JPH0321739B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の燃料供給量制御方法および
装置、さらに詳細には現在回転数と再噴射回転数
閾値に従つてエンジンブレーキによる減速運転時
における内燃機関の燃料供給量を制御する内燃機
関の燃料供給量制御方法および装置に関するもの
である。

従来エンジンブレーキによる減速運転時におけ
る燃料供給量制御方法が種々知られている。エン
ジンブレーキによる減速運転（以下単に減速運転
という）とは、内燃機関の回転数がガソリンエン
ジンの絞り弁が占める位置或はジーゼル機関の燃
料噴射量を決める調節部材の占める位置に対応す
る回転数よりも大きくなるような状態を言うもの
で、このような減速運転の最も簡単な例として
は、たとえば降坂時のエンジンブレーキのよう
に、アクセルペダルが非動作位置にあつて回転数
が或る値以上になる場合である。この減速運転時
には内燃機関に仕事をさせるのは好ましくないこ
とである。そのために減速運転時には燃料供給量
を減少させ、場合によつては点火時点を戻すよう
にする。

最近燃料を節約する観点から減速運転時には燃
料供給を遮断（フユーエルカツト）する装置が開
発されている。しかしそのような場合内燃機関が
冷えきつてしまつたり、またそれと関連して減速
運転が終了した後所定の時間排気ガス値が悪くな
つたり、また場合によつては減速運転から通常の
駆動に移行した場合走行特性が変化してしまうと
いう欠点がある。

燃料遮断、すなわち減速運転時における燃料遮
断を行なう場合、強制的に回転数が減少すること
により内燃機関が所定の回転数よりも小さくなつ
てしまい停止してしまうのを防止するようにしな
ければならない。そのための装置がキヤブレター
或は燃料噴射装置において種々知られているが、
実際の駆動においては燃料カツトを正確に調節す
ることは困難であり、従来の装置では、たとえば
内燃機関が冷えているような場合には特に問題と
なるようなことが多かつた。

従つて本発明はこのような従来の欠点を解決す
るもので、種々の動作条件においても減速運転時
において最適な燃料供給が可能な内燃機関の燃料
供給量制御方法およびその装置を提供することを
目的としている。

本発明によれば、この目的を達成するために、
減速運転開始時内燃機関に供給される燃料をカツ
トし、燃料のカツトにより現在回転数が再噴射回
転数の初期値より大きな所定の回転数まで減少し
たとき再噴射回転数を前記初期値から時間の経過
とともに所定の時間関数に従つて下限値まで減少
させ、現在回転数が前記再噴射回転数を越えてい
るときは内燃機関に供給される燃料をカツトし、
現在回転数が再噴射回転数以下になつたときは内
燃機関への燃料供給を再開する構成を採用した。

以下添付図面を参照して本発明の一実施例を詳
細に説明する。

本発明では燃料噴射装置を備えたオツトー型内
燃機関を例にして説明する。第１図には燃料噴射
装置の基本的な構成が図示されている。センサ１
０は吸気管に流れる空気流量を検出し、またセン
サ１１は回転数を、センサ１２は温度を、またセ
ンサ１３はアイドリング（すなわち絞り弁の開
閉）を検出するセンサである。時間信号発生器１
４はセンサ１０，１１から得られる空気流量およ
び回転数に従つて期間がtpの基本噴射パルスを形
成する。時間信号発生器１４の後段にはその出力
信号と減速運転時の燃料遮断回路１６からの信号
を処理する論理回路１５が接続される。この遮断
回路１６は回転数センサ、温度センサおよびアイ
ドリングセンサからの信号を処理し、減速運転が
識別された時その出力に燃料をカツトする遮断信
号を発生する。この論理回路１５の後に噴射信号
を少なくとも温度に従つて補正する掛け算回路１
７が設けられ、その出力信号が噴射信号として燃
料噴射弁１８に入力される。

