JPH0579373A - エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料カットからの燃料復帰時にエンジンの着
火性の悪化に起因するエンジンストールを確実に防止し
得るようなエンジンの制御装置を提供する。 【構成】 エンジンの着火性に大きく影響を及ぼすバッ
テリの充電状態を検知する為、バッテリにその電解液の
比重を検出する比重センサと電解液の温度を検出する電
解液温度センサとを設け、検出した比重を検出温度で補
正して標準温度における比重を求め、その比重に基いて
復帰回転数を補正する補正係数αを図４の関数式から演
算し、復帰回転数Ｎｅｂ＝基本復帰回転数Ｎｅｂ０（約
１０５０ｒｐｍ）×α、のように、電解液の比重の減少
つまり充電状態の悪化つまり着火性の悪化に応じて復帰
回転数Ｎｅｂが大きくなるように復帰回転数Ｎｅｂを設
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの制御装置に
関し、特に燃料カットから復帰する復帰回転数を、エン
ジンの着火性悪化時には高く補正するように構成したも
のに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の自動車用エンジンにおいては、例
えば、特開昭６１−１９８２６号公報にも記載のよう
に、制動性と燃費の改善を図り且つ排気エミッションの
悪化を防ぐ為に、減速時に燃料カットを行ない、この燃
料カット中にエンジン回転数が所定の復帰回転数以下に
低下したときにはエンジンストール防止しアイドル状態
とする為に燃料カットを停止して燃料供給を再開するよ
うに構成してある。その為、エンジンの運転領域に燃料
カット領域をエンジンの制御装置に予め設定するととも
に、常時エンジンの運転状態を検出し、その検出した運
転状態に基いてエンジンを制御することにより、燃料カ
ットと燃料復帰を実行する。ところで、前記復帰回転数
は、通常の場合約１０００ｒｐｍ位の所定値に設定され
るが、エンジンの状態に応じて復帰回転数を補正する技
術、例えば、減速度合に応じて復帰回転数を補正した
り、或いはエンジンの温度状態が温間か冷間かに応じて
復帰回転数を変えたりする技術も実用化されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記減速燃料カット後
の燃料復帰を行う際、エンジンの状態に応じて復帰回転
数を適切に設定しないと、燃料供給を再開しても着火性
や燃焼性の悪化によりトルクの立ち上がりが遅れエンジ
ン負荷に負けてエンジンストールが発生することにな
る。前記燃焼室内における着火性や燃焼性に大きく影響
する要因としては、エンジンの温度状態の他に、空燃
比、混合気のガス圧力、プラグ形状、イグナイタに供給
される１次電流の値、などを挙げることが出来る。しか
し、従来のエンジンの制御装置では点火後着火するとき
の着火性を考慮して復帰回転数を補正するように構成し
ていないため、バッテリ電圧の低下により着火性が悪化
しているような場合には、点火エネルギーの不足により
点火から着火までの燃焼遅れ時間が長くなり、トルクの
立ち上がりが遅れてストールが発生しやすくなる。本発
明の目的は、燃料復帰時にエンジンの着火性の悪化に起
因するエンジンストールの発生を確実に防止し得るエン
ジンの制御装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るエンジン
の制御装置は、減速時にエンジンに対して燃料カットを
行うとともに、燃料カット中にエンジン回転数が所定の
復帰回転数以下になったときにエンジンに対して燃料供
給を再開するように構成してなるエンジンの制御装置に
おいて、エンジンの着火性を検知する着火性検知手段を
設け、前記着火性検知手段で検知される着火性が悪化し
たときには、着火性が良好なときよりも前記復帰回転数
を高回転側へ補正する復帰回転数補正手段を設けたこと
を特徴とするものである。

【０００５】請求項２に係るエンジンの制御装置は、請
求項１に記載の装置において、前記着火性検知手段は、
バッテリの充電状態を検知する充電状態検知手段で構成
されたことを特徴とするものである。

