JPH0451655B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、フユエルカツト機能を備えた内燃機
関の燃料供給装置に関する。 （従来の技術） 一般に、フユエルカツトを行う主目的は燃費の
向上と不要排気ガスの低減とにあり、これらを効
率よく達成しつつエンジンの運転性をも考慮する
ことが必要である。 従来のこのフユエルカツト機能を備えた内燃機
関の燃料供給装置では、エンジン回転数に応じて
フユエルカツト、リカバ（燃料供給停止、解除）
を行つて上記目的を達成している。 しかしながら、流体継手やトルクコンバータの
ような非剛体の動力伝達機構を有するエンジンに
あつては、ギヤ位置によつてトルク−回転数の変
換割合が異なることからリカバ時の最適な回転数
に差が生じる。したがつて、フユエルカツト条件
の判定をエンジン回転数のみによつて行うと、フ
ユエルカツト時間が極めて短くなり、フユエルカ
ツト、リカバを極短時間で行うこととなつて運転
性を損なう。あるいは、フユエルカツト領域にあ
りながらも現実にフユエルカツトを行うことがで
きないという不具合がある。 そこで、本出願人はこのような不具合を解決し
てフユエルカツト機能の効果を高めるものとし
て、先に内燃機関の燃料供給装置（特願昭59−
65954号）を出願している。ところが、先願にか
かる装置にあつても装置各部のパーツの特性のば
らつきや経時変化（以下、これらを総称して特性
変化という）を適切に判断してフユエルカツトの
機能をより高めるという点では不十分であり、改
善の余地がある。 （発明の目的） そこで本発明は、学習制御の概念を取り入れて
フユエルカツト制御を行うことにより、装置各部
の特性変化に拘らずフユエルカツト制御を適切な
ものとして、エンジンの運転性を損なうことなく
フユエルカツト本来の効果をより一層高めること
を目的としている。 （発明の構成） 本発明による内燃機関の燃料供給装置は、その
基本概念図を第１図に示すようにエンジンの動力
を所定の作動流体を介して車両に伝達するととも
に、エンジンがフユエルカツト状態にあるとき車
両の走行慣性力をエンジンに伝達する動力伝達手
段ａと、動力伝達手段ａの出力軸の回転数を検出
する出力軸回転数検出手段ｂと、エンジンの回転
数を検出するエンジン回転数検出手段ｃと、出力
軸回転数及びエンジン回転数に基づいて予め設定
されたフユエルカツト領域を記憶する記憶手段ｄ
と、エンジンの実際のフユエルカツト時間を検出
するフユエルカツト時間検出手段ｅと、フユエル
カツト時間に基づいてフユエルカツト領域を更新
する領域更新手段ｆと、エンジンが所定の減速運
転状態に移行すると、領域更新手段によつて更新
されたフユエルカツト領域を前記記憶手段から呼
び出し、出力軸回転数及びエンジン回転数に基づ
いてフユエルカツト信号を出力する信号発生手段
ｇと、エンジンの運転状態に基づいて燃料供給量
を演算し供給信号を出力するとともに、フユエル
カツト信号が入力されると供給信号の出力を停止
する供給量演算手段ｈと、供給信号に基づいてエ
ンジンに燃料を供給する燃料供給手段ｉと、を備
えており、装置各部の特性変化に拘らずフユエル
カツト制御の機能を高めるものである。 （実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。 第２，３図は本発明の第１実施例を示す図であ
る。 まず、構成を説明する。第２図において、１は
６気筒のエンジンであり、吸入空気はエアクリー
ナ２より吸気管３を通して各気筒に供給され燃料
は噴射信号（供給信号）Siに基づきインジエクタ
（燃料供給手段）４により噴射される。気筒内の
混合気は所定の点火タイミングで着火、爆発し、
排気となつて排気管（図示略）を通して排出され
る。 混合気の爆発力はエンジン動力として自動変速
機（動力伝達手段）５を介して車両に伝達され、
車両はエンジン動力を受けて走行する。自動変速
機５はトルクコンバータ６を有しており、トルク
コンバータ６はエンジンに連結される入力軸（原
動軸）７とともに一体回転するポンプインペラ８
の回転トルクを所定の作動流体を介してタービン
ランナ９に伝達し、該タービンランナ９とともに
一体回転する出力軸（被動軸）１０にエンジン動
力を伝達する。出力軸１０の回転トルクは遊星歯
車補助変速機を介して車輪に伝達され、車両走行
