JPS61142343A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はマニアルトランスミッション車の減速時、シフ
トチェンジ時の機関の空燃比のオーバリッチを防止した
内燃機関の空燃比制御装置に関する。

従来の技術 マニアルトランスミッション車においては、シフトチェ
ンジ時に、吸気管内圧力が急変して吸気圧センサあるい
はエアフローメータの出力信号がオーバシュートする。

つまり、吸気圧センサあるいはエアフローメータの部分
には空気が実際に通過しているが、この空気はサージタ
ンク内の圧力上昇に用いられて機関本体には吸入されな
い。この結果、シフトチェンジ後に機関の空燃比がオー
バリッチとなり、エミッション（Ｃｏ　、　ＨＣ）特性
が悪化する。

上述のエミッション悪化を防止するものとして、機関の
１回転当りの吸入空気量の変化率が所定値以下且つクラ
ッチがオフ（切）のときに、シフトチェンジとして判別
し、燃料カットを実行することは既に知られている（特
開昭５８−１９５０３０号公ｆＩａ）。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述の従来形においては、クラッチのオ
ン、オフを判別する手段としてのクラッチスイッチを必
要とするために製造コストの上昇を招き、また、燃料の
急激な減少のために減速初期の運転性が悪化するという
問題点がある。

問題点を解決するための手段 本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、クラッチスイッ
チを不要にして製造コストを低減し、減速初期の空燃比
のリンチ化およびミスファイヤによるエミッションの悪
化を防止すると共に、減速初期の運転性を悪化を防止す
ることにあり、その手段は第１図に示される。

第１図において、減速開始判別手段は内燃機関の減速開
始を判別し、この結果、機関の減速開始が判別されたと
きには、第１の燃料カット手段が機関への燃料供給を所
定期間カットする。他方、機関減速継続状態判別手段は
機関の減速継続状態を判別し、減速状態解除判別手段は
機関の減速状態解除を判別する。この結果、第２の燃料
カット手段は減速継続状態が判別されたときに機関の燃
料供給カットを開始し、減速状態解除が判別されたとき
に機関の燃料供給カットを解除するものである。

作用 上述の構成によれば、減速突入時にごく短時間だけ燃料
をカントし、短時間後に燃料噴射が始まる。また、その
後、さらに減速状態が続いた場合には再び燃料をカット
するようにして、減速初期の空燃比リッチやミスファイ
ヤによるエミッション（ＩＣ、ＣＯ）を対策する。また
、短時間だけの燃料カットでは減速ショックを増大させ
ないため、運転性も成立する。

実施例 第２図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一実
施例を示す全体概要図である。第２図において、機関本
体１の吸気通路２のサージタンク３には圧力センサ４が
設けられている。圧力センサ４の出力信号は制御回路ｌ
Ｏのマルチプレクサ内蔵Ａ／Ｄ変換器１０１に供給され
ている。また、機関本体１の吸気通路２に設けられたス
ロットル弁５の軸には、スロットル弁５が全閉状態か否
かを検出するためのアイドルスイッチ６が設けられてい
る。アイドルスイッチ６の出力信号ＬＬは制御回路１０
の入出力インターフェイス１０２に供給される。ディス
トリビュータフには、その軸がたとえばクランク角に換
算して７２０°毎に基準位置検出用パルス信号を発生す
るクランク角センサ８およびクランク角に換算して３０
°毎に角度位置検出用パルス信号を発生するクランク角
センサ９が設けられている。これらのクランク角センサ
８゜９のパルス信号は制御回路１０の入出力インターフ
ェイス１０２に供給され、このうち、クランク角センサ
９の出力はＣＰＵ　１０３の割込み端子に供給される。

さらに、吸気通路２には、各気筒毎に燃料供給系か４加
圧燃料を吸気ポートへ供給するたその燃料噴射弁１１が
設けられている。

制御回路１０は、たとえばマイクロコンピユー−夕とし
て構成され、Ａ／Ｄ変換器１０１、入出力インターフェ
イス１０２　、ＣＰｔ１１０３の外に、ＲＯＦｌ　１０
４、ＲＡＭ　１０５等が設けられている。