【０００６】請求項３に係るエンジンの制御装置は、請
求項２に記載の装置において、前記充電状態検知手段
は、バッテリの電解液の比重を検知するように構成され
たことを特徴とするものである。

【０００７】請求項４に係るエンジンの制御装置は、請
求項２に記載の装置において、前記充電状態検知手段
は、バッテリの電圧を検知するように構成されたことを
特徴とするものである。

【０００８】

【作用】請求項１に係るエンジンの制御装置は、減速時
にエンジンに対して燃料カットを行うとともに、燃料カ
ット中にエンジン回転数が所定の復帰回転数以下になっ
たときにエンジンに対して燃料供給を再開する。このエ
ンジンの制御装置において、着火性検知手段はエンジン
の着火性を検知し、復帰回転数補正手段は着火性検知手
段で検知される着火性が悪化したときには着火性が良好
なときよりも復帰回転数を高回転側へ補正する。従っ
て、燃料復帰時に着火性の悪化によるトルクの立ち上が
りの遅れからエンジンストールが発生するのを確実に防
止出来る。

【０００９】請求項２に係るエンジンの制御装置におい
ては、基本的に請求項１と同様の作用が得られるうえ、
前記着火性検知手段は、バッテリの充電状態を検知する
充電状態検知手段で構成されているので、着火性に大き
く影響するバッテリの充電状態を検知しその充電状態の
悪化に応じて復帰回転数を高く補正出来る。

【００１０】請求項３に係るエンジンの制御装置におい
ては、基本的に請求項２と同様の作用が得られるうえ、
前記充電状態検知手段は、バッテリの電解液の比重を検
知するように構成されているので、バッテリの電解液の
比重からバッテリの充電状態を確実に検知出来る。

【００１１】請求項４に係るエンジンの制御装置におい
ては、基本的に請求項２と同様の作用が得られるうえ、
前記充電状態検知手段は、バッテリの電圧を検知するよ
うに構成されているので、バッテリの電圧からバッテリ
の充電状態を簡単に検知出来る。

【００１２】

【発明の効果】請求項１に係るエンジンの制御装置によ
れば、減速時に燃料カットを行うとともに、燃料カット
中に所定の復帰回転数以下になったときに燃料供給を再
開するようにしたエンジンの制御装置に、前記着火性検
知手段と、復帰回転数補正手段とを設けたことにより、
燃料復帰時に着火性の悪化によるトルクの立ち上がりの
遅れからエンジンストールが発生するのを確実に防止出
来る。

【００１３】請求項２に係るエンジンの制御装置によれ
ば、基本的に請求項１と同様の効果が得られるうえ、前
記着火性検知手段を、バッテリの充電状態を検知する充
電状態検知手段で構成したことにより、着火性に大きく
影響するバッテリの充電状態を検知しその充電状態の悪
化に応じて復帰回転数を高く補正することが出来る。

【００１４】請求項３に係るエンジンの制御装置によれ
ば、基本的に請求項２と同様の効果が得られるうえ、前
記充電状態検知手段を、バッテリの電解液の比重を検知
するように構成してので、バッテリの電解液の比重から
バッテリの充電状態を確実に検知出来る。