力として作用する。なお、１１はステータであ
る。一方、自動変速機５はフユエルカツト状態に
あるとき車両の走行慣性力をエンジン側に伝達
し、エンジン１を負のトルクで運転させる。 吸入空気の流量Qaはエアフローメータ２１に
より検出され、吸気管３内の絞弁２２によつて制
御される。また、絞弁２２の開度Cvは絞弁開度
センサ２３により検出され、エンジン１の回転数
Neはクランク角センサ２４により検出される。
このクランク角センサ２４はエンジン回転数検出
手段を構成する。 さらに、トルクコンバータ６のタービン回転数
Ntはタービン回転数センサ２６（出力軸回転数
検出手段）により検出される。クランク角センサ
２４およびタービン回転数センサ２６からの信号
はコントロールユニツト３０に入力されており、
コントロールユニツト３０はこれらのセンサ情報
に基づいて燃料供給制御を行う。 コントロールユニツト３０は記憶手段、フユエ
ルカツト時間検出手段、領域更新手段、信号発生
手段および供給量演算手段としての機能を有して
おり、CPU３１、メモリ３２、システムクロツ
ク３３およびＩ／Ｏポート３４により構成され
る。CPU３１はメモリ３２に書き込まれている
プログラムに従つてＩ／Ｏポート３４より必要と
する外部データを取り込んだり、また同メモリ３
３との間でデータの授受を行つたりしながら演算
処理し、必要に応じて処理したデータをＩ／Ｏポ
ート３４へ出力する。Ｉ／Ｏポート３４にはクラ
ンク角センサ２４およびタービン回転数センサ２
６からの信号が入力されるとともに、Ｉ／Ｏポー
ト３４からは噴射信号Siが出力される。噴射信号
Siはアンプ３５を介して各気筒のインジエクタ４
に出力される。メモリ３２はCPU３１における
演算プログラムや演算に使用するデータを記憶し
ており、システムクロツク３３は回路各部の演算
処理タイミングを刻んでいる。 次に作用を説明する。 第３図はメモリ３２に書き込まれているフユエ
ルカツト制御のプログラムを示すフローチヤート
であり、図中P₁〜P₁₄はフローの各ステツプを示
している。本プログラムは所定時間毎に一度実行
される。 まず、P₁で絞弁２２が全閉であるか否かを判
別し、全閉（例えば、減速運転）でないときは
P₂に、全閉のときはP₃に進んで、それぞれフユ
エルカツトフラグFCを判別する。フユエルフラ
グFCは燃料の供給／停止を表すフラグであり、
セツト（FC＝１）されているとき燃料を供給
（以下、サプライという）することを、リセツト
（FC＝０）されているときフユエルカツトするこ
とを示す。P₂でFC＝１のときは既にサプライ条
件下にあると判断してサプライ状態を継続して今
回のルーチンを終了する。また、FC＝０のとき
は前回までフユエルカツト状態にあつたが今回加
速操作が行われたと判断してリカバフローRFに
移行する。 一方、上記ステツプP₁で絞弁２２が全閉のと
きはP₃でフユエルフラグFCを判別し、FC＝１の
ときはフユエルカツトを行うか否かを判別してい
るカツト判別フローCHFに移行し、FC＝０のと
きは既にフユエルカツト状態にあると判断して
P₄でエンジン回転数Neがリカバ回転数Nrまで低
下しているか否かを判別する。そして、Ne＞Nr
のときは未だリカバ回転数まで低下していないと
判断して今回のルーチンを終了し引き続きフユエ
ルカツト状態を維持する。また、Ne≦Nrのとき
はリカバを行う条件下にあると判断してリカバフ
ローRFに移行する。 ここで、最初にカツト判別フローCHFから述
べる。 カツト判別フローCHFでは、まずP₅でタービ
ン回転数Ntをカツト許可回転数Ntcと比較する。
カツト許可回転数Ntcはエンジン１が減速状態に
あるときフユエルカツトを行うか否かを判別する
ための基準となる回転数であり、後述のように学
習制御により常に燃費を考慮して最適値に補正さ
れる。Nt＜Ntcのときはフユエルカツトを行う
状態にないと判断して今回のルーチンを終了し、
Nt≧Ntcのときはフユエルカツト条件下にある
と判断して、まずP₆でこのときのタービン回転
数Ntをフユエルカツト開始回転数Ntoとして記
憶する。 次いで、P₇でカツトタイマをクリアしてその
タイマ値tfをtf＝０として再スタートさせた後、
P₈に進む。カツトタイマはフユエルカツトを行
つている実際のフユエルカツト時間を計測するも
のである。ここで、この実際のフユエルカツト時
