JPH08177565A

JPH08177565A - エンジンのトルク制御装置

Info

Publication number: JPH08177565A
Application number: JP31832994A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Higashikura; 伸介東倉; Shusaku Katakura; 秀策片倉
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1994-12-21
Publication date: 1996-07-09

Abstract

(57)【要約】【目的】燃料供給再開時の吸入空気量に応じてエンジ
ントルクの低減補正量を変化させ、常に車両の前後振動
を効果的に抑制する。【構成】エンジンの運転条件を検出する手段１１と、エ
ンジンの運転条件に応じて燃料の供給量を制御する手段
１２と、所定の運転条件において燃料供給を停止する手
段１３と、燃料供給停止からの供給再開時にエンジン出
力トルクを一時的に低減補正する手段１４と、燃料供給
再開時の吸入空気量を検出する手段１５と、この検出吸
入空気量が大きくなるほどエンジン出力トルクの低減補
正量を大きくするように変更する手段１６を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃料の供給停止状態から
の供給再開時に発生する車両の前後振動を抑制するエン
ジンのトルク制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に車両の走行中に特定の条件、例え
ば車速あるいはエンジン回転数が所定値以上でアクセル
開度がゼロの惰性走行時など、エンジンへの燃料供給を
停止し、無駄な燃料の消費を防止し、さらにはエンジン
ブレーキの効きを高めたりしている。そして、このよう
な燃料供給停止状態から運転者がアクセルを踏み込んだ
り、エンジン回転数が所定の下限値によりも低くなった
りすると、エンジンへの燃料の供給を再開する。

【０００３】ところで、この燃料供給の再開時にはエン
ジンの出力トルクがステップ的に大きくなり、とくに手
動変速機や惰性走行時にロックアップクラッチを直結す
る自動変速機を備えている車両では、このトルク変動に
伴って駆動系にねじれ振動を引き起こし、これが車両の
前後方向の振動、つまりトルクショックとなって乗員に
不快感をもたらす。

【０００４】このような現象を防止するため、例えば特
開昭５８−１３３４３６号公報によれば、燃料の供給停
止状態から供給を再開するときに、一時的に一部の気筒
への燃料供給の再開を遅らせ、エンジン出力トルクの上
昇が緩やかになるように補正し、車両駆動系のねじれ振
動の低減を図っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般にエンジンに供給
される燃料噴射量は、そのときのエンジン吸入空気量と
回転数に応じて定まり、同一の回転数であっても吸入空
気量が大きいときほど燃料の噴射量は増加する。このた
め、燃料供給の停止状態から供給を再開するときは、同
じエンジン回転数であっても、そのときの吸入空気量に
よって再開直後のエンジントルクが変化する。なお、再
開時にアクセルを踏み込んでも、吸入空気量センサの通
過流量の応答遅れがあるため、再開時の燃料噴射量は再
開直前の吸入空気量に大きく依存する。

【０００６】したがって、燃料供給の再開時にエンジン
トルクを一時的に低減補正するにしても、再開時のエン
ジントルクと関係なく、一定量だけ補正する場合には、
必ずしもトルクショックを十分に低減できない。例え
ば、従来の気筒数制御方式では、ひとつおきの気筒で燃
料の噴射が休止されるので、エンジンの平均トルクは常
に半分になるだけで、エンジントルクの絶対量が大きい
ときには、半分に減らしても必ずしも効果的にはトルク
ショックを吸収しきれない。

【０００７】なお、本出願人は、このような燃料供給の
再開時の一時的なトルク低減補正制御として、一つおき
の気筒で燃料の噴射を休止するのではなく、駆動系の振
動特性を打ち消すようなエンジントルクを発生させる燃
料制御パターンにしたがって各気筒に対する燃料の噴射
を休止させ、最も効果的にトルクショックを抑制すると
共に、一つおきの緩やかなトルク制御をしたときの加速
性能の不足感を解消するようにした提案をしているが
（特願平６−１７１１０２号参照）、この場合にも、再
開時の発生トルクの絶対量については考慮されていない
ため、再開直前の吸入空気量の大きいときなど、エンジ
ントルク低下量が不足し、トルクショックの吸収が不十
分になる恐れもあった。