【００１５】請求項４に係るエンジンの制御装置によれ
ば、基本的に請求項２と同様の効果が得られるうえ、前
記充電状態検知手段を、バッテリの電圧を検知するよう
に構成したので、バッテリの電圧からバッテリの充電状
態を簡単に検知出来る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明に係るエンジンの制御装置の実
施例について図面に基いて説明する。最初に、図１に基
いてエンジンの制御系の構成について説明すると、エン
ジンＥは自動車に搭載された自動車用の立型４気筒ガソ
リンエンジンであり、その吸気通路１には、上流側から
順にエアクリーナ２と、エアフローメータ３と、スロッ
トル弁４と、ＩＳＣ弁５と、サージタンク６と、燃料噴
射用のインジェクタ７などが設けられ、排気通路８には
触媒コンバータ９とサイレンサー１０とが設けられ、シ
リンダヘッドの吸気ポート１１の下流端には吸気弁１２
が設けられ、排気ポート１３の上流端には排気弁１４が
設けられるとともに点火プラグ１５が設けられ、点火の
為のイグナイタ１６とデストリビュータ１７も設けられ
ている。エンジンＥの制御装置１６は、インジェクタ７
と、イグナイタ１６と、ＩＳＣ弁５などを制御する為の
もので、この制御装置１６へエンジンＥの制御に関連す
る種々の状態量を検出する為のセンサ類としては、吸入
空気量を検出するエアフローメータ３と、スロットル弁
４の開度を電気的に検出するスロットル開度センサ１７
と、吸気温センサ１８と、水温センサ１９と、シリンダ
内の圧力を検出する圧力センサ２０と、クランク軸２１
の回転角を検出するクランク角センサ２２と、バッテリ
２３の電解液の比重を検出する比重センサ２４と、バッ
テリ２３の電解液の温度を検出する電解液温度センサ２
５などが設けられ、これらセンサ類の検出信号は制御装
置１６へ夫々供給されている。

【００１７】前記比重センサ２４について図２により説
明すると、バッテリ２３のケースの上壁部２３ａに貫通
状にセンサ本体２４ａが装着され、センサ本体２４ａ内
には発光ダイオードと光検出器が設けられ、発光ダイオ
ードからの光が導入される光ファイバー２４ｂは電解液
の液中まで延びＵターンしてセンサ本体２４ａへ戻り光
検出器に接続され、制御装置１６からの駆動電流により
発光ダイオードが発光作動し、光ファイバー２４ｂを透
過した透過光は光検出器で電気信号に変換されて制御装
置１６へ供給されるように構成してある。電解液の硫酸
の濃度に応じて電解液の屈折率が変化するため光ファイ
バー２４ｂ中の光透過損失が変化し、出力光の強度が変
化する。それ故、出力光の強度から電解液の硫酸濃度つ
まり電解液の比重を求めることが出来る。前記電解液温
度センサ２５は例えば電気抵抗体の温度による抵抗変化
から温度を検出する一般的な構成のものである。

【００１８】前記制御装置１６は、各種検出信号をＤ／
Ａ変換するＤ／Ａ変換器、クランク角信号を波形整形す
る波形整形回路、入力出力インターフェース、マイクロ
コンピュータ、インジェクタ７の為の駆動回路、イグナ
イタ１６の為の駆動回路、ＩＳＣ弁５の為の駆動回路、
発光ダイオードの為の駆動回路などを備えており、制御
装置１６のマイクロコンピュータのＲＯＭには、通常の
電子制御式エンジンの制御装置と同様に、燃料噴射量制
御及びこれに基いてインジェクタ７を駆動制御する噴射
制御の制御プログラム及びこれに付随する基本燃料噴射
量マップ、点火時期制御の制御プログラム及びこれに付
随する基本点火進角マップ、後述の燃料カット制御の制
御プログラム及びこれに付随する燃料カット領域マップ
などが予め入力格納されている。

