、定がＹＥＳとなる燃料カッ
ト条件成立時には、ステップＳ４で燃料制御手段切換フ
ラグＦｃを「０」とする。このフラグＦＣが「０」とな
ることにより、図−外の燃料噴射弁制御用ルーチンでフ
ラグＦＣの判別に暴づいて燃料噴射弁１２の作動を停止
する燃料カットが行なわれる。

さらにこの燃料カット条件成立時には、ステップ８５　
、Ｓｓで今回のエンジン回転数Ｎｅｎと前回のエンジン
回転数Ｎｅｎｂとの差により減速度ΔＮｅｎを針環して
その減速度ΔＮｅｎに応じたトルク付与開始回転数Ｎｂ
ｓを決定するとともに、ステップＳ７で水温Ｔに応じた
トルク付与開始回転数Ｎｂ２を決定し、ステップＳ８で
最終的なトルク付与開始回転数Ｎｂを設定する。上記の
ステップＳ６で減速度ΔＮｅｎに応じて決定するトルク
付与開始回転数Ｎｂ１は、上記燃料復帰回転数Ｎａより
も高い範囲で、第３図のように減速度ΔＮｅｎが大きい
程高い値とし、このような特性を予めメモリに記憶して
おき、これに基づいて求める。またステップＳ７で水Ｕ
Ｔに応じて決定するトルク付与開始回転数Ｎｂ２は、上
記燃料復帰回転数Ｎａよりも高い範囲で、第４図のよう
に水温Ｔが低い程高い値とし、このような特性を予めメ
モリに記憶しておき、これに基づいて求める。さらにス
テップＳ８で設定する最終的なトルク付与１ｍ始回転数
Ｎｂは、ステップＳｓ　、８７でそれぞれ決定したトル
ク付与開始回転数Ｎｂ１．Ｎｂ２のうちでいずれか高い
方を選択する。

ステップＳ８に続くステップＳ９では、エンジン回転数
Ｎｅｎが上記トルク付与開始回転数Ｎｂ以下となったか
否かを調べ、トルク付与開始回転数Ｎｂ以下となるまで
は電気装置３を発電機状態に保ったままリターンするが
、トルク付与開始回転数Ｎｂ以下になったときは、モー
タ作動フラグＦａを「１」としてからリターンする。こ
のフラグＦａが「１」となることにより、図外の電気装
置油゛電制御用ルーチンでフラグＦａの判別に基づいて
電気装置３のモータ作動がオンとされ、つまり電気装置
３をモータ状態とするようにステータ電流等が制御され
る。

また、上記ステップ８２．８３のいずれかで判定がＮＯ
となる燃料カット条件不成立のときは、ステップＳ１１
で上記燃料１ｉ１ｊ　１２０手段切換フラグＦｃを「１
」とする。これにより、燃料ｊ１１１射弁制御用ルーチ
ンでフラグＦｃの判別に基づいて燃料噴射弁１２が作動
され、燃料供給が行なわれる。ざらにこの場合に、ステ
ップＳｔ２で、燃料カット状態より燃料供給状態へ復帰
した時点からの経過時間ｔを計測し、ステップＳｔ３で
、上記経過時間ｔが設定１ｉ！［ｔｔ以上となったか否
かを判定する。この設定１１ｔ１は、第５図のように、
水温Ｔが低い程大きい値とし、このような特性を予めメ
モリに記憶しておき、水温Ｔに応じて設定する。

上記ステップＳ　１３での判定に基づき、上記経過時間
ｔＩｆｉ設定Ｉａｔ１に達するまではそのままリターン
することにより、電気装置３のモータ作動オンの状態を
維持する。上記経過時間ｔが設定値ｔ１に達した後は、
モータ作動フラグＦａを「ｏ」としてからリターンする
。このフラグＦａがｒＯＪとなることにより、電気装置
通電制陣用ルーチンで７ラグＦａの判別に基づいて電気
装置３のモータ作動がオフとされ、つまり電気！！＠３
を発電機状態とするように通電が制御される。

このような当実施例によると、減速時のエンジン回転数
変化および時間経過に応じ、第６図のように燃料カット
およびトルク付与が行なわれる。

すなわち、エンジンの減速時には、上記燃料復帰回転数
Ｎａ以上の回転数域が燃料カット領域とされて、この燃
料カット領域にある問は燃料供給が停止され、エンジン
回転数が燃料復帰回転数Ｎａを下回った詩に燃料供給状
態にＩＩ帰される。