第２図には本発明による方法を説明する信号波
形図が図示されている。各図共時間に関して図示
されており、ａは絞り弁スイツチ信号が図示され
ており、この信号がハイレベルとなると絞り弁が
閉じている状態を示し、減速運転の前提条件の１
つとなる。またｂは時間的に一定な回転数値
nabrを示す。また第２図の特性曲線ｃはt0の時点
まで大きな値となつておりその後減少して下方の
閾値になつて一定の値となる。この特性曲線の上
限はnwe0で示されており、また傾斜部分はnwe
（ｔ）でさらに下限値はnwe1で示されている。現
在回転数はｄで図示されており、その回転数は時
点t0でｂの線と、またteinとtabで線nwe（ｔ）
と、また時点t1で下限値nwe1とそれぞれ交わり、
その後再び下限値を越えて延びている。通常の内
燃機関の場合にはnwe1の値として700〜1000rpm
が適当であり、またnwe0とnwe1の値の差は400
〜800rpmが、また線ｂとnwe0の差は50〜
150rpmがそれぞれ適当である。

txの時点で絞り弁スイツチが閉じ、それによつ
て減速運転が開始される。従つて回転数は減少し
t0の時点でいわゆる減制御の回転数nabrを示す線
ｂよりも小さくなる。この時点で関数nwe（ｔ）
の関数に従う線ｃに沿つた減制御が開始される。
txの時点の減速運転開始時に内燃機関への燃料供
給が遮断（カツト）されるので、回転数はさらに
減少し時点teinでnwe（ｔ）と交わりそれによつ
て再噴射回転数に達する。再噴射回転数とはその
名が示すようにnwe（ｔ）の線より小さくなると
減速にともなう燃料カツトが終了し、量はわずか
であるが燃料供給（噴射）が再開される回転数を
いう。その結果回転数の減少は緩慢になり、tab
の時点で線ｃよりも大きくなり、その結果燃料供
給が再び遮断される。さらに減速運転が継続する
と現在回転数はt1の時点で下限値nwe1より下に
なり、再び燃料供給が再開される。この場合現在
回転数は再び上昇し、線ｃよりも大きくなる。こ
の場合所定の回転数nwe2に達するまで燃料の遮
断を行なわないようにし、それにより内燃機関の
「波打ち」を防止するようにするのが好ましい。

第２図に図示した方法による制御は特に好まし
いものとなる。たとえば内燃機関が冷えている場
合、摩擦値が比較的大きいことにより回転数の減
少が急になるので、前もつてそれを押える制御が
必要になる。第２図に図示したように、teinの時
点の回転数ですでに回転数減少が押えられるの
で、内燃機関が止まつてしまう確率はわずかとな
る。時点teinからの回転数の勾配はかなり減少す
るのでnwe1より小さくなつた場合全体の装置を
容易に持ち直し制御を可能ならしめる。この下限
値nwe1は運転を確実にし、静かなものにする最
小回転数の要件に従つて決められる。また線ｃの
関数はそれぞれ内燃機関の種類に従つて決めら
れ、確実に回転数を維持させるという要件と通常
の運転時に燃料の供給をあまり頻繁にオン、オフ
させてはいけないという要件の間で決められる。

第２図に図示した信号波形図はデジタル的或は
アナログ的な信号処理によつて得ることができ
る。内燃機関の制御には最近コンピユータが用い
られることが多いので、第３図にはコンピユータ
によつて処理が行なわれる場合の流れ図が図示さ
れている。第３図においてブロツク２０で絞り弁
が閉じられているか否かが判断され、閉じられて
いる場合にはブロツク２１で回転数が調べられ、
ブロツク２２，２３，２４の３つの値に分けられ
る。ブロツク２２では回転数が第２図の線ｂの値
より大きいか否かが調べられる、値が大きい場合
には直接遮断、すなわち燃料遮断が行なわれ、ブ
ロツク２５の状態となる。回転数がnabr値より
も小さくなると第２図の線ｃで示したようにnwe
（ｔ）関数に従つて減制御が開始され、ブロツク
２３において再噴射回転数より大きいか小さいか
が調べられる。それより大きい場合には燃料遮断
のブロツク２５に到る信号線２６が有効となり、
一方現在回転数がnwe（ｔ）より低い場合にはブ
ロツク２７で図示したように燃料供給が再開され
る。またブロツク２４では回転数が絶対下限値よ
りも大きいか小さいかが調べられ、小さい場合に
は燃料供給が再開され、ブロツク２８で図示した
ように回転数nwe2に達するまでこの状態が継続
される。減速運転に基く燃料の遮断を行なうブロ
ツク２５および燃料供給を再開するブロツク２７
の出力線はブロツク２９に接続されており、その
出力線３０が燃料噴射弁３２と接続されている。
ブロツク２９の両側にそれぞれの入力信号に応じ
て変化するスイツチ３１の位置が矢印で図示され
ている。