また、制御回路１０において、ダウンカウンタ１０６、
フリップフロップ１０７、および駆動回路１０８は燃料
噴射弁１１を制御するためのものである。すなわち、後
述のルーチンにおいて、燃料噴射量τが演算されると、
燃料噴射量τがダウンカウンタ１０６にプリセットされ
ると共にフリップフロップ１０７もセットされる。この
結果、駆動回路１０Ｂが燃料噴射弁１１の付勢を開始す
る。他方、ダウンカウンタ１０６がクロック信号（図示
せず）を計数して最後にそのキャリアウド端子が“１ル
ベルとなったときに、フリップフロップ１０７がリセッ
トされて駆動回路１０８は燃料噴射弁１１の付勢を停止
する。つまり、上述の燃料噴射量τだけ燃料噴射弁１１
は付勢され、従って、燃料噴射量τに応じた量の燃料が
機関本体１の燃焼室に送り込まれることになる。

なお、ＣＰＵ　１０３の割込み発生は、Ａ／Ｄ変換器１
０１のＡ／Ｄ変換終了後、入出力インターフェイス１０
２がクランク角センサ９のパルス信号を受信した時、等
である。

圧力センサ４の吸入空気圧データＰＭは所定時間毎に実
行されるＡＩＤ変換ルーチンによって取込まれてＲＡＭ
　１０５の所定領域に格納される。つまり、ＲＡＭ　１
０５におけるデータＰＭは所定時間毎に更新されている
。また、回転速度データＮｅはクランク角センサ９の３
０°Ｃ＾毎の割込みによって演算されてＲＡＭ　１０５
の所定領域に格納される。

以下、第２図の制御回路の動作を説明する。

第３図は燃料噴射量演算ルーチンであって、たとえば３
６０°Ｃ＾毎に実行される。ステップ３０１では、第４
図もしくは第６図のルーチンに演算される第１の燃料カ
ットフラグＦ１が°１”か否かを判別する。すなわち、
減速開始判別を行う。減速開始でなければすなわちＦｌ
　＝″Ｏ”であれば、ステップ３０２に進み、カウンタ
Ｎをクリアしてステップ３０６に進む。他方、減速開始
であればすなわちＦｌ　＝“ｌ”であれば、ステ・ノブ
３０３に進む。

ステップ３０３では、カウンタＮを＋１歩進させ、ステ
ップ３０４では、Ｎ≦３か否かを判別する。

Ｎ≦３でなければステップ３０５にて４でガードしてス
テップ３０６に進む。他方、Ｎ≦３であれば、ステップ
３０４でのフローは直接ステップ３０９に進む。つまり
、燃料噴射は行われない。

このように、第１の燃料カットフラグＦｌにより減速開
始と判別された場合には、３回のみ（Ｎ＝１，２，３）
フローはステップ３０１．　３０３゜３０４を介して直
接ステップ３０９に進み、従って、３回の燃料噴射分が
カプトされる。

次に、ステップ３０６では、第４図もしくは第６図のル
ーチンにて演算される第２の燃料カットフラグＦ２が“
ｌ”か否かを判別する。なお、後述のごとく、この第２
の燃料カットフラグＦ２は減速継続状態になったときに
セットされ、減速状態解除になったときにリセットされ
るものである。

Ｆ２　＝“１″であれば直接ステップ３０９に進み、燃
料噴射は実行されず、Ｆ２　＝“Ｏ″であればステップ
３０７に進み、燃料噴射量τを演算する。すなわち、ス
テップ３０７では、ＲＡＭ　１０５より吸気圧データＰ
Ｍおよび回転速度データＮｅを読出して基本噴射量τ０
を τ０←ｋＱ／Ｎｅ により演算し、次いで、他の運転状態パラメータにより
基本噴射量τ０を補正して最終噴射量τを求める。そし
て、ステップ３０８では、上述のごと（、ＣＰＩＩ　１
０３が噴射量τをダウンカウンタ１０６にセットすると
共にフリップフロップ１０７をセットする。そして、ス
テップ３０９にてこのルーチンは終了する。