【０００８】そこで本発明の目的は、燃料供給再開時の
吸入空気量に応じてエンジントルクの低減補正量を変化
させることにより、常に車両の前後振動を効果的に抑制
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１に示
すように、エンジンの運転条件を検出する手段１１と、
エンジンの運転条件に応じて燃料の供給量を制御する手
段１２と、所定の運転条件において燃料供給を停止する
手段１３とを備えるエンジンにおいて、前記燃料供給停
止からの供給再開時にエンジン出力トルクを一時的に低
減補正する手段１４と、燃料供給再開時の吸入空気量を
検出する手段１５と、この検出吸入空気量が大きくなる
ほど前記エンジン出力トルクの低減補正量を大きくする
ように変更する手段１６を備える。

【００１０】第２の発明は、エンジンの運転条件を検出
する手段１１と、エンジンの運転条件に応じて燃料の供
給量を制御する手段１２と、所定の運転条件において燃
料供給を停止する手段１３とを備えるエンジンにおい
て、前記燃料供給停止からの供給再開時にエンジン出力
トルクを一時的に低減補正する手段１４と、燃料供給再
開時の吸入空気量を検出する手段１５と、この検出吸入
空気量が大きくなるほど前記エンジン出力トルクの低減
期間を長くするように変更する手段１６を備える。

【００１１】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、トルク低減補正手段は燃料の供給量を低減補正す
るように構成される。

【００１２】第４の発明は、第１または第２の発明にお
いて、トルク低減補正手段は点火時期を遅角補正するよ
うに構成される。

【００１３】

【作用】第１の発明において、惰性走行時などの燃費の
改善やエンジンブレーキの効きが確保するため、所定の
運転条件において各気筒に対する燃料の供給が停止され
るが、この燃料供給の停止状態から燃料供給を再開させ
るときには、アクセル踏み込み量に応じて燃料が供給さ
れ、エンジントルクがステップ的に高まり、駆動系にね
じり振動が発生しようとする。

【００１４】そして、このステップ的に高まるエンジン
トルクは、燃料供給再開時の吸入空気量が大きいときほ
ど大きくなり、これに応じて振動によるトルクショック
も増大する。

【００１５】しかし、燃料供給再開への移行時に所定の
期間について、トルク低減補正手段により、エンジン発
生トルクが一時的に低減され、しかも、このトルクの低
減補正量は、そのときの吸入空気量の大きさに応じて変
更され、吸入空気量が大きくなるほどトルク低減補正量
も大きくなる。すなわち、再開時の吸入空気量が大きい
ときほどエンジントルクも大きく低減され、吸入空気量
の小さいときは、トルク低減量も小さい。

【００１６】このため、再開時に大きなトルクショック
が発生しようとするときは、振動抑制効果が大きくな
り、確実に振動を抑制できるし、またトルクショックの
小さいときは振動抑制効果も小さく、不必要なトルク低
減補正をかけずに、良好な加速性能を維持できる。

【００１７】第２の発明では、第１の発明と同じように
振動の抑制効果を生じると共に、吸入空気量に応じて補
正期間を変化させるので、その分、一回あたりの補正量
は小さくなり、トルク低減制御中の燃焼排気組成に及ぼ
す影響を小さくできる。

【００１８】第３の発明では、燃料の供給量を低減補正
することにより、トルク低減制御を行うので、燃料供給
量に応じて確実にエンジン出力トルクを低減でき、制御
の確実性、安定性が高い。

【００１９】第４の発明では、点火時期を遅角補正する
ことにより、トルク低減制御を行うので、リアルタイム
で制御に移行でき、応答性がよい。

【００２０】

【実施例】図２は本発明の実施例を示すもので、車両の
運転状態を検出するための各種検出手段、具体的には、
エンジン回転数センサ１Ａ、車速センサ１Ｂ、吸入空気
量センサ１Ｃ、スロットル開度センサ１Ｄ、アイドルス
イッチ１Ｅ、エンジン冷却水温センサ１Ｆ等からの信号
は、エンジン９の燃料噴射量、点火時期を制御する制御
装置２に入力する。

【００２１】なお、エンジン９には自動変速機９Ａが結
合され、この自動変速機９Ａは所定の減速状態でロック
アップ機構を作動させてエンジン出力軸と駆動系に直結
することのできる変速機で、ロックアップ状態を検出す
るロックアップスイッチ１Ｇからの信号も制御装置２に
入力する。

【００２２】この制御装置２は基本的にはエンジン回転
数、吸入空気量信号等に基づいて、各気筒の吸気ポート
にそれぞれ設けた燃料噴射弁６から供給する燃料噴射量
を演算し、所定のタイミングで燃料噴射信号を出力する
燃料制御回路３と、同じくエンジン回転数信号、吸入空
気量信号等に基づいて、各気筒の点火栓７の点火時期を
制御するために点火信号を出力する点火制御回路４とを
備える。

