JPH04342846A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はエンジンの燃料制御装
置、特に燃料噴射式のエンジンにおいて、減速時に燃料
カットを行うと共に、加速時にクランク角に同期しない
非同期噴射を行うようにした燃料制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両用などのエンジンにおいては
、空燃比制御精度に優れた電子制御燃料噴射システムを
採用したものがある。このシステムはエンジンの燃焼室
に至る吸気通路に臨んで燃料噴射弁を設置すると共に、
吸入空気圧やエンジン回転数などのエンジン状態に応じ
て設定した燃料噴射量が得られるように、燃料噴射弁に
対してクランク角と同期した燃料噴射パルスを出力する
ようになっている。

【０００３】ところで、この種の燃料噴射式のエンジン
においては、減速時に所定の運転領域において燃料カッ
トを行うようしたものがある。この燃料カットのための
運転領域は、一般にスロットル開度が全閉状態となる所
定のエンジン回転数の範囲に設定されるようになってい
るが、エンジン負荷がノーロードラインなどの所定の負
荷ラインよりも低い運転領域に属するときに燃料カット
を行うようにしたものがある（例えば米国特許第４２０
７８４５号明細書参照）。これによれば、燃料カット領
域が高負荷側に拡大されることになって燃費性能が向上
するという利点がある。

【０００４】一方、この種のエンジンにおいては、加速
時における空燃比の過渡的なリーン状態を補正するため
に燃料増量を行うようになっているが、急加速状態での
過渡的な燃料の不足状態を回避するためにクランク角と
同期しない非同期噴射を行うようにしたものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に燃料カット領域を高負荷側に拡大したものにおいては
、燃料カット状態からの加速の際に非同期噴射が行われ
ると次のような問題を発生する可能性がある。

【０００６】すなわち、一般に非同期噴射は加速状態を
迅速に検出するためにスロットル開度の変化率をパラメ
ータとして制御されるようになっている。これに対して
、燃料カット用の負荷ラインは、一定に設定されるよう
になっている。この場合、スロットル開度変化率が極め
て大きい急加速時には、エンジン負荷が速やかに燃料カ
ット領域を抜け出して通常運転領域へ移行し、非同期噴
射に引き続いて通常噴射が行われることになるので特に
問題はない。

【０００７】これに対して、スロットル開度変化率が小
さい緩増速時においては、非同期噴射が行われてから燃
料カット領域を抜け出して通常運転領域に移行するまで
にタイムラグが生じて、その間の一時的な燃料不足状態
に起因して不快なトルクショックを発生するおそれがあ
るのである。

【０００８】これに対しては、燃料カット領域の上限を
一律に低負荷側に低下させることが考えられるが、そう
すると燃費性能が損なわれることになって好ましくない
。

【０００９】この発明は減速時にエンジン負荷が所定の
負荷ラインよりも低下したときに燃料カットを行うと共
に、所定の加速状態のときに非同期噴射を行うようにし
たエンジンの燃料制御装置における上記の問題に対処す
るもので、燃費性能を損なうことなく燃料カット状態か
らの加速の際のトルクショックの発生を防止することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
１の発明（以下、第１発明という）に係るエンジンの燃
料制御装置は、図１に示すように、エンジン負荷を検出
するエンジン負荷検出手段Ａと、クランク角を検出する
クランク角検出手段Ｂと、このクランク角センサＢで検
出されたクランク角信号に同期した燃料噴射を行う第１
燃料噴射制御手段Ｃと、上記負荷検出手段Ａで検出され
るエンジン負荷の変化率が所定値以上になったときにク
ランク角信号に同期しない非同期噴射を行う第２燃料噴
射制御手段Ｄと、上記負荷検出手段Ａで検出されるエン
ジン負荷が所定の負荷ラインよりも低下したときに上記
第１噴射制御手段Ｃによる燃料噴射を停止させる燃料噴
射停止手段Ｅとを備えたエンジンにおいて、上記燃料噴
射停止手段Ｅによって通常の燃料噴射が停止されている
状態で、第２燃料噴射制御手段Ｄによる非同期噴射が行
われるときには、該燃料噴射停止手段Ｅの作動を制限す
る燃料噴射停止制御制限手段Ｆを設けたことを特徴とす
る。