このように、第２の燃料カットフラグＦ２により減速継
続状態と判別された場合には、ただちに燃料カットが実
行される。

なお、第３図のルーチンにおいては、減速開始が判別さ
れて第１の燃料カットフラグＦ１がセ、７トされた後３
回の燃料噴射分をカットしているが、他の回数分の燃料
噴射をカプトすることもでき、また、燃料カット期間を
所定回数ではなく所定時間としてもよい。さらに、燃料
カットをするときに、一部の気筒あるいは全部の気筒へ
の燃料を継続的に停止せずに、ある噴射回数Ｎに１回停
止するというように間欠停止をすることもでき、さらに
その間欠停止の割合を徐々に増加させて規定の割合（１
００％を含む）の停止に至らせることもできる。さらに
また、第１の燃料カットフラグによる燃料カットの所定
期間完了以前に加速もしくは回転速度の低下があったと
きには燃料カットを途中で中止することもでき、また、
燃料カットの所定期間はそのときの回転速度、負荷ある
いは負荷変動により変化させることもできる。

第４図は燃料カット設定ルーチンであって、所定時間毎
たとえば５ｍｓ毎に実行される。第４図のルーチンは、
ステップ４０１〜４０４よりなる第１の燃料カットフラ
グＦｌを設定する部分■、およびステップ４０５〜４１
３よりなる第２の燃料カットフラグＦ２を設定する部分
■より構成されている。

始めに、第１の燃料カットフラグＦｌを設定するための
部分■について説明する。ステップ４０１では、ＲＡＭ
　１０５より吸入空気圧データＰＭを読出してＰＭ≦Ｐ
ＭＯ（一定値）か否かを判別し、ステップ４０２にて、
△ＰＭ４−ＰＭ−ＰＭｉ−＋　　（ただし、ＰＭｉ−１
は前回の値）を演算して△ＰＭ≦八ＰＭへ　（一定値）
か否かを判別する。この結果、ＰＭ≦ＰＭＯ且つ△ＰＭ
≦△ＰＭＯのときにのみ、ステップ４０３に進んで第１
の燃料カットフラグＦ１をセットする。つまり、減速開
始と判別する。

他方、ＰＭ＞ＰＭＯもしくは△ＰＭ＜八ＰＭＯのときに
は、ステップ４０４にて第１の燃料カットフラグＦ１を
クリアする。

なお、部分Ｉにおいて、吸入空気圧データＰＭを用いた
が、吸入空気量、スロットル弁開度等の他の負荷パラメ
ータを用いてもよい。

次に第２の燃料カットフラグＦ２を設定するための部分
Ｈについて説明する。ステップ４０５にて、アイドルス
イッチ６の出力ＬＬを取込んでＬＬ＝“１”か否かを判
別する。アイドルスイッチ６がオフ（ＬＬ　＝“０″）
であればステップ４１１に進み、カウンタＣ１をクリア
する。アイドルスイッチ６がオフ状態（ＬＬ＝“０″）
からオン状態（ＬＬ　＝“１”）に変化すると、ステッ
プ４０５からステップ４１１へのフローはステップ４０
５からステップ４０６へのフローへ切替わる。ステップ
４０６では、ＲＡＭ　１０５より回転速度データＮｅを
読出してＮｅ上Ｎ１　（一定値）か否かを判別する。こ
の結にてカウンタＣ１が１１以上か否かを判別する。

この結果、ＬＬ＝“１”且つＮｅ上Ｎ１の状態が時間７
１　Ｘ　５ｍｓ保持されたときにはステップ４１２にて
第２の燃料カットフラグＦ２をセットする。

つまり、減速継続状態と判別する。

ステップ４０９　、４１０は、アイドルスイッチ６がオ
ン状態（ＬＬ＝“１”）を保持したまま一旦カウンタＣ
１が計数開始されたときには、回転速度ＮｅがＮ２　　
（＜　Ｊ　）になるまではカウンタＣ１を歩進し続ける
ようにしたものである。これにより、減速継続状態の判
別条件を緩和しているが、ステップ４０９　、４１０を
削除してステップ４０６にてＮｅ＜Ｎ１のときにはステ
ップ４１１に直接進むようにしてもよい。

