JPH044453B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、車両用内燃機関の空燃比制御方法に
係り、特に、電子制御燃料噴射装置を備えた自動
車用エンジンに用いるのに好適な、車両の走行状
態に合わせて適切なシフト位置が選択される自動
変速機と、エンジン負荷及びエンジン回転速度等
のエンジン運転状態に応じて空燃比を制御するた
めの空燃比制御装置とを備えた車両用内燃機関の
空燃比制御方法の改良に関する。

【従来の技術】

自動車用エンジン等の内燃機関に燃焼室に所定
空燃比の混合気を供給する方法の一つに、電子制
御燃料噴射装置を用いるものがある。これは、エ
ンジン内に燃料を噴射するためのインジエクタ
を、例えば、エンジンの吸気マニホルドにエンジ
ン気筒数個配設し、該インジエクタの開弁時間を
エンジンの運転状態に応じて制御することによ
り、所定の空燃比の混合気がエンジン燃焼室に供
給されるようにするものである。 この電子制御燃料噴射装置においては、通常、
エンジンの吸入空気量あるいは吸気管圧力から検
知されるエンジン負荷とエンジン回転速度に応じ
て算出される基本噴射量に、エンジン各部に配設
されたセンサから入力されるエンジン状態等に応
じた信号により、始動時補正、始動後増量補正、
吸気温補正、暖機時加速増量補正、出力増量補
正、空燃比フイードバツク補正等を加えてエンジ
ン回転と同期して燃料を噴射すると共に、触媒コ
ンバータお加熱防止および燃費節減のため、スロ
ツトル弁が全開であり且つエンジン回転速度が所
定回転速度以上である燃料カツト条件が成立して
いる減速時に、前記同期噴射を停止する燃料カツ
トを行うようにしている。 このような電子制御燃料噴射装置によれば、空
燃比を精密に制御することが可能であり、排気ガ
ス浄化対策がなされた自動車用エンジンに広く用
いられるようになつている。

【発明が達成しようとする課題】

しかしながら、前記のような電子制御燃料噴射
装置においては、エンジンの吸入空気量を測定す
るエアフローメータをスロツトル弁より上流側に
配置した場合に、減速時に、第１図Ａに示す如
く、空燃比が一時的にリーンとなり、エンジン回
転もこれに伴つて、第１図Ｂに示す如く、アンダ
ーシユートして、減速時のドライバビリテイがよ
くないという問題点を有していた。 これは、アクセルを戻してスロツトル弁を閉じ
た時に、該スロツトル弁より上流のエアフローメ
ータの吸入空気量の測定出力はすみやかに小さく
なることに比較して、エンジンに実際に吸入され
る空気量の減少には時間遅れがあるからである。
これは、スロツトル弁からエンジンまでの吸気系
容積による時間遅れによる。 このため、測定された吸入空気量は実際より少
なくなり、空燃比がリーンに制御されてしまう。 この第１図は、自動変速機を備えた自動車にお
いて、アイドル回転速度の目標値を、ニユートラ
ルレンジで650rpmに設定して、上り坂でドライ
ブレンジで停車した状態たから、アクセルを瞬間
的（0.5秒程度）にオンオフした場合（以下瞬間
エレーシングと称する）を示したものである。 従つて従来から、減速時に、スロツトル弁が全
閉か否かに拘らず、吸入空気量の減少を検知した
際（前記燃料カツト条件とは異なる条件である）、
減速度に合わせて燃料噴射量を増量する、いわゆ
る減速増量（第３図参照）を行うことによつて第
２図Ａ，Ｂに示す如く、空燃比のオーバーリーン
現象を緩和し、エンジ回転のアンダーシユートを
低減することが提案されているが、瞬間レーシン
グ時には減速度△T_Pが大変小さいため、未だ十
分とはいえなかつた。 又、前述のような問題点を解消するべく、アイ
ドルスイツチがオンとなつた時に増量し、時間の
経過に従つてこの増量を減衰する、あるいはエン
ジンの所定回の回転後この増量を直ちにやめる等
（本発明の実施例の第１０図、及びこの図の説明
参照）、いわゆるアイドルオン増量を併用するこ
とが考えられるが、従来、このアイドルオン増量
は、車両走行時（例えば、車速が７Km／ｈをこえ
る時）のみ行なわれていた。 これは、エンジンが搭載された車両が無負荷状
態で停車している時（手動変速機はニユートラ
ル、自動変速機はニユートラルレンジの時）に
は、一般に空燃比がオーバーリツチになつている
あるいはなり易いにも拘らず、更にアイドルオン
増量が行われると、エシジンストールしてしまう
ことがあるからである。例えば、前記瞬間レーシ
ング時に、吸入空気量が少ないので、空燃比がオ
ーバーリツチとなることがある。 従つて従来は、例えば車速が７Km／ｈ以下の停
車時には、アイドルオン増量は行わないようにし
ていた。 しかしながら、車両停止状態時にも、前述のよ
うな吸入空気量が少なく測定されて、空燃比がオ
ーバーリーンに制御されてしまうことがある。例
えば、エンジンに負荷がかかつた状態で停車して
いる時、例えば自動変速機を備えた車両で走行レ
ンジが選択され、上り坂で止まつているような時
の瞬間レーシングでは、逆に空燃比がオーバーリ
ーンとなつて、エンジンストールするという事例
を発明者は見い出している。 この発明者の見い出した事例では、上り坂とい
うエンジ負荷がかかつており吸入空気量が多くな
てついるときに、瞬間レーシングでスロツトル弁
が全閉となると、前述のような吸入空気量が少な
く測定される傾向がより強くなり、空燃比もより
オーバーリーンに制御されてしまい、エンジンス
トールしてしまう。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくな
されたもので、自動変速機を備えた車両におけ
る、負荷がかけられて停車している時の瞬間レー
シングによるエンジン回転の落込みやエンジンス
トール等を防止することができる車両用内燃機関
の空燃比制御方法を提供することを目的とする。