間について簡単に説明する。 フユエルカツトが実行された場合、エンジン回
転数は低下するので、エンジンが停止しない範囲
でフユエルカツトをリカバする必要がある。ま
た、フユエルカツト状態で加速操作が行われたと
きには、直ちにリカバする必要がある。したがつ
て、フユエルカツトのスタートからリカバするま
での実際のフユエルカツト時間（以下、単にフユ
エルカツト時間ともいう）には、エンジン回転数
の低下によるもの（以下、回転数低下フユエルカ
ツト時間という）と、加速操作によるもの（以
下、加速操作フユエルカツト時間という）との２
種類が存在する。そして、P₈でフユエルフラグ
FCをリセツトし、他のプログラムで次式に従
つて演算されている燃料噴射量TpにこのFC＝０
を乗じてTp＝０としフユエルカツトを開始する。 Tp＝ｋ・Qa／Ｎ …… 但し、ｋ：定数 これにより、フユエルカツトが行われ、フユエ
ルカツト期間中はP₁−P₃−P₄とフローが流れる。 フユエルカツト状態にあるときは、()エンジ
ン回転数Ｎが低下してリカバ回転数Nrになるか、
()加速操作が行われると、リカバフローRFに
移行し所定の学習を行つた後にリカバを行う。 () Ne≦NrからリカバフローRFに移行したと
き まず、P₉でフユエルカツト時間を表すカツト
タイマのタイマ値tfを所定値tfoと比較し、tf＜
tfoのときは予定しているフユエルカツト時間を
未だ十分に経過していないにも拘らずNe≦Nrの
状態に至つたと判断してP₁₀でカツト許可回転数
Ntcを正の所定値βだけ高くしてP₁₁に進む。こ
れにより、次回のフユエルカツト開始時にはNtc
がβだけ引き上げられることとなつて、運転性を
損なう極短時間のフユエルカツトは禁止される。
P₁₁ではフユエルフラグをセツト（FC＝１）し燃
料噴射量TpにFC＝１を乗じる。したがつて、イ
ンジエクタ４からはTpなる量の燃料が噴射され
てリカバが行われる。 一方、P₉でtf≧tfoのときは予定しているフユ
エルカツト時間を経過してNe≦Nrの状態に戻つ
たと判断してP₁₂でカツト許可回転数Ntcを現在
のタービン回転数Ntに所定値αを加えた値（Nt
＋α）と比較する。Ntc＞Nt＋αのときはフユ
エルカツト中における車両の減速度が大きくても
充分なフユエルカツト時間があつたと判断して
P₁₃で下方修正のためNtcをNt＋α（但し、αは正
の所定値）に置き換え、P₁₁でリカバを行う。な
お、車両の減速度が大きい方が、エンジン回転数
Neの低下が早くなり、フユエルカツト開始状態
（Ne，Nt）が同じでもフユエルカツト時間は短
くなる。また、Ntc≦Nt＋αのときは該減速度
が小さいと判断してそのままP₁₁に進む。 () 加速操作が行われたとき P₂からP₁₄に進み、P₁₄で前記ステツプP₉と同様
の判別を行う。tf＜tfoのときはP₁₁で直ちにリカ
バを行い、tf≧tfoのときはP₁₂に進み、上方修正
はしない。 このように、リカバフローRFでは装置の特性
変化を判断するためフユエルカツト時間や車両の
減速程度を学習してカツト許可回転数Ntcを運転
性を損なう極短時間のフユエルカツトが発生しな
い状態で常に燃費が最良となるように補正する。
したがつて、運転性を損なわずにフユエルカツト
本来の効果を最大限に発揮させることができる。 すなわち、カツト許可回転数Ntcが低すぎる場
合、前述した回転数低下フユエルカツト時間は極
端に短くなり、運転性が損われる。また、このカ
ツト許可回転数Ntcが高すぎる場合、フユエルカ
ツト開始までに無駄な燃料供給が行われて、燃費
が悪化する。したがつて、フユエルカツト時間に
応じてカツト許可回転数Ntcを更新することがで
きる本願発明は、上述の効果を得ることができ
る。 第４図は本発明の第２実施例を示す図であり、
本実施例では慣性状態検出手段が新たにトルクコ
ンバータ６のポンプ回転数Npをも検出する点が
異なるため、これに応じてプログラムの内容が一
部相違する。 本実施例では第４図にそのプログラムのみを示
す。なお、実際上はNe＝NpであるからNpの検
出はクランク角センサ２４で代用される。そし
て、本プログラムの説明にあたり第１実施例と同
一処理を行うステツプには同一番号を付してその
説明を省略し、異なる処理を行うステツプには20
番台以降の番号を付して処理内容を説明する。 第４図において、P₁で絞弁２２が全閉のとき
