JPH0286935A - エンジン回転数制御方式 - 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、自動車などにおいてエンジンの燃料噴射量を
電子的に制御し、スロットル弁が全閉のる場合に燃料の
噴射を停止するように制御する装置において好適に実施
されるエンジン回転数制御方式に関する。

従来の技術 典型的な先行技術は、第３図に示されている。

この先行技術では、エンジンに対する燃料の供給量を電
子的に制御する制御装置１は、スロットルスイッチによ
ってスロットル弁が全閉であることが検出された堝きで
あって、シフトレバ−がニュートラル位置でないことが
検出され、かつエンジンの回転数が予め定められた燃料
カッｌ−回転数以上である場合に燃料カット用のソレノ
イド２を付勢して燃料の供給を遮断する。

このような制御装置１には、シフトレバ−がニュートラ
ル位置であることを検出するニュートラルスイッチから
の信号が入力端子Ｔ１に入力され、スロットルスイッチ
からの信号が入力端子Ｔ２に入力され、点火プラグの点
火のタイミングを規定する点火１次信号が入力端子Ｔ３
がち入力される。

この点火１次信号は、制御装置１内の周波数／電圧（以
下、ｒＦ／Ｖ、という）変換回路３に入力されて、その
周波数に対応する電圧レベルに変換される。このＦ／Ｖ
変換回路３の出力は、ヒステリシス特性を有するコンパ
レータ４の非反転入力端子に与えられる。コンパレータ
４の反転入力端子には、前記予め定める燃料カット復帰
回転数に対応する基準電圧■１が与えられている。

コンパレータ４は、そのヒステリシス特性によって比較
レベルが基準電圧Ｖ１と、基準電圧Ｖ１よりも高い燃料
カット回転数に対応する電圧■２とに切換わる。すなわ
ち、Ｆ／Ｖ変換回路３の出力が基準電圧■１よりも一旦
下まわると、コンパレータ４はローレベルの信号を出力
して比較レベルを電圧Ｖ２に切換え、その後、Ｆ／Ｖ変
換回路３の出力が電圧Ｖ２を一旦上まわると、コンパレ
ータ４はハイレベルの信号を出力して比較レベルを再び
前記基準電圧ｖ１に切換える。入力端子Ｔ３から入力さ
れる点火１次信号の周波数はエンジンの回転数に対応し
、また前記燃料カット復帰回転数はアイドリンク時のエ
ンジンの回転数よりもやや高く選ばれている。

前記コンパレータ４の出力は、ＡＮＤゲート５に入力さ
れる。このＡＮＤゲート５には、入力端子Ｔ２に入力さ
れるスロットルスイッチからの信号が入力され、また入
力端子Ｔ１に入力されるニュートラルスイッチからの信
号が反転されて入力される。ＡＮＤゲート５の出力端子
は、ソレノイド２の一方の端子２ａに接続され、このソ
レノイド２の他方の端子２ｂには電源電圧子Ｂが与えら
れている。

運転者が自動車のアクセルペダルを踏込んでいる状態で
は、スロットルスイッチがら入力端子Ｔ２に与えられる
信号はローレベルとなっている。

したがってソレノイド２は励磁され、そのような状態で
はエンジンに燃料が供給される。またジフトレバーがニ
ュートラル位置以外では、入力端子Ｔ１にはハイレベル
の信号が与えられ、これによってソレノイド２は励磁さ
れる。

ＡＮＤゲー１−５の出力は、スロットルスイッチによっ
てアクセルペダルが操作されていないことが検出され、
かつニュートラルスイッチによってシフトレバ−がニュ
ートラル位置でないことが検出される場合であって、点
火１次信号の周波数が電圧■２で規定される燃料カット
周波数以上である場合にハイレベルとなる。このときソ
レノイド２は消磁され、燃料の供給が停止される。これ
によって、運転者がアクセルペダルから足を離して自動
車を減速する場合には、燃料の供給が停止されるため、
エンジンの回転数は速やかにアイドリング時の回転数と
なる。このようにして、燃費の向上および触媒コンバー
タの過熱からの保護が図られている。また、燃料の供給
の停止によってエンジン回転数が低下して、点火１次信
号の周波数が基準電圧■１以下になると、コンパレータ
４からハイレベルの信号が出力されてソレノイド２が励
磁され、燃料の供給が再開される。このようにして燃料
の供給停止によるエンジン停止が防止される。