【００１１】そして、本願の請求項２の発明（以下、第
２発明という）に係るエンジンの燃料制御装置は、エン
ジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段Ａと、クラン
ク角を検出するクランク角検出手段Ｂと、このクランク
角センサＢで検出されたクランク角信号に同期した燃料
噴射を行う第１燃料噴射制御手段Ｃと、上記負荷検出手
段Ａで検出されるエンジン負荷の変化率が所定値以上に
なったときにクランク角信号に同期しない非同期噴射を
行う第２燃料噴射制御手段Ｄと、上記負荷検出手段Ａで
検出されるエンジン負荷が所定の負荷ラインよりも低下
したときに上記第１噴射制御手段Ｃによる燃料噴射を停
止させる燃料噴射停止手段Ｅとを備えたエンジンにおい
て、上記燃料噴射停止手段Ｅによって通常の燃料噴射が
停止されている状態で、第２燃料噴射制御手段Ｄによる
非同期噴射が行われるときには、上記負荷ラインを低負
荷側に変更することにより燃料噴射停止手段Ｅの作動を
制限する燃料噴射停止制御制限手段Ｆ’を設けたことを
特徴とする。

【００１２】また、本願の請求項３の発明（以下、第３
発明という）に係るエンジンの燃料制御装置は、エンジ
ン負荷を検出するエンジン負荷検出手段Ａと、クランク
角を検出するクランク角検出手段Ｂと、このクランク角
センサＢで検出されたクランク角信号に同期した燃料噴
射を行う第１燃料噴射制御手段Ｃと、上記負荷検出手段
Ａで検出されるエンジン負荷の変化率が所定値以上にな
ったときにクランク角信号に同期しない非同期噴射を行
う第２燃料噴射制御手段Ｄと、上記負荷検出手段Ａで検
出されるエンジン負荷が所定の負荷ラインよりも低下し
たときに上記第１噴射制御手段Ｃによる燃料噴射を停止
させる燃料噴射停止手段Ｅとを備えたエンジンにおいて
、上記燃料噴射停止手段Ｅによって通常の燃料噴射が停
止されている状態で、第２燃料噴射制御手段Ｄによる非
同期噴射が行われるときには、該燃料噴射停止手段Ｅの
作動を制限する燃料噴射停止制御制限手段Ｆと、この燃
料噴射停止制御制限手段Ｆによる上記燃料噴射停止手段
Ｅに対する燃料噴射停止制限動作を所定時間の間継続さ
せるタイマー手段Ｇとを設けたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】第１〜第３発明によれば、エンジン負荷検出手
段Ａで検出されるエンジン負荷が所定の負荷ラインより
も低下したときには、燃料噴射停止手段Ｅの作動により
第１燃料噴射制御手段Ｃによる通常噴射が停止される。 これにより良好な燃費性能が確保される。

【００１４】特に、第１発明によれば、燃料カット状態
において上記エンジン負荷検出手段Ａで検出されるエン
ジン負荷の変化率が所定値以上の加速時には、燃料噴射
停止制御制限手段Ｆによって燃料噴射停止手段Ｅの作動
が制限されるので、緩慢な加速状態でも第２燃料噴射制
御手段Ｄによる非同期噴射に引き続いて第１燃料噴射制
御手段Ｃによる通常噴射が行われることになって、燃料
の過渡的な不足状態が回避されてトルクショックの発生
が防止されることになる。

【００１５】また、第２発明によれば、上記エンジン負
荷検出手段Ａで検出されるエンジン負荷の変化率が所定
値以上の加速時には、燃料噴射停止制御制限手段Ｆ’に
よって燃料カット用の負荷ラインが低負荷側に変更され
る。したがって、この場合においても、燃料噴射停止手
段Ｅの作動が制限されることになって、第１発明と同様
な効果が得られることになる。