はP₂₁でエンジン回転数Ne（ポンプ回転数Npでも
ある）とタービン回転数Ntを読み込み、P₃に進
む。P₃からカツト判別フローCHFに進んだとき
は、まずP₂₂でデイレータイマの値Tdから所定値
ΔTを減算する。このΔTは本プログラムの実行
時間間隔である。 次いで、P₂₃でタイマ値Tdが

〔０〕より小さい
か否かを判別し、Td＜０のときはP₂₄でTd＝０
としてP₂₅に進み、Td≧０のときはそのままP₂₅
に進む。P₂₅ではタイマ値Tdを所定値T₁と比較
し、Td≦T₁のときは絞弁全閉から所定の遅延時
間が経過したと判断してP₂₆でNp、Ntをパラメ
ータとして第５図に示すマトリクスからフユエル
カツトフアクタFCFを読み出し、その読み出し
値をフユエルフラグFCの表示値とする。 フユエルカツトフアクタFCFはNpとNtのそれ
ぞれの値に応じてフユエルカツトを行うか否かを
表すもので、FCF＝１のときフユエルカツトを
行わないことを、FCF＝０のときフユエルカツ
トを行うことを示す。第５図に示すマトリクスは
トルクコンバータ６の入力／出力回転数から車両
の走行状態（例えば、走行中のギヤ位置やエンジ
ン補機負荷）を判断しフユエルカツトの開始が適
切となるように予め設定される。したがつて、第
５図においてFCF＝０の部分はフユエルカツト
領域を、FCF＝１の部分はフユエルサプライ領
域を表す。 次いで、P₂₇でフユエルフラグFCを判別し、
FC＝０のときはP₂₈でこのときのエンジン回転数
NeをNeoに、タービン回転数NtをNtoにセツト
してフユエルカツト開始回転数として記憶すると
ともに、P₇でカツトタイマをクリアしてルーチ
ンを終了する。 一方、上記ステツプP₂₅でTd＞T₁のときやP₂₇
でFC＝１のときはフユエルカツトを行わずにル
ーチンを終了する。 このように、絞弁全閉から所定時間はフユエル
カツトが延期され、この延期期間中に自動変速機
５のギヤ位置によるNpとNtの大きさに基づいて
フユエルカツトフアクタFCFが適切に判断され
る。したがつて、従来のように単にNeのみに基
づく判断と異なり極めて適切にフユエルカツト領
域が定められる。 次に、リカバフローRFについて説明する。 () Ne≦NrからリカバフローRFに移行したと
き P₉でtf＜tfoのときはP₃₁で今回フユエルカツト
を開始したNeoとNtoの組に対応するフユエルカ
ツトフアクタFCFを

〔０〕から〔１〕にセツト
してP₁₁に進んでリカバを行つた後、P₃₂でデイレ
ータイマを所定の初期値（前記遅延時間）にプリ
セツトしてルーチンを終了する。 一方、P₉でtf≧tfoのときはP₃₃でタイマ値tfを
〔tfo＋γ〕（但し、γは正の所定値）と比較する。
tf＜tfo＋γのときはルーチンを終了し、tf≧tfo
＋γのときはフユエルカツト時間が予定していた
時間よりも長いと判断してP₃₄でフユエルカツト
領域を拡大した後P₁₁に進む。すなわち、P₃₄では
NeoとNtoによつて決定されたフユエルカツトフ
アクタFCF（以下、これをFCF｛Neo，Nto｝とい
う関数の形式で表す）において、NeoとNtoの領
域を次のように拡大する。 FCF｛Neo，Nto＋αt｝＝０ FCF｛Neo−αe，Nto｝＝０ 但し、αt：正の所定値 αe：正の所定値 これにより、FCF＝０となるフユエルカツト
領域が拡大され、燃費の向上がより高められる。 () 加速操作が行われたとき P₁−P₂−P₃₃とフローが流れて直ちにリカバが
行われる。 このように、本実施例では車両の慣性状態がよ
り精密に判断され、第１実施例以上にきめ細かく
フユエルカツト制御を行いその効果を高めること
ができる。 第６図は本発明の第３実施例を示す図であり、
本実施例ではマトリクス形式のフユエルカツトフ
アクタに代えてエンジン１のカツト許可回転数
Necを運転条件に応じて設定するものである。第
２実施例と同様の第３図と異なるステツプのみに
40番台の番号を付してその処理内容を説明し他は
略す。 第６図において、カツト判別フローCHFでは
まず、P₄₁でエンジン回転数Neをカツト許可回転
数Necと比較する。カツト許可回転数Necはエン
ジン１が減速状態にあるときフユエルカツトを開
始するか否かの判別基準値であり、第７図に示す
ようにタービン回転数Ntの変化領域毎に適切な
値に設定される。Ne＜Necのときは今回のルー