カウンタＣ１が０のときには、ステップ４１３にて第２
の燃料カットフラグＦ２はクリアされる。

つまり、このルーチンの実行前に第２の燃料カットフラ
グＦ２が“１″であれば、アイドルスイッチ６がオフ（
ＬＬ　＝″０”）になったとき、あるいは回転速度Ｎｅ
がＮｊ　　（もしくはＮ２）未満になったときに、減速
状態解除として判別されるものである。

第４図のルーチンはステップ４１４にて終了する。

第５図は第３図、第４図のルーチンを補足説明するため
のタイミング図である。すなわち、吸入空気圧ＰＭが低
下して、時刻Ｌ１において、ＰＭ≦ＰＭＯ且つ△ＰＭ≧
△ＰＭＯとなったときに、減速開始として判別されて第
１の燃料カットフラグＦ１がセットされる。この結果、
噴射信号は３回分停止する。次いで、時刻ｔ２において
、アイドル゛スイッチ６がオン（ＬＬ＝“１″）となり
、Ｎｅ上Ｎ１の状態で時間ＴＩ　Ｘ　５ｍａ経過後時刻
ｔ３にて減速継続状態として判別され、第２の燃料カッ
トフラグＦ２がセットされ、この結果、噴射信号は停止
する。さらに、図示しないが、アイドルスイッチ６がオ
フもしくはＮｅ＜Ｎ１　（もしくはＮ２）となったとき
に、燃料カットが停止され、噴射信号が発生することに
なる。

このように、第１の燃料カットフラグＦ１が設定された
ときには、短時間の燃料カットが実行され、次いで、第
２の燃料カットフラグＦ２が設定されたときには再び燃
料カットが実行されることになる。

第６図は第４図のルーチンの変更例を示す。第６図にお
いては、第２の燃料カットフラグＦ２を設定する部分■
すなわちステップ４０５〜４１３は第４図の場合と同一
である。なお、ステップ４０５は部分■と共用にするた
めに第１のステップとしである。従って、第１の燃料カ
ットフラグＦ１を設定するための部分Ｉについてのみ説
明する。

ステップ４０５にて、アイドルスイッチ６の出力ＬＬを
取込んでＬＬ＝“ｌ”か否かを判別する。

アイドルスイッチ６がオフ（ＬＬ　＝“０″）であれば
ステップ６０５に進み、カウンタＣ２をクリアし、次い
でステップ６０８にてフラグＦ１をクリアする。

アイドルスイッチ６がオフ状態（ＬＬ＝“０″）からオ
ン状ｇ　（ＬＬ＝“１”）に変化すると、ステップ４０
５からステップ６０５へのフローはステップ４０５から
ステップ　６０１へのフローへ切替わる。

ステップ６０１では、ＲＡＭ　１０５より回転速度デー
タＮｅを読出してＮｅ上Ｎ３　　（一定値）か否かを判
別する。この結果、Ｌ　Ｌ　＝″１″且つＮｅ上Ｎ３の
ときにステップ６０２にてカウンタＣ２が歩進され、ス
テップ６０３にてカウンタＣ１が１２以上か否かを判別
する。この結果、ＬＬ＝“ｌ”且つＮｅ上Ｎ３の状態が
時間Ｔ２　Ｘ　５ｍ保持されたときにはステップ６０６
にて第１の燃料カットフラグＦ１をセットする。つまり
、減速継続状態と判別する。

ステップ６０１にてＮｅ＜Ｎ３と判別されたときには、
ステップ６０４にてカウンタＣ２をクリアし、次いで、
ステップ６０７にて第２の燃料カットフラグＦ２をクリ
アする。この場合には、ＬＬ＝”ｌ”であるので、フロ
ーは部分「のステップ４０６に進む。