【００１６】そして、第３発明によれば、燃料カット状
態において上記エンジン負荷検出手段Ａで検出されるエ
ンジン負荷の変化率が所定値以上の加速時には、燃料噴
射停止制御制限手段Ｆによって燃料噴射停止手段Ｅの作
動が制限されるので、この場合においても第１発明と同
様な効果が得られることになる。

【００１７】特に、この第３発明によれば、燃料噴射停
止制御制限手段Ｆによる上記燃料噴射停止手段Ｅに対す
る燃料噴射停止制限動作が、タイマー手段Ｇによって所
定時間の間だけ継続されるだけなので、燃料カット領域
における不要な燃料消費が抑制されて燃費性能の悪化も
防止されることになる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１９】図２に示すように、エンジン１の燃焼室２
には吸、排気弁３，４を介して吸気通路５及び排気通路
６がそれぞれ連通されていると共に、吸気通路５には、
上流側から燃焼室２に吸入される吸入空気量ないしエン
ジン出力をコントロールするスロットルバルブ７と、吸
入空気圧を検出する吸入空気圧センサ８と、燃焼室２に
燃料を供給する燃料噴射弁９とが備えられている。一方
、上記排気通路６には燃焼後の排気ガスを浄化する触媒
コンバータ１０が設置されている。

【００２０】そして、このエンジン１には上記燃料噴射
弁９からの燃料噴射量の制御を行う電子制御式のコント
ロールユニット（以下、ＥＣＵという）１１が備えられ
、このＥＣＵ１１は、上記スロットルバルブ７の開度を
検出するスロットル開度センサ１２からのスロットル開
度信号と、エンジン回転数を検出するエンジン回転セン
サ１３と、エンジンのクランク角を検出するクランク角
センサ１４からのクランク角信号と、上記吸入空気圧セ
ンサ８からの吸入空気圧信号とを入力し、これらの信号
に基づいて燃料噴射制御を行うようになっている。

【００２１】次に、本実施例における燃料噴射制御を説
明すると、図３のフローチャートに従ったものとなる。

【００２２】すなわち、ＥＣＵ１１はステップＳ１で各
種データを読み込んだ上で、ステップＳ２で上記スロッ
トル開度センサ１２からの信号とエンジン回転センサ１
３からの信号とに基づいてエンジン１の運転領域を演算
すると共に、ステップＳ３で通常噴射時間ＴＮを演算す
る。この通常噴射時間ＴＮは次のようにして決定される
。つまり、ＥＣＵ１１はエンジン回転センサ１３からの
信号が示すエンジン回転数Ｎと上記吸入空気圧センサ８
からの信号が示す吸入空気圧とに基づいて１サイクルあ
たりに燃焼室２に吸入される空気量を演算し、これに対
応する基本燃料噴射時間を設定すると共に、この値を例
えば吸入空気温度で補正することにより通常噴射時間Ｔ
Ｎを決定するのである。

【００２３】そして、ＥＣＵ１１はステップＳ４に進ん
で上記スロットル開度センサ１２からの信号が示すスロ
ットル開度θに基づいてスロットル変化率δθ（単位時
間あたりのスロットル開度θの変化率）を演算した後、
ステップＳ５でスロットル変化率δθが所定の加速判定
値Ａを超えているか否かを判定し、ＹＥＳと判定したと
きにはステップＳ６でエンジン１の運転領域が図４に示
す燃料カット領域（Ｉ）に属するか否かを判定する。本
実施例においては、エンジン回転数Ｎに応じて設定され
たノーロードラインなどの燃料カットラインＬよりも低
負荷側の領域が燃料カット領域（Ｉ）に設定されている
と共に、その他の領域が通常運転領域（ＩＩ）に設定さ
れている。

【００２４】ＥＣＵ１１は上記ステップＳ６において運
転領域が燃料カット領域（Ｉ）に属すると判定したとき
にには、ステップＳ７に移ってタイマーフラグＦＴの値
が０か否かを判定し、フラグＦＴの値が０のときにはス
テップＳ８に進んで燃料カットラインを低下させると共
に、ステップＳ９で内蔵タイマーをスタートさせた後、
該フラグＦＴの値に１をセットしてからステップＳ１１
で上記タイマーのカウント値Ｔが設定値Ｔ０を超えてい
るか否かを判定する。一方、上記タイマーフラグＦＴが
０ではないときには、ステップＳ８〜Ｓ１０をスキップ
してステップＳ１１へ移り、上記タイマーのカウント値
Ｔを判定処理を実行する。