【００２３】また、この制御装置２には、エンジン回転
数が所定値以上でかつスロットル開度が全閉のときに、
燃料噴射弁６からの噴射を停止させる燃料供給停止回路
５と、この燃料供給停止が解除されたときに、所定の期
間だけ、各燃料噴射弁６から噴射される燃料噴射量を減
少補正することにより、あるいは点火栓７の点火時期を
遅角補正することによりエンジントルクを低減補正し、
燃料供給再開時のトルクショックを抑制するトルク低減
補正回路８を備え、とくに本発明ではこのトルク低減補
正量を再開時の吸入空気量に応じて変化させるようにし
て、あらゆる運転条件の下で最も効果的にトルクショッ
クの発生を防止している。

【００２４】このトルク低減制御の具体的な制御内容に
ついてフローチャートにしたがって説明する。

【００２５】図３は燃料の供給停止状態からの再開時に
トルク低減補正量を求める制御ルーチンで、まず、ステ
ップ１０１で自動変速機のロックアップクラッチの油圧
スイッチ（ＳＷ）がＯＮかどうかを判断する。これはロ
ックアップ状態での減速から燃料供給の再開をしたとき
に比較的大きなトルクショックが車両の駆動系に伝達さ
れるためで、非ロックアップ時にはトルコン等による衝
撃吸収作用が働くのでトルク低減補正制御に移行しな
い。

【００２６】ステップ１０２で車両の惰性走行時など燃
料供給の停止中かどうかを判断し、停止中ならばステッ
プ１０８〜１１０に進み、燃料供給再開後のトルク低減
制御期間を規定する制御期間タイマＴＭＲに所定値ＣＮ
ＴＴＩＭをセットする。さらに加速前の吸入空気量Ｑｂ
として、そのときの吸入空気量Ｑを求め、このＱｂに基
づいて燃料噴射低減補正量ＣＮＴＰをマップ検索により
算出し、ＣＮＴＰ＝ｆ（Ｑｂ）としてセットする。

【００２７】この低減補正量ＣＮＴＰは、吸入空気量Ｑ
ｂが大きくなるほど増大し、補正量ＣＮＴＰが大きくな
るほど燃料噴射量が大きく減少させられる。

【００２８】一方、ステップ１０２で燃料供給の停止中
でないと判断されたときは、ステップ１０３に進み制御
期間タイマＴＭＲを減算し、ステップ１０４でトルク低
減補正の開始判断をタイマＴＭＲ値を予め設定された開
始時期値ＤＷＳＴと比較することにより行う。

【００２９】タイマＴＭＲが制御の開始を指定する開始
時期に到達し、トルク低減（トルクダウン）補正制御の
開始が判断されたときは、ステップ１０５に進み、タイ
マＴＭＲを制御の終了を指定する終了時期値ＤＷＮＤと
比較し、終了時期に達していない場合は、ステップ１０
６において、トルク低減補正のために、燃料噴射補正値
ＳＥＴＴＰとして前記補正量ＣＮＴＰをセットする。な
お、この動作は終了時期に達するまでの間、継続される
ことになる。

【００３０】一方、ステップ１０４で制御開始が判断さ
れず、またステップ１０５で制御終了と判断されたとき
は、それぞれステップ１０７で燃料噴射量補正値ＳＥＴ
ＴＰが０にクリアされるのである。

【００３１】このようにして算出した燃料噴射補正量Ｓ
ＥＴＴＰにしたがって図６の制御ルーチンにより燃料供
給再開時のトルク低減制御に入る。

【００３２】つまり、図６におて、ステップ２０１でエ
ンジン回転数Ｎｅ、吸入空気量Ｑａ、スロットル開度Ｔ
ＶＯ、車速ＶＳＰ、エンジン冷却水温ＴＥＭＰの各値を
読み込み、ステップ２０２でこれらの値に基づいて、基
本燃料噴射量Ｔｐと基本点火時期ＡＤＶを演算し、設定
する。そして、ステップ２０３ではこのように設定され
た燃料噴射量Ｔｐを、燃料噴射補正量ＳＥＴＴＰに基づ
いて補正、つまりＴｐ＝Ｔｐ−ＳＥＴＴＰとして補正
し、また、後述するようにトルク低減補正を点火時期の
遅角によって行うときは、基本点火時期ＡＤＶを点火時
期補正量ＳＥＴＡＤＶに基づいて、ＡＤＶ＝ＡＤＶ−Ｓ
ＥＴＡＤＶとして補正する。