チンを終了し、Ne≧NecのときはP₄₂でこのとき
のエンジン回転数Ne、タービン回転数Ntをフユ
エルカツト開始回転数Neo，Ntoとして記憶しP₇
に進む。 また、リカバフローRFでは、P₉でNO命令に
従うときP₄₃で、フユエルカツト開始時に記憶し
たNtoに対応するカツト許可回転数Neoを所定値
βだけ高くしてP₁₁に進む。これにより、次回の
フユエルカツト開始時にはNecが、Neoに対して
βだけ引き上げられ、運転性を損う極短時間のフ
ユエルカツトが禁止される。一方、P₉でYES命
令に従うときはP₄₄でカツト許可回転数Necを
Neo−αと比較する。Nec＞Neo−αのときは、
P₄₅でNecをNeo−αに置き換えて下方修正を行
つた後P₁₁に進み、Nec≦Neo−αのときはその
ままP₁₁に進む。なお、上記の場合、もともとフ
ユエルカツト条件を満たしているので、Neo≧
Necという関係にある。ここで、下方修正を行う
のは、フユエルカツト開始時のエンジン回転数
Neoが従来のカツト許可回転数Necに充分近く
（差はα以内）ても、フユエルカツト時間が所定
値t_fpが上まわつているからである。また第２実施
例のようにフユエルカツト時間から下方修正をす
るか否かを決定する方法ももちろん可能である。 このように、本実施例ではタービン回転数Nt
の値に応じてカツト許可回転数Necを適切に設定
するとともに、このNecを学習制御により補正し
て燃費向上効果を高めることができる。 （効果） 本発明によれば、学習制御により装置各部の特
性変化を判断して適切なフユエルカツト制御を行
うことができ、エンジンの運転性を損なうことな
くフユエルカツト本来の効果をより一層高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念図、第２、３図は本
発明の第１実施例を示す図であり、第２図はその
全体構成図、第３図はそのフユエルカツト制御の
プログラムを示すフローチヤート、第４、５図は
本発明の第２実施例を示す図であり、第４図はそ
のフユエルカツト制御のプログラムを示すフロー
チヤート、第５図はそのタービン回転数とエンジ
ン回転数によりフユエルカツト領域を示す図、第
６、７図は本発明の第３実施例を示す図であり、
第６図はそのフユエルカツト制御のプログラムを
示すフローチヤート、第７図はそのタービン回転
数の運転領域毎にエンジンのカツト許可回転数の
設定値を示す図である。 １…エンジン、４…インジエクタ（燃料供給手
段）、５…自動変速機（動力伝達手段）、２４…ク
ランク角センサ（エンジン回転数検出手段）、２
６…タービン回転数センサ（出力軸回転数検出手
段）、３０…コントロールユニツト（記憶手段、
フユエルカツト時間検出手段、領域更新手段、信
号発生手段および供給量演算手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ａ） エンジンの動力を所定の作動流体を介
   して車両に伝達するとともに、エンジンがフユ
   エルカツト状態にあるとき車両の走行慣性力を
   エンジンに伝達する動力伝達手段と、 ｂ） 前記動力伝達手段の出力軸の回転数を検出
   する出力軸回転数検出手段と、 ｃ） エンジンの回転数を検出するエンジン回転
   数検出手段と、 ｄ） 前記出力軸回転数及びエンジン回転数に基
   づいて予め設定されたフユエルカツト領域を記
   憶する記憶手段と、 ｅ） エンジンの実際のフユエルカツト時間を検
   出するフユエルカツト時間検出手段と、 ｆ） 該フユエルカツト時間に基づいて前記フユ
   エルカツト領域を更新する領域更新手段と、 ｇ） エンジンが所定の減速運転状態に移行する
   と、領域更新手段によつて更新されたフユエル
   カツト領域を前記記憶手段から呼び出し、前記
   出力軸回転数及びエンジン回転数に基づいてフ
   ユエルカツト信号を出力する信号発生手段と、 ｈ） エンジンの運転状態に基づいて燃料供給量
   を演算し供給信号を出力するとともに、フユエ
   ルカツト信号が入力されると該供給信号の出力
   を停止する供給量演算手段と、 ｉ） 供給信号に基づいてエンジンに燃料を供給
   する燃料供給手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装
   置。