【００２５】ＥＣＵ１１は上記ステップＳ１１において
上記タイマーのカウント値Ｔが設定値Ｔ０を超えている
と判定したときには、燃料カットラインを初期状態に復
帰させてカウント値Ｔをリセットし、また上記タイマー
フラグＦＴをクリアした後、スロットル変化率δθに応
じた非同期噴射量Ｑ１を算出して、この非同期噴射量Ｑ
１が得られるように非同期噴射パルスを燃料噴射弁９に
出力すると共に、加速補正値ＣＡを算出し、この値を用
いて上記ステップＳ３で求めた通常噴射時間ＴＮを補正
することにより最終通常噴射量Ｑ２を算出して、この最
終通常噴射量Ｑ２が得られるように通常噴射パルスを燃
料噴射弁９に出力する（ステップＳ１２〜Ｓ１９）。

【００２６】一方、上記ステップＳ１１において内蔵タ
イマーのカウント値Ｔが設定値Ｔ０に到達していないと
きには、ステップＳ１２〜Ｓ１４がスキップされてステ
ップＳ１５の非同期噴射量Ｑ１の演算処理が行われる。

【００２７】また、ＥＣＵ１１は上記ステップＳ６にお
いてエンジンの運転領域が燃料カット領域（Ｉ）に属し
ないと判定したときには、ステップＳ７〜Ｓ１４をスキ
ップしてステップＳ１５に移り、非同期噴射量Ｑ１の演
算処理を行う。

【００２８】なお、ＥＣＵ１１は上記ステップＳ５にお
いてスロットル変化率δθが加速判定値Ａを超えていな
いと判定したときには、ステップＳ６〜Ｓ１７をスキッ
プしてステップＳ１８の最終通常噴射量Ｑ２の演算処理
を実行する。

【００２９】次に、この実施例の作用を説明する。

【００３０】すなわち、図４に示すように、エンジン１
の運転領域が通常運転領域（ＩＩ）に属する領域Ｗ１か
ら通常ラインＬを通過して燃料カット領域（Ｉ）に属す
る領域Ｗ２に移行すると、燃料噴射弁９からの燃料噴射
が停止される。これにより減速時の無駄な燃料消費が抑
制されて良好な燃費性能が確保されることになる。

【００３１】そして、図５に示すように、運転領域が燃
料カット領域（Ｉ）に属する領域Ｗ３のときに、スロッ
トル変化率δθが加速判定値Ａを超えると、図の鎖線で
示す燃料カットラインが実線の通常ラインＬから鎖線で
示す第２ラインＬ’に変更される。したがって、通常の
燃料カット領域（Ｉ）に属する領域Ｗ４においても通常
噴射が行われる。これにより、図の矢印で示すように緩
慢な加速状態でも非同期噴射に引き続いて通常噴射が行
われることになって、燃料の過渡的な不足状態が回避さ
れてトルクショックの発生が防止されることになる。

【００３２】そして、所定時間が経過したときには燃料
カットラインが実線で示す通常ラインＬに復帰すること
になるので、不要な燃料消費が抑制されて燃費性能の悪
化も防止されることになる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、エンジン
負荷検出手段で検出されるエンジン負荷が所定の負荷ラ
インよりも低下したときには、燃料噴射停止手段の作動
により第１燃料噴射制御手段による通常噴射が停止され
る。これにより良好な燃費性能が確保される。

【００３４】また、燃料カット状態においてエンジン負
荷検出手段で検出されるエンジン負荷の変化率が所定値
以上の加速時には、燃料噴射停止制御制限手段によって
燃料噴射停止手段の作動が制限されるので、緩慢な加速
状態でも第２燃料噴射制御手段による非同期噴射に引き
続いて第１燃料噴射制御手段による通常噴射が行われる
ことになって、燃料の過渡的な不足状態が回避されてト
ルクショックの発生が防止されることになる。