【００３３】次に全体的な作用について説明する。この
実施例では、走行中に自動変速機のロックアップ作動中
かどうかが判定され、かつ惰性走行時など燃料の供給が
停止されているときに、そのときの吸入空気量の大きさ
から、燃料供給再開時のトルク低減制御の補正量を演算
しておく。この補正量は、燃料供給の再開直前まで繰り
返し更新される。

【００３４】そして、燃料供給の再開時に、所定のトル
ク制御期間中は、燃料噴射量がこの補正量に応じて減量
され、再開後のエンジントルクが低下する。

【００３５】図７にも示すように、燃料の遮断状態から
噴射が開始されると、ステップ的に増加するエンジント
ルクにより、再開直後に車両の前後方向の振動（加速度
Ｇ）が一時的に大きくなろうとする。この場合、前後振
動（トルクショック）の大きさは、そのときの燃料供給
量、つまり吸入空気量の大きさによって相違し、吸入空
気量が大きいときほど燃料供給量が大きくなるためトル
クショックも増大する。

【００３６】これに対して、再開時の燃料噴射量を低減
補正すると、発生振動が緩和されるが、従来は再開時の
燃料供給量にかかわらず、一定のトルク低減補正を行っ
ていたため、振動の抑制が効果にバラツキがあった。

【００３７】しかし、本発明では、図にも示すように、
再開時の吸入空気量に応じてエンジントルクの低減補正
量が変化し、吸入空気量が大きいときほどトルク低減補
正量も大きくなる。このため、再開直前の運転条件がど
のような条件にあっても、燃料供給の再開時のトルクシ
ョックを常に最も効果的に吸収緩和することができるの
である。また、トルクショックの小さいときなど、必要
以上にトルク低減補正をかけずにすみ、その分良好な加
速性能を維持できる。

【００３８】なお、このように吸入空気量に応じてトル
ク低減補正を行うと、吸気通路のスロットル弁をバイパ
スして空気を流すアイドル制御弁が故障し、かつ安全の
ために全開維持される場合などにも、燃料供給再開時の
トルクショックを確実に減少させられる。

【００３９】次に図４に示す実施例を説明する。

【００４０】燃料供給再開時のトルクショックを抑制す
るため、図３の実施例では、ステップ１１０で燃料噴射
補正量を、再開直前の吸入空気量Ｑｂに基づいて設定し
ているが、この実施例ではトルク低減制御期間を吸入空
気量Ｑｂに応じて設定するようにしている。

【００４１】つまり、図３と異なるのは、ステップ１０
９で燃料供給再開に移行する直前の吸入空気量Ｑｂを検
出したら、このＱｂに応じてマップ検索により、制御開
始時期ＤＷＳＴと、制御終了時期ＤＷＮＤとを算出す
る。

【００４２】この場合、ＤＷＳＴは吸入空気量にかかわ
らず概略一定値をとるが、ＤＷＮＤは吸入空気量に応じ
て変化する特性に設定される。

【００４３】したがってステップ１０４と１０５で判断
されるトルク低減補正期間は、ＤＷＳＴとＤＷＮＤとの
差になるため、吸入空気量Ｑｂが大きくなるほど補正期
間は長くなる。

【００４４】燃料供給の再開時の吸入空気量が大きく、
発生するトルクショックが大きくなるときほど、トルク
低減の補正期間が長くなり、このため、一回当たりの燃
料噴射量の低減補正量は第１の実施例に比較して少なく
でき、その分だけ空燃比のリーン側への変動幅は小さく
てすみ、排気組成への影響を小さくできる。

【００４５】図５の実施例に示す実施例は、トルク低減
制御を燃料噴射量の減量補正ではなく、点火時期を遅角
させることにより行うようにした例である。

【００４６】つまり、この実施例ではステップ１２２で
燃料供給再開に移行する直前の吸入空気量Ｑｂの大きさ
に応じて、点火時期の遅角補正量ＣＮＴＡＤＶをマップ
から検索し、これをトルク低減制御期間中はステップ１
２０で点火時期の補正量ＳＥＴＡＤＶ＝ＣＮＴＡＤＶと
して設定し、点火時期を遅角制御する。

【００４７】その他については図３、図４の例と同じで
あり、このようにして、点火時期を遅角することにより
エンジントルクは低下し、かつ遅角量を大きくするほど
トルク低下も大きくなり、燃料供給再開時のトルクショ
ックを低減できる。

