JPH08200136A - 車両用内燃機関における燃料カット制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】車両停止時に無意識にアクセルペダルが踏まれ
ても、高回転に長時間保持されることを回避できるよう
にする。 【構成】変速機がニュートラルでかつ車速が所定速度以
下である停止状態において（Ｓ12）、スロットル弁開度
ＴＶＯが大気圧に応じて設定した基準開度ＴＶＯＳ（Ｓ
13）以上であるか否かを判別する（Ｓ14）。そして、基
準開度ＴＶＯＳ以上である状態が所定時間以上継続した
場合には（Ｓ15）、燃料カットを実行する（Ｓ16）。そ
の後、機関回転数Ｎｅが所定のリカバー回転数以下に低
下した場合には（Ｓ17）、直ちに燃料供給を再開させる
（Ｓ18）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用内燃機関における
燃料カット制御装置に関し、詳しくは、車両の停止状態
における燃料カット技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車両用内燃機関において、減
速運転時に燃料カットを行って燃費や排気性状の改善を
図ったり、機関回転が高回転（例えば6500rpm 以上) に
なったときに燃料カットを行って過回転運転を防止する
ことが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の停止
状態において、運転者が無意識にアクセルペダルを踏み
込むようなことがあると、運転者が気付かないまま機関
が通常のアイドル時に比べて高い回転に長時間保持され
ることになってしまう。そして、この場合に、排気系に
設けた触媒温度が異常上昇して損傷したり、燃料消費が
増大するという問題を生ずる。

【０００４】ここで、前記高回転防止のための燃料カッ
トは、機関回転が所定の高回転以上にならないと実行さ
れないため、前述のような車両停止状態の無用な高回転
保持を有効に回避することはできなかった。本発明は上
記問題点に鑑みなされたものであり、車両の停止状態に
おいて、運転者の無意識なアクセル操作によって、機関
が比較的高い回転に長時間保持されてしまうことを確実
に回避できるようにし、以て、触媒の損傷を未然に防止
し、かつ、燃費性能を向上させることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１の発明
にかかる車両用内燃機関における燃料カット制御装置
は、図１に示すように構成される。図１において、車両
停止判定手段は、車両の停止状態を判定し、また、カッ
ト条件検出手段は、機関の吸入空気量とスロットル弁開
度との少なくとも一方を検出する。

【０００６】そして、燃料カット手段は、カット条件検
出手段で検出される機関の吸入空気量とスロットル弁開
度との少なくとも一方が所定値以上である状態が所定時
間以上継続したときに、燃料供給手段による機関に対す
る燃料供給を強制的にカットする。請求項２の発明にか
かる車両用内燃機関における燃料カット制御装置では、
前記燃料カット手段において前記スロットル弁開度の検
出値と比較する所定値を、大気圧に応じて可変設定する
基準開度設定手段を設ける構成とした。

【０００７】請求項３の発明にかかる車両用内燃機関に
おける燃料カット制御装置では、前記燃料カット手段で
燃料カットが行われた後に、機関回転数が所定回転数以
下になったときに、燃料供給を再開させる燃料リカバー
手段を設ける構成とした。請求項４の発明にかかる車両
用内燃機関における燃料カット制御装置では、前記車両
停止判定手段が、変速機がニュートラルで、かつ、車速
が所定速度以下であるときを車両の停止状態と判定する
構成とした。

【０００８】

【作用】請求項１の発明にかかる車両用内燃機関におけ
る燃料カット制御装置によると、車両の停止状態におい
て、機関の吸入空気量又はスロットル弁開度が所定以上
である状態が所定時間以上継続されたとき、即ち、運転
者が無意識にアクセルペダルを踏み込んでいるような状
況のときには、燃料カットが行われ、機関回転が高回転
に保持されてしまうことを回避する。

【０００９】請求項２の発明にかかる車両用内燃機関に
おける燃料カット制御装置によると、燃料カットを実行
するスロットル弁開度の最低レベルをそのときの大気圧
に応じて変化させる。即ち、排気温度は基本的には吸入
空気量（排気量）に応じて決定されるが、高地に行く
と、同じ仕事量を得るためにはよりスロットル弁開度を
開く必要が生じるため、同じスロットル弁開度で比較す
ると低地に比べて高地では排気温度が低くなる。そこ
で、低地と同じ排気温度を基準として燃料カットを実行
させるべく、大気圧に応じて燃料カットを行わせるスロ
ットル弁開度を変更するようにした。