第３図に図示した流れ図を参照すれば第２図の
信号特性を実現するプログラムを作成することは
データ処理分野の当業者には容易にできることで
ある。

第２図に図示したような減速運転制御を行なう
アナログ回路の例が図示されている。第４図回路
の主要部分は回転数信号変換回路４０とコンパレ
ータとして動作する３つの演算増幅器４１，４
２，４３である。

回転数信号変換回路４０は入出力間に直列に接
続されたダイオード４４と抵抗４５並びに出力端
子からプラス線間に接続された抵抗４６とアース
方向に接続されたコンデンサ４７とから構成され
ている。この変換回路４０の出力は抵抗４８を介
して演算増幅器４１のマイナス入力と、また抵抗
４９，５０を介してそれぞれ演算増幅器４２，４
３のプラス入力と接続される。温度センサ１２は
抵抗５１を介して演算増幅器４１のマイナス入力
と接続され、またそのプラス入力には抵抗５２と
コンデンサ５３の並列回路を介して絞り弁の位置
を検出するセンサ１３からの信号が入力される。
センサ１３の出力信号はさらに一端がアースに接
続された抵抗５４に接続される。演算増幅器４１
のプラス入力端子は抵抗５５を介してアースに、
またダイオード５６、抵抗５７の直列回路を介し
てその出力端子に接続される。演算増幅器４１の
出力は抵抗５８を介してプラス線と、またダイオ
ード５９を介して演算増幅器４２のプラス入力
に、さらにダイオード６０と抵抗６１の直列回路
を介して演算増幅器４３のマイナス入力とそれぞ
れ接続される。電源端子間に接続された抵抗６３
〜６６により３段の分圧器が構成される。抵抗６
３，６４の接続点は演算増幅器４３のマイナス入
力に接続され、また抵抗６４，６５の接続点はリ
ード線６７を介して演算増幅器４２のマイナス入
力端子に接続される。演算増幅器４２の出力は抵
抗６８，ダイオード６９によりそのプラス入力に
フイードバツクされており、さらにダイオード７
０を介して抵抗６５，６６の接続点に接続されて
いる。またその接続点はコンデンサ７１を介して
アースに対して並列に接続された抵抗７２とダイ
オード７３に接続される。さらに演算増幅器４３
はダイオード７５、抵抗７６を介して正帰還され
ており、またその出力は第１図に図示した論理回
路１５の入力端子の一方に接続されている。

回転数信号変換回路４０は内燃機関の瞬間（現
在）回転数に逆比例した出力電圧を発生する。回
転数が４つの抵抗６３〜６６によつて定められる
信号線６７の信号レベルに達すると第２図に図示
したt0の時点に達し、演算増幅器４２で構成され
るコンパレータはローレベルからハイレベルの電
位に切り変わる。これまで導通していたダイオー
ド７０はそれにより遮断されたコンデンサ７１へ
の充電が開始される。これによつて第２図の線ｃ
で示した減制御が行なわれる。この充電により演
算増幅器４３のマイナス入力に入力される電位が
変わるので、現在回転数に対応して演算増幅器が
オン・オフし、それによつて燃料供給が遮断され
たり再開されたりする。

第２図の下限値nwe1は演算増幅器４１の週辺
の回路によつて決められる。その下限値に達する
と演算増幅器４１の切り換え状態は抵抗５７とダ
イオード５６の正帰還により出力信号は元の電位
のままとなつている。この信号状態では抵抗６
３，６４の接続点の電位はダイオード６０、抵抗
６１を介して下方に引かれるので演算増幅器４３
の出力信号は高い値となり、それにより燃料供給
が行なわれる。演算増幅器４３のマイナス入力の
電位は低い値となつているので回転数に無関係に
燃料が供給される。