【課題を達成するための手段】

本発明は、車両の走行状態に合わせて適切なシ
フト位置が選択される自動変速機と、エンジン負
荷及びエンジン回転速度等のエンジン運転状態に
応じて空燃比を制御するための、スロツトル弁よ
り上流側で吸入空気量を測定するエアフローメー
タの出力を用いた空燃比制御装置とを備えた車両
用内燃機関の空燃比制御方法において、第５図に
その要旨を示す如く、自動変速機で走行レンジが
選択され、車両が停車状態にある場合に、アイド
ルスイツチがオンとなり、且つ、アイドルスイツ
チが前回オンとなつてから今回オンとなる迄の経
過時間が所定時間より長い時は、アイドルオン増
量を行うようにして、前記目的を達成したもので
ある。

【作用】

本発明は、車両停止状態にも、状況によつて
は、アイドルオン増量を行う必要があることに着
目してなされたものである。 又、本発明は、車両停止状態時のアイドルオン
増量を行う条件を見い出してなされたものであ
る。 即ち、前記減速増量とアイドルオン増量を併用
した場合（重なつた時はアイドルオン増量優先）
には、第４図Ａ，Ｂに実線Ａで示す如くとなり、
空燃比がオーバーリーンとなることは防止できる
ものの、アイドルスイツチのオンオフを繰返した
場合には、アイドルオン増量の増量値が大きいた
め、第４図に破線Ｂで示す如く、空燃比がオーバ
ーリツチとなり、エンジンがすぐストールしてし
まう恐れがあることを発明者は見い出している。 このため、本発明では、アイドルスイツチが前
回オンとなつてから今回オンとなる迄の経過時間
が所定時間より長いことをも、アイドルオン増量
を行う条件としている。 又、本発明では、自動変速機が走行レンジであ
つて、エンジン回転速度のアンダーシユートがド
ライバビリテイ上等問題となるときのみ、アイド
ルオン増量を行う。 なお、本発明は、車両停止状態時以外のアイド
ルオン増量の可否や実行条件を限定するものでは
ない。なぜなら、本発明は、新たに車両停止状態
時のアイドルオン増量を行う条件を見い出してな
されたものだからである。