【００１０】請求項３の発明にかかる車両用内燃機関に
おける燃料カット制御装置によると、吸入空気量又はス
ロットル弁開度に基づいて燃料カットを開始した後、燃
料カットによる回転低下で回転数が所定回転数以下にな
ったときには、機関がそのまま停止してしまうことを回
避すべく、燃料供給を再開させる。請求項４の発明にか
かる車両用内燃機関における燃料カット制御装置による
と、変速機がニュートラルであり、かつ、低車速である
ときを、車両の停止状態として検出させ、該停止状態で
燃料カットを行わせる構成とすることで、燃料カットが
通常の走行時に無用に行われてしまうことを回避する。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図２において、内燃機関１は図示しない車両に搭
載される機関であり、この内燃機関１にはエアクリーナ
２から吸気ダクト３，スロットル弁４及び吸気マニホー
ルド５を介して空気が吸入される。前記吸気マニホール
ド５の各ブランチ部には、各気筒別に燃料供給手段とし
ての燃料噴射弁６が設けられている。

【００１２】燃料噴射弁６は、ソレノイドに通電されて
開弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であ
って、後述するコントロールユニット12から各気筒の吸
気行程にタイミングを合わせて出力される噴射パルス信
号により通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプから
圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧力に
調整された燃料を、各気筒別に噴射供給する。

【００１３】機関１の各燃焼室には点火栓７が設けられ
ていて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。そして、機関１からは、排気マニホールド８，排気
ダクト９，三元触媒（排気浄化触媒）10及びマフラー11
を介して排気が排出される。コントロールユニット12
は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力
インタフェイス等を含んで構成されるマイクロコンピュ
ータを備え、機関運転条件を示す各種のセンサからの入
力信号を受け、後述の如く演算処理して、燃料噴射弁６
の作動を制御する。

【００１４】前記各種のセンサとしては、吸気ダクト３
中に熱線式エアフローメータ13が設けられていて、機関
１の吸入空気量（質量流量）Ｑに応じた信号を出力す
る。また、クランク角センサ14が設けられていて、基準
ピストン位置毎の基準角度信号ＲＥＦと、クランク角１
°又は２°毎の単位角度信号ＰＯＳとを出力する。ここ
で、基準角度信号ＲＥＦの周期、或いは、所定時間内に
おける単位角度信号ＰＯＳの発生数を計測することによ
り、機関回転数Ｎｅ（rpm)を算出できる。

【００１５】また、機関１のウォータジャケットの冷却
水温度Ｔｗを検出する水温センサ15が設けられている。
また、排気マニホールド８の集合部に酸素センサ16が設
けられている。前記酸素センサ16は、大気中の酸素濃度
（基準酸素濃度）に対する排気中の酸素濃度の比に応じ
た起電力を発生する酸素濃淡電池であり、排気中の酸素
濃度が理論空燃比を境に急変することを利用して理論空
燃比を検出する公知のセンサである。そして、該酸素セ
ンサ16の出力に基づいて、機関吸入混合気の空燃比を理
論空燃比（目標空燃比）に近づけるための噴射量のフィ
ードバック補正制御が行なわれる。

【００１６】更に、コントロールユニット12には、車速
センサ17からの車速信号ＶＳＰと、機関１と組み合わさ
れる変速機のニュートラル位置でＯＮとなるニュートラ
ルスイッチ18からのニュートラル信号と、スロットルセ
ンサ19からのスロットル弁開度信号ＴＶＯとが入力され
るようになっている。前記コントロールユニット12は、
前記吸入空気量Ｑと機関回転数Ｎｅとに基づいて基本噴
射量Ｔｐを演算する一方、前記冷却水温度Ｔｗ等の運転
条件による各種補正係数ＣＯを算出し、また、前記酸素
センサ16の出力に基づいて空燃比フィードバック補正係
数αを設定し、これらによって前記基本燃料噴射量Ｔｐ
を補正して最終的な燃料噴射量Ｔｉを算出する。そし
て、前記燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス幅の噴射パル
ス信号を各燃料噴射弁６に所定のタイミングで出力し
て、燃料噴射弁６による燃料噴射を行わせる。