なお、第６図における回転速度Ｎ１　　、Ｎ２　、Ｎ３
は、Ｎ３　＞Ｎ１　＞Ｎ２の関係を有するものとし、さ
らに、時間ＴＩ、Ｔ２は、’ｒｔ　＜’［’２の関係を
有するものとする。

第７図は第３図、第６図のルーチンを補足説明するため
のタイミング図である。すなわち、時刻Ｌ１において、
アイドルスイッチ６がオフ（ＬＬ　＝“０”）からオン
（ＬＬ＝″Ｉ”）となり、時間”ｌ”２　Ｘ　５ｍｓ経
過すると、時刻ｔ２において、減速開始として判別され
て第１の燃料カットフラグＦｌがセントされる。ただし
、Ｎｅ上Ｎ３とする。

この結果、噴射信号は３回分停止する。次いで、Ｎｅ上
Ｎ１の状態で時間ＴＩＸ　５ｍａ経過後時刻ｔ３にて減
速継続状態として判別され、第２の燃料カットフラグＦ
２がセットされ、この結果、噴射信号は停止する。さら
に、図示しないが、アイドルスイッチ６がオフもしくは
Ｎｅ＜Ｎ１（もしくはＮ２）となったときに、燃料カッ
トが停止され、噴射信号が発生することになる。