なお、上述した再噴射回転数の基準となる限界
値および限界値の関数値を動作特性量、例えば温
度等に従つて変化させるとさらによい結果が得ら
れる。

第２図に図示したような燃料供給制御は特に好
ましいものである。というのは簡単な手段により
燃料消費の減少につながる減速運転にともなう燃
料カツト時にも同時に駆動の安全性が保証されし
かも走行特性が良好なものになるからである。

以上説明したように、本発明では、減速運転が
開始され燃料のカツトにより現在回転数が再噴射
回転数の初期値より大きな所定の回転数まで減少
したとき再噴射回転数を上記初期値から時間の経
過とともに所定の時間関数に従つて下限値まで減
少させ、現在回転数が再噴射回転数を越えている
ときは内燃機関に供給される燃料をカツトし、現
在回転数が再噴射回転数以下になつたときは内燃
機関への燃料供給を再開するようにしている。従
つて、再噴射回転数が所定の時間関数に従つて定
められるので、再噴射回転数が不安定に変化し燃
料の供給と遮断が頻繁に繰り返されて走行特性が
悪くなるのを防止できると共に、回転数が高い値
から急減した場合には、早期に燃料供給が再開さ
れて内燃機関の停止が防止され、回転数が緩慢に
減少した場合には、再噴射回転数も時間関数に従
つて下限値に減少しているので、下限値近くで燃
料供給が再開され、燃料を最大に節約することが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の概略構成を示すブロツク
図、第２図は本発明方法の原理を説明する信号波
形図、第３図は本発明の制御の流れを示す流れ
図、第４図は本発明方法を実現する装置の回路図
である。 １０……空気流量センサ、１１……回転数セン
サ、１２……温度センサ、１３……アイドリング
センサ、１４……時間信号発生器、１５……論理
回路、１６……遮断回路、１７……掛け算回路、
１８……燃料噴射弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 減速運転時における内燃機関の燃料供給量を
   制御する内燃機関の燃料供給量制御方法におい
   て、 減速運転開始時（tx）内燃機関に供給される燃
   料をカツトし、 燃料のカツトにより現在回転数が再噴射回転数
   の初期値（nwe0）より大きな所定の回転数
   （nabr）まで減少したとき再噴射回転数を前記初
   期値から時間の経過とともに所定の時間関数
   （nwe（ｔ））に従つて下限値（nwe1）まで減少さ
   せ、 現在回転数が前記再噴射回転数を越えていると
   きは内燃機関に供給される燃料をカツトし、現在
   回転数が再噴射回転数以下になつたときは内燃機
   関への燃料供給を再開することを特徴とする内燃
   機関の燃料供給量制御方法。 ２ 内燃機関の現在回転数が前記下限値（nwe1）
   以下になつて内燃機関への燃料供給が再開された
   とき（t1）は、現在回転数が前記下限値（nwe1）
   より大きくしかも前記初期値（nwe0）より小さ
   な値（nwe2）に達するまで燃料供給を続けるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の内
   燃機関の燃料供給量制御方法。 ３ 減速運転時における内燃機関の燃料供給量を
   制御する内燃機関の燃料供給量制御装置におい
   て、 減速運転を識別し減速運転開始時（tx）内燃機
   関に供給される燃料をカツトする手段（13、16）
   と、 再噴射回転数値（nwe）を発生する手段（71）
   と、 現在回転数と再噴射回転数を比較する手段
   （23、24、43）と、 燃料のカツトにより現在回転数が再噴射回転数
   の初期値（nwe0）より大きな所定の回転数
   （nabr）まで減少したとき再噴射回転数を前記初
   期値から時間の経過とともに所定の時間関数
   （nwe（ｔ））に従つて下限値（nwe1）まで減少さ
   せる手段（42、71）とを備え、 現在回転数が前記再噴射回転数を越えていると
   きは内燃機関に供給される燃料をカツトし、現在
   回転数が再噴射回転数以下になつたときは内燃機
   関への燃料供給を再開することを特徴とする内燃
   機関の燃料供給量制御装置。