【００１７】また、コントロールユニット12は、図３の
フローチャートに示すように、燃料カット制御を行う構
成となっている。尚、本実施例において、車両停止判定
手段，燃料カット手段，燃料リカバー手段としての機能
は、前記図３のフローチャートに示すように、コントロ
ールユニット12がソフトウェア的に備えている。また、
本実施例においてカット条件検出手段は、前記熱線式エ
アフローメータ13，スロットルセンサ19が該当する。

【００１８】図３のフローチャートにおいて、ステップ
１（図中ではＳ１としてある。以下同様）では、吸入空
気量Ｑ，スロットル弁開度ＴＶＯ，ニュートラルスイッ
チ信号，機関回転数Ｎｅ等を入力する。ステップ２で
は、車両が停止状態であるか否かを判別する。本実施例
では、ニュートラルスイッチ18がＯＮ（変速機がニュー
トラル）で、かつ、車速ＶＳＰが所定速度以下であると
きを車両の停止状態とする。

【００１９】ステップ２で停止状態であることが判別さ
れると、ステップ３へ進み、予め設定された基準空気量
ＱＳとステップ１で読み込んだ吸入空気量Ｑとを比較
し、吸入空気量Ｑが基準空気量ＱＳ以上であるときに
は、ステップ４へ進む。尚、前記基準空気量ＱＳは、空
気量Ｑと排気温度との相関に基づいて予め設定された値
である。

【００２０】ステップ４では、吸入空気量Ｑが基準空気
量ＱＳ以上である状態の継続時間が所定時間以上になっ
ているか否かを判別する。ここで、前記継続時間が所定
時間以上になっている場合には、ステップ５へ進み、前
記燃料噴射弁６による燃料噴射を強制的に停止させる燃
料カットを実行させる。

【００２１】燃料カットを実行すると、ステップ６で
は、そのときの機関回転数Ｎｅと予め設定されたリカバ
ー回転数とを比較し、機関回転数Ｎｅが前記リカバー回
転数以下になると直ちにステップ７へ進んで燃料噴射を
再開させる。かかる構成によると、車両の停止状態にお
いて、運転者が無意識にアクセルペダルを踏み込んで吸
入空気量Ｑが通常のアイドル時に比べて高くなり、かか
る状態が所定時間以上保持されると、燃料カットが実行
されることになる。従って、無用に機関が高回転で運転
され続けて、三元触媒10の温度が異常上昇することを回
避でき、また、無駄な燃料消費を防止できる。

【００２２】また、燃料供給の再開については、機関回
転数Ｎｅに基づいて行われるから、燃料カットが不当に
続けられて機関が停止してしまうことを確実に防止でき
るものである。更に、車両の停止状態を、ニュートラル
かつ低車速の状態としたことで、通常走行時に無用な燃
料カットが行われてしまうことを防止できる。

【００２３】尚、吸入空気量Ｑの情報に代えて、スロッ
トル弁開度ＴＶＯの情報を用いて燃料カットを行わせる
構成としても良く、スロットル弁開度ＴＶＯに基づく燃
料カット制御の様子を図４のフローチャートに示してあ
る。尚、基準開度設定手段としての機能は、前記図４の
フローチャートに示すようにコントロールユニット12が
ソフトウェア的に備えている。

【００２４】図４のフローチャートにおいては、まず、
各種データを入力し（Ｓ11）、車両が停止状態であるか
否かを判別する（Ｓ12）。そして、車両が低下状態であ
るときには、スロットル弁開度ＴＶＯが大気圧に応じて
設定した基準開度ＴＶＯＳ（Ｓ13）以上であるか否かを
判別し（Ｓ14）、基準開度ＴＶＯＳ以上である場合に
は、その継続時間を判別する（Ｓ15）。ここで、前記継
続時間が所定時間以上になると、燃料カットを開始し
（Ｓ16）、燃料カット開始後に機関回転数Ｎｅが所定リ
カバー回転数以下になると（Ｓ17）、燃料供給を再開さ
せる（Ｓ18）。

【００２５】ここで、ステップ13における大気圧に応じ
た基準開度ＴＶＯの設定においては、大気圧が低くなる
ほど（高地に行くほど）基準開度ＴＶＯＳをより大きく
設定するようにしてある。これは、排気温度は基本的に
は吸入空気量（排気量）に応じて決定されるが、高地に
行くと、同じ仕事量を得るためにはよりスロットル弁開
度を開く必要が生じるため、同じスロットル弁開度で比
較すると低地に比べて高地では排気温度が低くなる。そ
こで、低地と同じ排気温度を基準として燃料カットを実
行させるべく、大気圧の低下に応じて燃料カットを行わ
せるスロットル弁開度をより大きく変更するようにした
ものである。