第４図は、他の先行技術の基本的な構成を示すブロック
図である。制御装置１１は、ＣＰＵ　（Ｃｅｎｔｒａｌ
　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）　１２を含み、燃
料噴射弁を駆動するソレノイド１３に駆動電圧を供給し
、燃料噴射量を電子的に制御している。

制御装置１１には、その入力端子Ｔｌｌからクランク角
を検出するクランク角検出器の出力が入力され、波形整
形回路１４で波形整形されてＣＰＵ１２に入力される。

また入力端子Ｔ１２からはスロットル弁開度検出器の出
力が入力され、この信号は処理回路１５を介してＣＰＵ
１２に入力される。さらに入力端子Ｔ１３〜Ｔ１５から
は、たとえば水温検出器などの各種のセンナの出力が入
力され、これらの信号はアナログ／デジタル（以下ｒ　
Ａ／Ｄ　、という）変換回路１６番こおいてデジタル信
号に変換されてＣＰＵ１２に入力される。

制御装置１１は、スロットル弁開度検出器によってスロ
ットル弁が全閉であることが検出される場なであって、
クランク角検出器の出力から検出されるエンジンの回転
数が予め定められる燃料カット回転数以上である場外に
、燃料噴射時間が零となるように燃料噴射弁を開閉する
ソレノイド１３を駆動する。その後、クランク角検出器
の出力から検出されるエンジンの回転数が、燃料カット
回転数より低い燃料カット復帰回転数を一旦下まわった
場合に、各種センサからの信号に応じた燃料供給量とな
るようにソレノイド１３を駆動する。

前記燃料カット回転数は、この先行技術では、入力端子
Ｔ１３〜Ｔ１５から入力される各種センサからの出力に
基づいて変化される。すなわち、たとえば水温が低い場
合に燃料噴射時間を通常の水温の場合と同様の条件で零
とすると、エンジンが停止してしまう恐れがあり、その
ような場合には燃料カット回転数、あるいは燃料カット
復帰回転数を高くするようにして過度にエンジンの回転
数が低下することを防ぐようにする。

発明が解決しようとする課題 第３図および第４図に示される制御装置１．１１は同一
種類の車両に対して同様な制御を行う。

すなわち第３図の先行技術では基準電圧■１は、この制
御装置１が用いられる車両では一定とされ、第４図に示
される制御装置１１では、基準となる燃料カット復帰回
転数は各車両に用いられる複数の制御装置１１において
同一の値とされる。このような燃料カット復帰回転数は
、複数のエンジンにおける相互の差異、エンジンの回転
数のサンプリング周期、および経時変化などを考慮して
定められているけれども、車両の使用状態や個々のエン
ジンの差異などに起因して各エンジン毎に必ずしも最適
な値であるとは限らない。したがって、エンジンによっ
ては燃費の向上に限界があるとともに燃料カットによっ
てエンジン停止が生じる場合がある。

本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、複数のエ
ンジンに対してそれぞれに最適な燃料供給態様が確実に
実現されるようにしたエンジン回転数制御方式を提供す
ることである。

課題を解決するための手段 本発明は、エンジン回転数が予め定める第１回転数を超
えている場合にスロットルが遮断されたとき燃料の供給
を遮断し、エンジンの回転数が上記憶１回転数よりも低
い第２回転数を下回ったとき燃料供給を再開するように
したエンジン回転数制御方式において、 上記燃料の遮断による回転数の低下が、前記燃料の供給
再開によって再び上昇する第３回転数を予め記憶し、該
記憶内容と別途計測される第３回転数との偏差に基づい
て、上記第２回転数を変化するようにしたことを特徴と
するエンジン回転数制御方式である。