【００３５】特に、第３発明によれば、燃料噴射停止制
御制限手段による上記燃料噴射停止手段に対する燃料噴
射停止制限動作が、タイマー手段によって所定時間の間
だけ継続されるだけなので、燃料カット領域における不
要な燃料消費が抑制されて燃費性能の悪化も防止される
ことになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　第１発明の基本構成を示す機能ブロック図
である。

【図２】　　エンジンの制御システム図である。

【図３】　　燃料噴射制御を示すフローチャート図であ
る。

【図４】　　減速時における燃料カットを示すエンジン
の運転領域図である。

【図５】　　本実施例の作用を示すエンジンの運転領域
図である。

【符号の説明】

１　　　　　　エンジン ９　　　　　　燃料噴射弁 １１　　　　ＥＣＵ １２　　　　スロットル開度センサ １４　　　　クランク角センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　エンジン負荷を検出するエンジン負荷
   検出手段と、クランク角を検出するクランク角検出手段
   と、このクランク角センサで検出されたクランク角信号
   に同期した燃料噴射を行う第１燃料噴射制御手段と、上
   記負荷検出手段で検出されるエンジン負荷の変化率が所
   定値以上になったときにクランク角信号に同期しない非
   同期噴射を行う第２燃料噴射制御手段と、上記負荷検出
   手段で検出されるエンジン負荷が所定の負荷ラインより
   も低下したときに上記第１噴射制御手段による燃料噴射
   を停止させる燃料噴射停止手段とを備えたエンジンの燃
   料制御装置であって、上記燃料噴射停止手段によって通
   常の燃料噴射が停止されている状態で、第２燃料噴射制
   御手段による非同期噴射が行われるときには、該燃料噴
   射停止手段の作動を制限する燃料噴射停止制御制限手段
   が設けられていることを特徴とするエンジンの燃料制御
   装置。
2. 【請求項２】　　エンジン負荷を検出するエンジン負荷
   検出手段と、クランク角を検出するクランク角検出手段
   と、このクランク角センサで検出されたクランク角信号
   に同期した燃料噴射を行う第１燃料噴射制御手段と、上
   記負荷検出手段で検出されるエンジン負荷の変化率が所
   定値以上になったときにクランク角信号に同期しない非
   同期噴射を行う第２燃料噴射制御手段と、上記負荷検出
   手段で検出されるエンジン負荷が所定の負荷ラインより
   も低下したときに上記第１噴射制御手段による燃料噴射
   を停止させる燃料噴射停止手段とを備えたエンジンの燃
   料制御装置であって、上記燃料噴射停止手段によって通
   常の燃料噴射が停止されている状態で、第２燃料噴射制
   御手段による非同期噴射が行われるときには、上記負荷
   ラインを低負荷側に変更することにより燃料噴射停止手
   段の作動を制限する燃料噴射停止制御制限手段が設けら
   れていることを特徴とするエンジンの燃料制御装置。
3. 【請求項３】　　エンジン負荷を検出するエンジン負荷
   検出手段と、クランク角を検出するクランク角検出手段
   と、このクランク角センサで検出されたクランク角信号
   に同期した燃料噴射を行う第１燃料噴射制御手段と、上
   記負荷検出手段で検出されるエンジン負荷の変化率が所
   定値以上になったときにクランク角信号に同期しない非
   同期噴射を行う第２燃料噴射制御手段と、上記負荷検出
   手段で検出されるエンジン負荷が所定の負荷ラインより
   も低下したときに上記第１噴射制御手段による燃料噴射
   を停止させる燃料噴射停止手段とを備えたエンジンの燃
   料制御装置であって、上記燃料噴射停止手段によって通
   常の燃料噴射が停止されている状態で、第２燃料噴射制
   御手段による非同期噴射が行われるときには、該燃料噴
   射停止手段の作動を制限する燃料噴射停止制御制限手段
   と、この燃料噴射停止制御制限手段による上記燃料噴射
   停止手段に対する燃料噴射停止制限動作を所定時間の間
   継続させるタイマー手段とが設けられていることを特徴
   とするエンジンの燃料制御装置。