【００１９】次に、前記燃料カット制御について説明す
る。この燃料カット制御の概要について説明しておく
と、エンジンＥの運転領域に予め燃料カット領域を設定
し、エンジンＥの運転状態がこの燃料カット領域にあっ
て減速する場合には燃料カットを実行し、またこの燃料
カット中にエンジン回転数が復帰回転数になったときに
は燃料カットを停止する。ところで、エンジンＥの着火
性が悪化したときには、この着火性の悪化をバッテリ２
３の電解液の比重から判定し、バッテリ２３の放電状態
の悪化に応じて復帰回転数を高く補正し、これにより燃
料復帰時のエンジンストールの発生を防止するように構
成した。次に、燃料カット制御のルーチンについて図５
のフローチャートに基いて説明するが、図中Ｓｉ（ｉ＝
１、２、３・・・）は各ステップを示すものである。自
動車のイグニションキー２６の投入に応じて制御が開始
されると、最初に必要な初期設定が実行され、次に各種
検出信号（クランク角信号、スロットル開度信号、電解
液比重信号、電解液温度信号）が読み込まれ（Ｓ１）、
次にスロットル開度の減少率から減速状態か否か判定さ
れ（Ｓ２）、減速状態のときにはＳ６へ移行してエンジ
ンＥの運転状態が第１燃料カット領域Ａか否か判定さ
れ、その判定の結果ＮｏのときにはＳ８へ移行する。次
に、Ｓ８においてはエンジンＥの運転状態が第２燃料カ
ット領域Ｂか否か判定され、その判定の結果Ｎｏのとき
にはＳ３へ移行する（図３参照）。

【００２０】ここで、図３に示すように、第１気筒と第
４気筒の燃料カットを行う第１燃料カット領域Ａと、全
気筒の燃料カットを行う第２燃料カット領域Ｂが予め設
定され、この燃料カット領域マップは燃料カット制御の
制御プログラムに付随させてＲＯＭに格納されている。
但し、燃料カットから復帰するときの復帰回転数Ｎｅｂ
は、この燃料カット制御により決定される。Ｓ３におい
ては、バッテリ２３の充電状態を検知する為、電解液比
重信号に基いてバッテリ２３の電解液の比重が実験的に
求めた所定の演算式により演算され、次に電解液の比重
は電解液の温度の増加に応じて増大することから、標準
温度（２０℃）の比重に換算する電解液比重の温度補正
が実行される（Ｓ４）。この場合、検出温度をｔ、検出
電解液信号に基いて求めた電解液の比重をＳ、標準温度
の比重をＳｓとすると、 Ｓｓ＝Ｓ＋０．０００７（ｔ−２０） となる。

【００２１】次に、Ｓ５において、復帰回転数Ｎｅｂが
基準復帰回転数Ｎｅｂ０×αに設定される。前記基準復
帰回転数Ｎｅｂ０は例えば１０５０（ｒｐｍ）であり、
前記補正係数αは図４に示す標準温度の電解液比重Ｓｓ
をパラメータとする関数式により決定される。即ち、バ
ッテリ２３がフル充電状態のときには、その電解液の比
重は標準温度で１．２５であり、放電の進行に応じて電
解液の水の重量が増加して比重が減少することに鑑み、
比重の減少に応じて補正係数αを大きくし、復帰回転数
Ｎｅｂを大きく設定するように構成してある。Ｓ５にて
決定された復帰回転数ＮｅｂはＲＡＭのメモリに更新し
つつ格納され、Ｓ５からＳ１ヘ戻る。次に、Ｓ６の判定
の結果Ｙｅｓのとき、つまり第１燃料カット領域Ａにあ
って減速状態のときには第１、第４気筒を燃料カットす
る指令が噴射制御へ出力され（Ｓ７）、Ｓ７からＳ１０
へ移行する。一方、Ｓ８の判定の結果Ｙｅｓのとき、つ
まり第２燃料カット領域Ｂにあって減速状態のときには
全気筒を燃料カットする指令が噴射制御へ出力され（Ｓ
９）、Ｓ９からＳ１０へ移行する。Ｓ１０では、クラン
ク角信号に基いて求められる現在のエンジン回転数Ｎｅ
が前記復帰回転数Ｎｅｂに等しいが否か判定され、Ｎｅ
＝ＮｅｂでないときにはＳ１０からＳ２へ戻り、またＮ
ｅ＝ＮｅｂであるときにはＳ１１において燃料カットを
解除する指令が噴射制御へ出力され、Ｓ１１からＳ２へ
戻り、以後Ｓ１〜Ｓ１１のルーチンが所定微小時間毎に
実行される。