作　　用 本発明においては、エンジン回転数が予め定める第１回
転数を超えている堝１にスロットルが遮断されると燃料
の供給が遮断される。そのようにしてエンジンの回転数
が変化し、前記第２回転数を下回ると燃料供給が再開さ
れる。燃料供給の遮断の後に回転数が低下し、この回転
数の低下が前記燃料の供給再開によって再び上昇する第
３回転数は予め記憶される。前記記憶された第３回転数
と別途計測される第３回転数との偏差に基づいて上記第
２回転数が変化される。

上記、記憶される第３回転数はエンジンが回転を継続す
ることができる下限の程度の回転数であって、実際に計
測される第３回転数が前記記憶される第３回転数よりも
高い場合には、第２回転数を低くして燃費が向上され、
また記憶される第３回転数よりも計測される第３回転数
が低い場合には、第２回転数を高くしてエンジンの停止
が防がれる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例に従う燃料噴射量制御装置
２１の基本的な構成を示す系統図である。

この燃料噴射量制御装置２１では、吸気圧検出器２２ま
たはスロットル弁開度検出器２３（スロットル弁３５の
開度を検出する）、およびクランク角検出器２４からの
検出結果に基づいて、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏ
ｃｅｓｓｉｎｇ　１ｌｎｉｔ）　２５を含む制御装置２
６が燃料噴射弁２７を制御し、エンジン２８の状態に応
じた燃料噴射量の制御が行われる。

スロットル弁開度検出器２３、吸気圧検出器２２、およ
びクランク角検出器２４からの出力は、制御装置２６の
入力端子Ｔ２１．Ｔ２２，７２３から、それぞれ処理回
路２９，３０、波形整形回路３１を介してＣＰＵ２５に
入力される。ＣＰＵ２５は各検出器２２，２３．２４の
出力に基づいて最適な燃料噴射量を演算し、ライン３２
に駆動パルスを導出して燃料噴射弁２７が開開制御され
る。

制御装置２６には、ＣＰＵ２５の動作１０グラム、後述
する落込み回転数の基準となる基準落込み回転数Ｎ。、
および後述する燃料カット回転数の初期値Ｒ０などが記
憶されるリードオンリメモリ（以下、ＦＲＯＭＪという
）３３が備えられ、さらに後述する処理によって補正さ
れた後の、燃料カット回転数が記憶されるランダムアク
セスメモリ（以下、ｒＲＡＭＪという）３４が備えられ
ており、これらのＲＯＭ３３およびＲ，ＡＭ３４はとも
にＣＰＵ２５に接続されている。

制御装置２６は、スロットル弁開度検出器２３または吸
気圧検出器２２の出力から自動車のアクセルペダル（図
示せず）が操作されておらず、したがって、スロットル
弁３５が全閉であることが検出され、さらにクランク角
検出器２４からの出力によってエンジン２８の回転数が
第１回転数である燃料カット回転数以上であると判断さ
れる場合に、燃料噴射弁２７による燃料噴射時間が零と
なるように燃料噴射量を制御する。

第２図は、本実施例の動作を説明するためのグラフであ
り、エンジン２８の回転数（以下の説明において、工〉
・ジン２８の回転数を単に「回転数」という）の変化を
示している。時刻ｔ１において運転者がアクセルペダル
から足を離し、これによってスロツｈル弁３５が全閉と
なり、スロットル弁開度検出器２３でこのことが検出さ
れる。また時刻ｔ１では、回転数はアイドリング時の回
転数ＲＩよりも高いため吸気圧が減少し、吸気圧検出器
２２でこのことが検出される。また時刻ｔ１における回
転数は、ＲＯＭ３３に記憶される燃料カット・回転数Ｎ
、よりも高い。このとき制御装置２６はＣＰＵ２５の働
きによって、時刻ｔ１からの期間に燃料噴射時間が零と
なるように燃料噴射弁２７を駆動する。