【００２６】ここで、前記大気圧は、大気圧センサで検
出させたデータであっても良いし、エアフローメータ13
で検出される質量流量としての吸入空気量Ｑと、スロッ
トル弁開度ＴＶＯと機関回転数Ｎｅとに基づいて算出さ
れる体積流量としての吸入空気量Ｑとの比較に基づいて
推定された値であっても良い。尚、図３のフローチャー
トに示す吸入空気量Ｑに基づく燃料カット制御と、図４
のフローチャートに示すスロットル弁開度ＴＶＯに基づ
く燃料カット制御とを同時に処理し、吸入空気量Ｑとス
ロットル弁開度との少なくとも一方が所定値以上である
状態が所定時間以上継続したときに、燃料カットを行う
構成としても良い。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明にか
かる車両用内燃機関における燃料カット制御装置による
と、車両の停止状態において、機関の吸入空気量又はス
ロットル弁開度が所定以上である状態が所定時間以上継
続されたとき、即ち、運転者が無意識にアクセルペダル
を踏み込んでいるような状況のときには、燃料カットが
行われ、機関回転が高回転に保持されてしまうことを回
避することができ、以て、触媒温度の異常上昇や燃費の
悪化を防止できるという効果がある。

【００２８】請求項２の発明にかかる車両用内燃機関に
おける燃料カット制御装置によると、燃料カットを実行
するスロットル弁開度の最低レベルをそのときの大気圧
に応じて変化させる構成としたので、同じスロットル弁
開度に対して大気圧変化による排気温度の変化を考慮し
た燃料カットを実行させて排気温度の異常上昇を確実に
回避できるという効果がある。

【００２９】請求項３の発明にかかる車両用内燃機関に
おける燃料カット制御装置によると、燃料カットを開始
した後、機関回転数に基づいて燃料供給を再開させるよ
うにしたので、燃料カットに伴う機関の停止を未然に防
止できるという効果がある。請求項４の発明にかかる車
両用内燃機関における燃料カット制御装置によると、変
速機がニュートラルであり、かつ、低車速であるときに
燃料カットを行わせる構成としたので、燃料カットが通
常の走行時に無用に行われてしまうことを防止できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の基本構成を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施例を示すシステム概略図。

【図３】第１実施例における燃料カット制御を示すフロ
ーチャート。

【図４】第２実施例における燃料カット制御を示すフロ
ーチャート。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ６ 燃料噴射弁 10 三元触媒 12 コントロールユニット 13 熱線式エアフローメータ 14 クランク角センサ 17 車速センサ 18 ニュートラルスイッチ 19 スロットルセンサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の停止状態を判定する車両停止判定手
   段と、 機関の吸入空気量とスロットル弁開度との少なくとも一
   方を検出するカット条件検出手段と、 該カット条件検出手段で検出される機関の吸入空気量と
   スロットル弁開度との少なくとも一方が所定値以上であ
   る状態が所定時間以上継続したときに、燃料供給手段に
   よる機関に対する燃料供給を強制的にカットする燃料カ
   ット手段と、 を含んで構成された車両用内燃機関における燃料カット
   制御装置。
2. 【請求項２】前記燃料カット手段において前記スロット
   ル弁開度の検出値と比較する所定値を、大気圧に応じて
   可変設定する基準開度設定手段を設けたことを特徴とす
   る請求項１記載の車両用内燃機関における燃料カット制
   御装置。
3. 【請求項３】前記燃料カット手段で燃料カットが行われ
   た後に、機関回転数が所定回転数以下になったときに、
   燃料供給を再開させる燃料リカバー手段を設けたことを
   特徴とする請求項１又は２に記載の車両用内燃機関にお
   ける燃料カット制御装置。
4. 【請求項４】前記車両停止判定手段が、変速機がニュー
   トラルで、かつ、車速が所定速度以下であるときを車両
   の停止状態と判定することを特徴とする請求項１〜３の
   いずれか１つに記載の車両用内燃機関における燃料カッ
   ト制御装置。