発明の詳細 な説明したように本発明によれば、クラッチスイッチを
用いることなく、減速を検出しているので、製造コスト
を低減でき、また、減速初期に燃料カットを短時間行う
ことにより空燃比のリンチ化およびミスファイヤによる
エミッションの悪化を防止でき、さらに、燃料カットに
よる減速時の大きなショックは短時間の燃料カットでは
発生しないので、運転性の悪化も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための全体ブロック図
、第２図は本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置の一
実施例を示す全体概略図、第３図。 第４図、第６図は第２図の制御回路の動作を説明するた
めのフローチャート、第５図、第７図は第２図の制御回
路の動作を補足説明するグラフである。 １・・・機関本体、　　　　　　　　４・・・圧力セン
サ、７０１．ディストリビュータ、　１０・・・制御回
路、１１・・・燃料噴射弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の減速開始を判別する減速開始判別手段、
   該機関の減速開始が判別されたときに前記機関への燃料
   供給を所定期間カットする第１の燃料カット手段、前記
   機関の減速継続状態を判別する機関減速状継続態判別手
   段、前記機関の減速状態解除を判別する減速状態解除判
   別手段、および前記減速継続状態が判別されたときに前
   記機関の燃料供給カットを開始し前記減速状態解除が判
   別されたときに前記機関の燃料供給カットを解除する第
   ２の燃料カット手段を具備する内燃機関の空燃比制御装
   置。 ２、前記減速開始判別手段が、前記機関の吸入空気圧が
   所定値以上か否かを判別する吸入空気圧判別手段、およ
   び前記機関の吸入空気圧変化率が所定値以下であるか否
   かを判別する吸入空気圧変化率判別手段を具備し、前記
   機関の吸入空気圧が所定値以下且つ前記機関の吸入空気
   圧変化率が所定値以上になったときに減速開始として判
   別するようにした特許請求の範囲第１項に記載の内燃機
   関の空燃比制御装置。 ３、前記減速開始判別手段が、前記機関の吸入空気量が
   所定値以下か否かを判別する吸入空気量判別手段、およ
   び前記機関の吸入空気量変化率が所定値以上であるか否
   かを判別する吸入空気量変化率判別手段を具備し、前記
   機関の吸入空気量が所定値以下且つ前記機関の吸入空気
   量変化率が所定値以上になったときに減速開始として判
   別するようにした特許請求の範囲第１項に記載の内燃機
   関の空燃比制御装置。 ４、前記減速開始判別手段が、前記機関のスロットル弁
   開度が所定値以下か否かを判別するスロットル弁開度判
   別手段、および前記機関のスロットル弁開度変化率が所
   定値以上であるか否かを判別するスロットル弁開度変化
   率判別手段を具備し、前記機関のスロットル弁開度が所
   定値以下且つ前記機関のスロットル弁開度変化率が所定
   値以上になったときに減速開始として判別するようにし
   た特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の空燃比制御
   装置。 ５、前記減速継続状態判別手段が、前記機関のスロット
   ル弁が全閉か否かを判別するスロットル弁全閉判別手段
   、および前記スロットル弁が全閉である状態の持続時間
   が所定時間以上でるか否かを判別するスロットル弁全閉
   持続判別手段を具備し、前記スロットル弁全閉状態が所
   定時間持続したときに減速継続状態として判別するよう
   にした特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の空燃比
   制御装置。 ６、前記減速状態解除判別手段が、前記機関のスロット
   ル弁が全閉か否かを判別するスロットル弁全閉判別手段
   を具備し、前記スロットル弁が全閉でないときに減速状
   態解除として判別するようにした特許請求の範囲第１項
   に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 ７、前記減速継続状態判別手段が、前記機関のスロット
   ル弁が全閉か否かを判別するスロットル弁全閉判別手段
   、前記機関の回転速度が所定値以上か否かを判別する回
   転速度判別手段、および前記スロットル弁が全閉で且つ
   前記回転速度が所定値以上である状態の持続時間が所定
   時間以上であか否かを判別する持続判別手段を具備し、
   前記スロットル弁全閉且つ前記回転速度が所定値以上の
   状態が所定時間持続したときに減速継続状態として判別
   するようにした特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関
   の空燃比制御装置。 ８、前記減速状態解除判別手段が、前記機関のスロット
   ル弁が全閉か否かを判別するスロットル弁全閉判別手段
   、および前記機関の回転速度が所定値以下か否かを判別
   する回転速度判別手段を具備し、前記スロットル弁が全
   閉でないときもしくは前記回転速度が所定値以下のとき
   に減速状態解除として判別するようにした特許請求の範
   囲第１項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 ９、前記減速開始判別手段が、前記機関のスロットル弁
   全閉状態が第１の所定時間持続されたか否かを判別する
   第１のスロットル弁全閉持続時間判別手段を具備し、該
   機関のスロットル弁全閉状態が前記第１の所定時間持続
   したときに減速開始として判別し、前記減速継続状態判
   別手段が、前記機関のスロットル弁全閉状態が前記第１
   の所定時間より長い第２の所定時間持続されたか否かを
   判別する第２のスロットル弁全閉持続時間判別手段を具
   備し、該機関のスロットル弁全閉状態が前記第２の所定
   時間持続したときに減速継続状態として判別するように
   した特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の空燃比制
   御装置。 １０、前記減速開始判別手段が、前記機関のスロットル
   弁全閉且つ前記機関の回転速度が所定値以上の状態が第
   １の所定時間持続されたか否かを判別する第１のスロッ
   トル弁全閉持続時間判別手段を具備し、該状態が前記第
   １の所定時間持続したときに減速開始として判別し、前
   記減速継続状態判別手段が、前記機関のスロットル弁全
   閉且つ前記機関の回転速度が所定値以上の状態が前記第
   １の所定時間より長い第２の所定時間持続されたか否か
   を判別する第２のスロットル弁全閉持続時間判別手段を
   具備し、該状態が前記第２の所定時間持続したときに減
   速継続状態として判別するようにした特許請求の範囲第
   １項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 １１、前記第１の燃料カット手段が、前記機関の所定回
   転数の期間だけ燃料供給をカットする特許請求の範囲第
   １項に記載の内燃機関の空燃比制御装置。 １２、前記第１の燃料カット手段が所定時間だけ燃料供
   給をカットする特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関
   の空燃比制御装置。 １３、前記第１の燃料カット手段による燃料供給カット
   の所定期間が機関負荷もしくはその変化率に応じて変化
   する特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の空燃比制
   御装置。 １４、前記第１を第２の燃料カット手段が燃料供給カッ
   トを間欠的に実行する特許請求の範囲第１項に記載の内
   燃機関の空燃比制御装置。 １５、前記第１、第２の燃料カット手段が間欠的に行わ
   れる燃料供給カット率を徐々に増加もしくは減少させる
   ようにした特許請求の範囲第１４項に記載の内燃機関の
   空燃比制御装置。