その結果たとえば、時刻ｔ１からの期間に回転数が曲線
１１で示されるように変化すると、回転数が燃料カット
復帰回転数の初期値Ｒ０に下降する時刻ｔ２において制
御装置２６はアイドリング時における燃料噴射時間を設
定し、ライン３２にこの燃料噴射時間に対応する駆動パ
ルスを導出し、燃料の供給を再開する。これによって時
刻上３には回転数は上昇し始め、時刻ｔ４においてアイ
ドリング時の回転数ＲＩとなる。

回転数が曲線１１で示されるように変化する場合には、
第３回転数である下限の回転数（すなわち時刻上３にお
ける回転数、以下このような回転数を「落込み回転数」
という）は、ＲＯＭ３３に記憶される基準落込み回転数
Ｎ。に充分に近く、したがって最適な燃料カット制御が
行われていると言える。すなわち時刻ｔ１〜ｔ２の期間
における燃料カットによって燃費が極小となり、またエ
ンジン２８が停止することがない。前記基準落込み回転
数Ｎ。はエンジン２８の回転の継続が可能な程度の落込
み回転数であり、適合試験等により最適な値がＲＯＭ　
３３に予め記憶されている。

たとえば時刻ｔ１からの期間にエンジン２８の回転数が
曲線ｐ２で示されるように変化すると、燃料カット復帰
回転数の初期値Ｒ８に回転数が低下する時刻ｔ５におい
て燃料の供給が再開される。

回転数は時刻ｔ１〜ｔ５の期間における燃料カットによ
る惰性によってさらに下降し、時刻上６において基準落
込み回転数Ｎ、を下回り、時刻ｔ７において落込み回転
数Ｎ、となる。このような状態でエンジンが停止しない
場合には、時刻ｔ７からの期間にエンジ〉２８の回転数
は参照符１４で示されるように回復する。

基準落込み回転数Ｎ。は、前述のようにエンジン２８が
回転を継続することが可能な程度の落込み回転数である
ため、この曲線１２で示されるように回転数が変化する
場合にはエンジン２８の停止を生じる可能性が大きい。

このような堝６に、ＣＰＵ２５は燃料カット復帰回転数
を下記第１式で示される回転数に補正する。すなわち、
時刻ｔ７における落込み回転数Ｎ１を用いて補正後の燃
料カット復帰回転数Ｒ１を、 Ｒ，＝Ｒｏ−ａ　（Ｎ、−Ｎ、）　　　　　−＜　１　
）（ただし、ａ（ｃｌ−、＋・０）は定数である）とす
る。この補正後の燃料カット復帰回転数Ｒは、この場合
には Ｒ１；・Ｒｏ　　　　　　　　　　　　・・・（２〉と
なる。これによって、燃料の供給の遮断の後、比較的回
転数が高い時期に燃料の供給が再開されるため、落込み
回転数は前記落込み回転数Ｎ１よりも高くなる。このよ
うにして、エンジン２８の停止が抑制される。

たとえば、前述の補正後の燃料カット回転数Ｒが比較的
高く、回転数が曲線１３で示されるような変化を示す場
合を想定する。すなわち時刻ｔ１において運転者がアク
セルペダルから足を離し、スロットル弁開度検出器２３
または吸気圧検出器２２からの出力に基づいてＣＰＵ２
５がこのことを検知し、燃料噴射弁２７の燃料噴射時間
を零とする。このとき燃料カッｌ−復帰回転数が燃料カ
ットｔＭ、帰回転数Ｒ１に補正されているため、回転数
が前記燃料カット復帰回転数Ｒ７となる時刻ｔ８におい
て燃料供給が再開される。この後時刻上９において落込
み回転数Ｎ２となり、この時刻七９からの期間に、再び
上昇して時刻ｔｌｏにはアイドリング時の回転′数ＲＩ
に回復する。前記落込み回転数Ｎ２は、基準落込み回転
数Ｎ。よりも過度に高く、したか−）てこのような場訃
には燃費が比較的高くなってしまう。このときＣＰＵ２
５は、下記第３式のように燃料カット復帰回転数を補正
する。すなわち補正後の燃料カッ■・回転数Ｒ２は、Ｒ
２＝Ｒ，、−ａ、　（Ｎ２−Ｎ、）　　　　　−（３）
となる。このようにして燃料カット復帰回転数Ｒよりも
低い燃料カット復帰回転数Ｒ２が制御装置２６において
設定され、ＲＡＭ３４に記憶される。