一方、燃料カットが行なわれている減速中にエンジン回
転数がトルク付与開始回転数Ｎｂ以下となる範囲および
燃料復帰侵に経過時間ｔが設定値ｔ１になるまでの範囲
がトルク付与領域とされ、このトルク付与領域では電気
装置３がモータ状態とされることにより、エンジンに正
のトルクが付与される。このように燃料復帰回転数Ｎａ
付近のｖＡ域でエンジンにトルクが付与されることによ
り、この場合のエンジン回転数の低下（実線で示す）は
トルク付与が行なわれない場合（二点鎖線で示す）と比
べて燃料復帰回転数Ｎａ付近で緩かとなり、燃料カット
状態から燃料復帰状態への移行時の回転数の落込みが抑
制される。

とくに自動変速機２を陥えた車両においてはエンジンが
車輪側から逆駆動されにくくて本来的に上記のような回
転数の落込みが生じ易い傾向があるのに対し、上記電気
装置３のモータ状態の作動によってエンジンのトルクが
補われる。

従って、エンジンストールを防止するための設定として
は、上記燃料復帰回転数Ｎａを、エンジン回転数の落込
みを考慮して設定されている従来の燃料復帰回転数Ｎａ
’　と比べ、上記のトルク付与による回転数の落込み抑
制作用に見合うだけ低く設定しておけばよく、自動変速
ｖｓ２を面えた車両においても燃料復帰回転数Ｎａを充
分に低く設定しておくことができる。これによって燃料
カット領域が拡大されることとなる。

また、当実施例のようにモータ状態と１１機状態とに切
換可能な電気装Ｗ！Ｉ３を用いて減速時に上記トルク付
与開始回転数Ｎｂ以下になるまで電気装置３を発電機状
態としておくと、減速初期には発電機によるトルク吸収
作用で減速感が＾められることとなる。

なお、上記トルク付与開始回転数Ｎｂは、上記従来の燃
料復帰回転数Ｎａ’　より多少高い値としておくことが
好ましい。また、トルク付与領域を決めるトルク付与開
始回転数Ｎｂおよび上記経過時間の設定値ｔ１は予め一
定に設定し１おい又もよいが、減速時のエンジン回転数
の減速度ΔＮｅｎおよび水温等に応じて応じて第３図乃
至第５図に示す特性でトルク付与開始回転数笠を調整し
ておけば、より一層有効に燃料カットｆｆｌ域を拡大す
ることができる。つまり、減速時の減速度ΔＮｅｎが大
きい程回転数の落込みが生じ易く、また、エンジン温度
が低い冷機時にはエンジン回転数が低下し易いとともに
燃料復９！ｉ）Ｉの燃料状態が不安定になり易いという
傾向があることから、第３図乃至第５図に示した特性で
トルク付与開始回転数Ｎｂ１、Ｎｂ２および燃料復帰侵
のトルク付与持続時間である上記設定値ｔ１を定めれば
、Ｍ籾カット領域を拡大した場合のエンジンストールを
防止する作用が高められる。

（発明の効果〕 以上のように本発明は、エンジン減速時に上記燃料カッ
ト手段によって燃料供給が停止されている状態から燃料
復帰状態に至る範囲のエンジン回転数領域で、エンジン
に対して外部から正のトルクを付与するトルク付与手段
を作動するようにしているため、このトルク付与手段に
よって与えられるトルクにより、燃料カット状態から燃
料復帰状態へ移行するときのエンジン回転数の落込みを
抑制することができる。このため、エンジンストールを
防止しつつ、燃料復帰回転数を低くして燃料カット領域
を拡大することかでき、これによって燃費改善の効果を
＾めることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す全体構造概略図、第２図
は燃料カット手段および減速時トルク制御手段としての
制■の具体例を示すフローチャート、第３図乃至第５図
は上記制御の具体例において定められるトルク付与開始
回転数および燃料復帰後のトルク付与持続時間を決める
設定値についての特性図、第６図は上記制御の具体例に
よる燃料カットおよびトルク付与の動作説明図である。 １・・・エンジン、３・・・電気装置、３０・・・電気
装置本体、４・・・通電制御回路、５・・・コントロー
ルユニッ１〜．１１・・・燃料噴制弁、５１・・・燃料
カット手段、５３・・・減速時トルク付与手段。 特許出願人　　　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　
人　　　　　　弁理士　　小谷　悦司同　　　　　　　
　弁１！ｌ！士　　長１）　正量　　　　　　　　弁理
士　　伊藤　孝夫第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エンジンに対して外部から正のトルクを付与するト
   ルク付与手段と、エンジン減速時にエンジン回転数が予
   め設定された燃料復帰回転数以下に低下するまでエンジ
   ンに対する燃料供給を停止する燃料カット手段と、エン
   ジン減速時に上記燃料カット手段によつて燃料供給が停
   止されている状態から燃料復帰状態に至る範囲のエンジ
   ン回転数領域で上記トルク付与手段を作動する減速時ト
   ルク制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンの減
   速制御装置。