【００２２】次に、以上説明したエンジンの制御装置の
作用について説明する。エンジンＥの着火性が悪化する
と、点火から着火までの燃焼遅れ時間Ｄ（図６参照）が
長くなってトルクの立ち上がりが遅れてエンジン負荷に
負けてエンジンストールが発生しやすくなる。図６にお
いて実線Ｅは着火性が良好な場合のシリンダ内圧力を示
し、鎖線Ｆは着火性が悪化した場合のシリンダ内圧力を
示す。ところで、バッテリ２３の放電が進行してバッテ
リ電圧が低下するのに応じて、図７に示すように、燃焼
遅れ時間Ｄが長くなり、着火性が悪化していく。そこ
で、本実施例においては、着火性に直接影響を及ぼすバ
ッテリ２３の充電状態の悪化に応じて復帰回転数を高く
補正して燃料カットから復帰時のエンジンストールの発
生を防止するようにした。その為、バッテリ２３の充電
状態を反映するバッテリ２３の電解液の比重を検出し、
それに温度補正を施して標準温度における比重を求め、
この電解液の比重の低下に応じて復帰回転数Ｎｅｂを高
く設定するように構成したので、燃料カットからの復帰
時に、バッテリ電圧の低下による着火性の低下に起因す
るエンジンストールの発生を防止することが出来る。こ
こで、前記実施例の変形例として、前記比重センサ２４
と電解液温度センサ２５を省略し、エンジンＥの着火性
を反映するバッテリ２３の充電状態をバッテリ電圧から
求めるように構成してもよい。この場合、制御装置１６
にバッテリ電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器を設け、
そのＡ／Ｄ変換器の出力からバッテリ電圧を求め、その
バッテリ電圧に基いて前記補正係数αを例えば図８の関
数式で求めるように構成するものとする。尚、前記実施
例の比重センサ２４の代わりに、電解液中の光の減衰を
測定して電解液の比重を求める機構のもの、電解液の導
電率を測定して電解液の比重を求める機構のもの、その
他種々の既存のセンサを適用することもできる。このエ
ンジンの制御装置は、種々の型式のレシプロエンジンは
勿論、ロータリーピストンエンジンにも同様に適用する
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンの制御装置の全体構成図である。

【図２】比重センサの構成図である。

【図３】燃料カット領域の説明図である。

【図４】電解液比重と補正係数αとの関係を示す特性図
である。

【図５】燃料カット制御のルーチンのフローチャートで
ある。

【図６】点火と着火の後のシリンダ内圧力の説明図であ
る。

【図７】バッテリ電圧と燃焼遅れ時間との関係を示す線
図である。

【図８】変形例に係るバッテリ電圧と補正係数αとの関
係を示す特性図である。 Ｅ エンジン １６ 制御装置 ２４ 比重センサ ２５ 電解液温度センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減速時にエンジンに対して燃料カットを
   行うとともに、燃料カット中にエンジン回転数が所定の
   復帰回転数以下になったときにエンジンに対して燃料供
   給を再開するように構成してなるエンジンの制御装置に
   おいて、 エンジンの着火性を検知する着火性検知手段を設け、前
   記着火性検知手段で検知される着火性が悪化したときに
   は、着火性が良好なときよりも前記復帰回転数を高回転
   側へ補正する復帰回転数補正手段を設けたことを特徴と
   するエンジンの制御装置。
2. 【請求項２】 前記着火性検知手段は、バッテリの充電
   状態を検知する充電状態検知手段で構成されたことを特
   徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
3. 【請求項３】 前記充電状態検知手段は、バッテリの電
   解液の比重を検知するように構成されたことを特徴とす
   る請求項２に記載のエンジンの制御装置。
4. 【請求項４】 前記充電状態検知手段は、バッテリの電
   圧を検知するように構成されたことを特徴とする請求項
   ２に記載のエンジンの制御装置。