【実施例】

以下図面を参照して、本発明に係る車両用内燃
機関の空燃比制御方法が採用された、自動車用エ
ンジンの吸入空気量感知式電子制御燃料噴射装置
の実施例を詳細に説明する。 本実施例は、第６図に示すごとく、大気を取り
入れるためのエアクリーナ１２と、該エアクリー
ナ１２により吸気管１３に取り入れられた吸入空
気の流量を検出するためのエアフローメータ１４
と、該エアフローメータ１４に内蔵された、吸入
空気の温度を検出するための吸気温センサ１６
と、スロツトルボデイ１８に配設され、運転席に
配設されたアクセルペダル（図示省略）と連動し
て開閉するようにされた、吸入空気の流量を制御
するためのスロツトル弁２０と、該スロツトル弁
２０が全閉状態にある時にオンとなるアイドルス
イツチおよび所定開度以上開かれた時にオンとな
るパワースイツチを含むスロツトルセンサ２２
と、吸気マニホルド２４に配設され、エンジン１
０の各気筒の吸気ポートに向けて燃料を噴射する
ためのインジエクタ２６と、排気マニホルド２８
に配設された、排気ガス中の酸素濃度から空燃比
を検知するための酸素濃度センサ（O₂センサと
称する）３０と、排気管３２の途中に配設された
三元触媒コンバータ３４と、エンジンブロツクに
配設された、エンジン冷却水温を検知するための
水温センサ３６と、エンジン１０のクランク軸の
回転と連動して回転するデストリビユータ軸（図
示省略）を有し、エンジン回転に応じて所定クラ
ンク角毎に点火１次信号Igを発生すると共に、該
点火１次信号Igに応じて点火コイル３８で発生さ
れた高圧の点火２次信号を各気筒の点火プラグ３
９に配電するためのデストリビユータ４０と、自
動車の走行状態に合わせて適切なシフト位置が選
択される自動変速機４２と、該自動変速機４２の
出力軸の回転速度から自動車の走行速度を検出す
るための車速センサ４３と、前記自動変速機４２
で、走行レンジ以外のニユートラルレンジ又はパ
ーキングレンジが選択されている時にオンとなる
ニユートラルスイツチ４４と、バツテリ４６と、
前記エアフローメータ１４出力の吸入空気量と前
記点火１次信号Igから求められるエンジン回転速
度に応じて、所定クランク角毎に基本噴射時間に
対応するパルス幅の基本噴射パルス信号T_Pを発
生すると共に、該基本噴射パルス信号T_Pに各種
補正を加えて前記インジエクタ２６にインジエク
タ駆動パルス信号T_iを出力するアナログ演算回
路、及び、該アナログ演算回路から出力される基
本噴射パルス信号T_Pに、前記O₂センサ３０出力
の空燃比、前記スロツトルセンサ２２の出力等に
応じた補正を加えるための補正信号V_fを形成す
る共に、スロツトル弁２０が全閉状態にあり、か
つ、エンジン回転速度Neが所定の燃料カツト回
転速度Na以上である減速時は、スロツトル弁２
０が開かれるか、又は、エンジン回転速度Neが
所定の燃料カツト復帰回転速度Nb以下となるま
で、基本噴射パルスカツト信号Tcを発生するデ
ジタル演算回路を含むハイプリツド型のエンジン
制御装置４８とを備えた自動車用４気筒エンジン
１０の吸入空気量感知式電子制御燃料噴射装置に
おいて、前記エンジン制御装置４８内で、前記ニ
ユートラルスイツチ４４がオフであり、前記車速
センサ４３で検知される車速が、例えば７Km／ｈ
以下の停車状態にある場合に、前記スロツトルセ
ンサ２２のアイドルスイツチがオンとなり、且
つ、該アイドルスイツチが前回オンとなつてから
今回オンとなる迄の経過時間が所定値より長い時
は、アイドルオン増量を行うようにしたものであ
る。 前記エンジン制御装置４８は、第７図に詳細に
示すごとく、前記デストリビユータ４０から入力
される点火１次信号Igを分周して所定クランク角
毎の信号とするための分周回路５０と、該分周回
路５０出力および前記エアフローメータ１４から
入力される吸入空気量信号に応じて、基本噴射時
間に対応するパルス幅の基本噴射パルス信号T_p