【００４８】なお、この場合、燃料は再開時の吸入空気
量に応じてそのまま供給される。

【００４９】このように点火時期を遅角させてトルク制
御を行うと、燃料噴射量を制御するときに比較して、燃
料の制御から燃焼までの時間遅れがなく、再開時に最初
に燃焼する気筒からリアルタイムで制御を実行できるの
で応答性がよい。

【００５０】以上の各実施例にあっては、燃料供給再開
直前の吸入空気量に基づいてトルク低減制御の補正量を
決定しているが、制御期間中におけるスロットル開度の
変化に対応して、順次補正量を修正するようにしてもよ
い。

【００５１】また、トルク低減制御は、再開時に所定の
期間にわたり燃料供給量を低減または点火時期を遅角す
ることにより実行したが、多気筒エンジンにおいて、例
えばひとつおきの気筒に順に燃料の供給を休止、または
低減したり、あるいは、発生振動の特性に応じたパター
ンでもって燃料供給気筒を制御する場合においても、再
開時の吸入空気量に応じて、燃料供給の休止回数を変化
させたり、低減量を変化させることにより、効果的にト
ルクショックの抑制を図ることができる。

【００５２】

【発明の効果】第１の発明によれば、燃料供給再開時の
吸入空気量に応じてトルク低減補正量を変化させるよう
にしたため、再開時に大きなトルクショックが発生しよ
うとするときは、エンジントルクの低減量が大きくな
り、振動の吸収効果が高まり、確実にトルクショックを
抑制できるし、またトルクショックの小さいときは必要
以上にトルク低減補正をかけずに、良好な加速性能を維
持できる。

【００５３】第２の発明によれば、第１の発明と同じ効
果に加えて、吸入空気量に応じて補正期間を変化させる
ので、その分、一回あたりの補正量は小さくなり、トル
ク低減制御中の燃焼排気組成に及ぼす影響を小さくでき
る。

【００５４】第３の発明によれば、燃料の供給量を低減
補正することにより、トルク低減制御を行うので、燃料
供給量に応じて確実にエンジン出力トルクを低減でき、
制御の確実性、安定性が高められる。

【００５５】第４の発明によれば、点火時期を遅角補正
することにより、トルク低減制御を行うので、リアルタ
イムで制御に移行でき、応答性を高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成図である。

【図２】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図３】トルク低減制御の制御動作を示すフローチャー
トである。

【図４】同じくトルク低減制御の他の実施例の制御動作
を示すフローチャートである。

【図５】同じくトルク低減制御の他の実施例の制御動作
を示すフローチャートである。

【図６】燃料噴射量と点火時期の制御動作のフローチャ
ートである。

【図７】吸入空気量と車両前後振動との関係を示す説明
図である。

【符号の説明】

１１運転条件検出手段１２燃料供給量制御手段１３燃料供給停止手段１４トルク低減補正手段１５吸入空気量検出手段１６トルク低減補正量変更手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｐ 5/15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの運転条件を検出する手段と、エンジンの運転条件に応じて燃料の供給量を制御する手
段と、所定の運転条件において燃料供給を停止する手段と、を
備えるエンジンにおいて、燃料供給停止から供給再開時にエンジン出力トルクを一
時的に低減補正する手段と、燃料供給再開時の吸入空気量を検出する手段と、燃料供給再開時に吸入空気量が大きくなるほど前記エン
ジン出力トルクの低減補正量を大きくするように変更す
る手段と、を備えることを特徴とするエンジンのトルク
制御装置。
【請求項２】エンジンの運転条件を検出する手段と、エンジンの運転条件に応じて燃料の供給量を制御する手
段と、所定の運転条件において燃料供給を停止する手段と、を
備えるエンジンにおいて、燃料供給停止から供給再開時にエンジン出力トルクを一
時的に低減補正する手段と、燃料供給再開時の吸入空気量を検出する手段と、燃料供給再開時に吸入空気量が大きくなるほど前記エン
ジン出力トルクの低減補正期間を長くするように変更す
る手段と、を備えることを特徴とするエンジンのトルク
制御装置。
【請求項３】前記トルク低減補正手段は燃料の供給量を
低減補正するように構成される請求項１または２に記載
のエンジンのトルク制御装置。
【請求項４】前記トルク低減補正手段は点火時期を遅角
補正するように構成される請求項１または２に記載のエ
ンジンのトルク制御装置。