制御装置２６は、このように燃料カット回転数をいわば
学習補正し、一般に補正後の燃料カット回転数Ｒ１，は
補正前の燃料カッ１−復帰回転数Ｒ。

および補正が行われる直前の落込み回転数Ｎ７によって
、 Ｒｎ＝Ｒｏ−１−ａ（Ｎｏ−Ｎｏ）　　　・・・（４）
とされる。すなわち落込み回転数Ｎ。が、基準落込み回
転数Ｎ。に可及的に近くなるように燃料カット復帰回転
数Ｒ７を設定する。これによって燃費を確実に向上する
ことができるようになり、しかもエンジン２８の停止が
生じることはない。

さらにまた本実施例では、燃料カットの制御を行うため
に、スロットル弁開度検出器２３または吸気圧検出器２
２、およびクランク角検出器２４の２人力を必要とする
に過ぎない。すなわち、たとえばエンジン２８の冷却水
の水温が低く、落込み回転数が過度に低くなれば、燃料
カット復帰回転数は高くなるように補正される。したが
′）て、水温センナ出力などの入力を必要とすることが
ない。

す、上のように本実施例においては、燃料カット復帰回
転数は、落込み回転数が基準落込み回転数Ｎｏに可及的
に近くなるように学習補正される。

これによって、複数の車両に搭載されるエンジン・２８
毎に最適な燃料カット制御が行われるようになるため、
エンジン２８の停止を生じることなく、燃費を極小化す
ることができるようになる。

なお、基準落込み回転数Ｎ。と実際の落込み回転数との
差に応して、燃料カッｌ−回転数Ｎ。をも燃料カッｌ−
復帰回転数と同様に学習補正してもよい。

前述の実施例では、エンジン２８の回転数を検出するた
めにクランク角検出器２４を用いるようにしたけれども
、エンジン２８の回転数の検出には、たとえば点火プラ
グ３６（第１図参照）の点火タイミングを規定する点火
１次信号を用いてもよい。

発明の効果 以上のように本発明によれば、複数のエンジンに対して
それぞれに最適な燃料供給態様が確実に実現されるよう
になる。これによって必要とされる燃費を向上すること
が可能となるとともに、エンジン停止などの事態を確実
に防ぐことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実維例に従う燃料噴射量制御装置２
１の基本的な構成を示す系統図、第２図は制御装置２６
の動作を説明するためのグラフ、第３図および第４図は
先行技術の基本的な構成を示すブロック図である。 ２１−・・燃料噴射量制御装置、２２・・・吸気圧検出
器、２３・−・スロットル弁開度検出器、２４・・・ク
ランク角検出器、２５・・・ＣＰＵ、２６・・・制御装
置、２７−・・燃料噴射弁、２８・・・エンジン、３３
・・・ＲＯＭ、３４・・・ＲＡＭ、Ｒ，−Ｒ６・・・燃
料カット回転数、Ｎ０〜Ｎア・・・落込み回転数 代理人　　弁理士　画数　圭一部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジン回転数が予め定める第１回転数を超えている場
   合にスロットルが遮断されたとき燃料の供給を遮断し、
   エンジンの回転数が上記第１回転数よりも低い第２回転
   数を下回つたとき燃料供給を再開するようにしたエンジ
   ン回転数制御方式において、 上記燃料の遮断による回転数の低下が、前記燃料の供給
   再開によつて再び上昇する第３回転数を予め記憶し、該
   記憶内容と別途計測される第３回転数との偏差に基づい
   て、上記第２回転数を変化するようにしたことを特徴と
   するエンジン回転数制御方式。