を所定クランク角毎に発生する基本噴射パルス生
成回路５２と、ダイオード５４を介して入力され
る基本噴射パルス信号T_pに対して、前記吸気温
センサ１６出力の吸気温信号、前記水温センサ３
６出力のエンジン冷却水温信号および後出デジタ
ル制御回路出力の補正信号V_fに応じて補正を施
すための乗算補正回路５６と、該乗算補正回路５
６出力のインジエクタ駆動パルス信号Tiによつ
て駆動され、前記インジエクタ２６に通電するた
めのインジエクタ駆動トランジスタ６０と、各種
演算処理を行うための、例えばマイクロプロセツ
サからなる中央処理装置（以下CPUと称する）
６２ａ、各種時間信号を発生するためのタイマ６
２ｂ、前記基本噴射パルス生成回路５２出力の基
本噴射パルス信号T_pに応じて割込みを行うため
の割込み制御部６２ｃ、前記O₂センサ３０出力
の空燃比信号、前記スロツトルセンサ２２の出
力、前記車速センサ４３出力の車速信号、前記ニ
ユートラルスイツチ４４出力等を取り込むための
デジタル入力ポート６２ｄ、前記エアフローメー
タ１４から入力される吸入空気量信号、前記水温
センサ３６から入力されるエンジン冷却水温信号
等をデジタル信号に変換して取り込むためのアナ
ログ−デジタルコンバータ（以下Ａ／Ｄコンバー
タと称する）６２ｅ、CPU６２ａにおける演算
データ等を一時的に記憶するためのランダムアク
セスメモリ（以下RAMと称する）６２ｆ、制御
プログラムや各種定数等を記憶するためのリード
オンリーメモリ（以下ROMと称する）６２ｇ、
前記CPU６２ａにおける演算結果に応じて、基
本噴射パルスカツト信号Tcを前記乗算補正回路
５６の入力側に出力するためのダジタル出力ポー
ト６２ｈ、同じく前記CPU６２ａにおける演算
結果に応じて得られるデジタル補正信号をアナロ
グ補正信号Vfに変換して前記乗算補正回路５６
に出力するためのデジタル−アナログコンバータ
（以下Ｄ／Ａコンバータと称する）６２ｉ、キイ
スイツチ４９介して印加される前記バツテリ４６
の電圧を各構成機器に供給するための電源回路６
２ｊ、および、前記バツテリ４６から直接印加さ
れる電圧を前記RAM６２ｆに供給するための電
源回路６２ｋからなるデジタル制御回路６２とか
ら構成されている。第３図において、６４は、プ
ルアツプ抵抗、６６は、インジエクタ用レジスタ
である。 以下作用を説明する。 本実施例におけるアイドルオン増量は、第８図
に示すようなルーチンに従つて実行される。即
ち、まずステツプ101で、前記ニユートラルスイ
ツチ４４に出力に応じて、前記自動変速機４２
で、走行レンジ、即ち、ニユートラルレンジ及び
パーキングレンジ以外のレンジが選択されている
か否かを判定する。判定結果が正である場合に
は、ステツプ102に進み、前記車速センサ４３の
出力に応じて、車速が例えば７Km／ｈ以下である
か否かを判定する。判定結果が正である場合、即
ち、自動車が停車状態にあると判断される時に
は、ステツプ103に進み、前記アイドルスイツチ
がオンとなつたか否かを判定する。判定結果が正
である場合には、ステツプ104に進み、アイドル
スイツチが前回オンとなつてから今回オンとなる
迄の経過時間△ｔ（第９図参照）が所定値以上で
あるか否かを判定する。判定結果が正である場
合、即ち、ここでアイドルオン増量を行つても過
増量となる恐れがないと判断される時は、ステツ
プ105に進み、燃料噴射量を所定量増量して、ア
イドルオン増量を実行する。なお、このステツプ
105における、アイドルオン増量値は、例えば、
第１０図に実線Ｃ或いは一点鎖線Ｄで示す如く、
アイドルスイツチがオンとなつた後のエンジン回
転数に応じて変化させることできる。 本実施例においては、過増量となる恐れがない
ことを、アイドルスイツチが前回オンとなつてか
ら今回オンとなる迄の経過時間が所定値より長い
ことから判定するようにしているので、判定が容
易である。 なお、過増量となる恐れがないことの判定方法
は、例えば、前記O₂センサ３０の出力に応じて、
該O₂センサ３０によつてリーン状態が検知され
ていることから判定することも可能であることも
発明者は見い出している。 又、本実施例におては、自動変速機４２で走行
レンジが選択されていることを、ニユートラルス
イツチ４４のオンオフ状態から検知するようにし
ているので、検知が容易である。なお、自動変速
機４２で走行レンジが選択されていることを検知
する方法は、これに限定されない。又、ドライブ
レンジが選択されている時にのみ本発明を適用す
ることも可能である。 前記実施例においては、本発明が、ハイブリツ
ド型のエンジン制御装置を備えた吸入空気量感知
式電子制御燃料噴射装置に適用されていたが、本
発明の適用範囲はこれに限定されず、完全にデジ
タル化されたデジタル型エンジン制御装置を備え
た吸入空気量感知式電子制御燃料噴射エンジン、
あるいは、吸気管圧力感知式電子制御燃料噴射エ
ンジン、更には、一般の内燃機関にも同様に適用
できることは明らかである。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、自動変速
機を備えた車両における瞬間レーシング後のエン
ジン回転の落込みやエンジンストール等を防止す
ることができ、車両のドライバビリテイを向上す
ることができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、アイドルオン増量及び減速増量を共
に行わなかつた場合の、自動変速機を備えた自動
車における上り坂ドライブレンジ停車時の瞬間レ
ーシング時の空燃比とエンジン回転速度の変化状
態の関係を示す線図、第２図は、同じく、アイド
ルオン増量を行わず、減速増量のみを行つた場合
の、空燃比とエンジン回転速度の変化状態の関係
を示す線図、第３図は、前記減速増量における減
速度と増量値の関係の例を示す線図、第４図は、
第１図及び第２図と同様の場合において、アイド
ルオン増量及び減速増量を共に行つた場合の、空
燃比とエンジン回転速度の変化状態の関係の例を
示す線図、第５図は、本発明に係る車両用内燃機
関の空燃比制御方法の要旨を示す線図、第６図
は、本発明が採用された自動車用エンジンの電子
制御燃料噴射装置の実施例の構成を示す、一部断
面図を含む平面図、第７図は、前記実施例で用い
られているエンジン制御装置の構成を示すブロツ
ク線図、第８図は、同じく、アイドルオン増量を
行うためのルーチンの要部を示す流れ図、第９図
は、前記実施例における、アイドルスイツチの変
化状態の例を示す線図、第１０図は、前記ルーチ
ンで用いられている、アイドルオン増量を行うた
めの、アイドルスイツチがオンとなつた後のエン
ジン回転数と増量値の関係を示す線図である。 １０……エンジン、２０……スロツトル弁、２
２……スロツトルセンサ、２６……インジエク
タ、４０……デストリビユータ、４２……自動変
速機、４３……車速センサ、４４……ニユートラ
ルスイツチ、４８……エンジン制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両の走行状態に合わせて適切なシフト位置
   が選択される自動変速機と、エンジン負荷及びエ
   ンジン回転速度等のエンジン運転状態に応じて空
   燃比を制御するための、スロツトル弁より上流側
   で吸入空気量を測定するエアフローメータの出力
   を用いた空燃比制御装置とを備えた車両用内燃機
   関の空燃比制御方法において、 自動変速機を走行レンジが選択され、車両が停
   止状態にある場合に、アイドルスイツチがオンと
   なり、且つ、アイドルスイツチが前回オンとなつ
   てから今回オンとなる迄の経過時間が所定時間よ
   り長い時は、アイドルオン増量を行うようにした
   ことを特徴とする車両用内燃機関の空燃比制御方
   法。