JPS62168944A - 内燃機関の回転数制御装置 - 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 本発明は内燃機関の回転数制御装置、さらに詳しくは車
両停止中のエンジン高速回転運転を防止し、１ノ［気系
の加熱を防止づると共に燃料消費を低減する内燃機関の
回転数制御装置に関する。

従来の技術 最近の自動車用エンジンにおいては、ＨＣ対策や燃費改
善等のために減速運転時に燃料カットを行なう燃ＰＩ　
／Ｊフットードと、エンジンの過回転運転を防止づるた
めに例えば６５００　ｒ　ｐ　ｍ等の所定のエンジン回
転数以上ではエンジンが回転しないように燃料カットを
実施する燃料カットモードとがある。減速運転時の燃料
カットし−ドは、エンジン吸気系のスロットルバルブが
全開位置にあってエンジン回転数が所定値、すなわら燃
料カット復帰回転数取」このとき行なわれ、エンジン回
転数が燃料カッ１〜復帰回転数以下になったときには終
了し、このときにはエンジンに対する燃料の供給が再開
される。一方上述した後者の燃料カットモードにおいて
は、エンジンの過回転運転を防止することによりυＦ気
系の加熱を防止すると共に燃１’ｌ消費を低減させるこ
とを主眼点としている。

後者の燃料カットモードにおいて、燃料カット回転数に
達する以前の予め設定された回転数以上では、エンジン
に供給される燃料と空気との混合気を薄くすると共に点
火タイミングをより速くするように制御することにより
、燃料カット時の変速ショックを防止し燃料消費も併ｕ
Ｃ低減させる内燃別間の回転数制御方法及び装置が特開
昭５９−９０７４３号で提案されている。

発明が解決しようとする問題点 しかし従来のこの種の燃料カット制御方法及び装置では
、走行中の負荷運転時と停車中又は走行中のニュートラ
ルレンジでのレーシング運転中で同じ制御が行なわれて
いた。すなわち燃料カット回転数を例えば６５００ｒｐ
ｍ等の高速回転数に設定し、エンジン回転数がこの回転
数以上になったときに一律に燃料カットを実施するよう
な制御をしでいた。しかしこのような燃料カット制御方
法では、車両が停止中のエンジン過回転防止に余り有効
ではなかった。

車両が停止中運転者が無意識にアクセルペダルを踏み込
んだときには、運転者は気付かずに長時間エンジンを高
速回転することがある。この場合は通常、従来のエンジ
ン過回転防止のための回転数よりも低いがアイドル回転
数よりも遥かに高いエンジン回転領域でエンジンが長時
間運転されることになる。このような場合には、エンジ
ン振動、騒音が非常に大きくなり、さらに熱的にも厳し
い状態でエンジンが回転されることになる。さらに排気
系に設けた触媒が異常に加熱されて損傷することもあり
、又エンジンが高回転で連続運転されるので燃料消費が
増大するという欠点があった。

よって本発明の目的は上述した従来技術の欠点を改善し
、簡単な構成で車両停止中のエンジン高速回転運転を防
止し、排気系の加熱を防止づると共に燃料消費を低減す
る燃料噴射式エンジンの回転数ａｉ制御装置を提供する
ことである。

問題点を解決するための手段 上述した従来技術の問題点を解決するために、本発明は
、第１図のブロック図に示されたように、１ンジンの回
転数を検出する回転数検出手段と、小雨の速度を検出り
る車速検出手段と、変速装置のニュートラル状態を検出
するニュートラル検出手段と、燃料噴Ｃ）１手段と、エ
ンジン回転数が第１の５９定値以上の場合に前記燃料噴
射量からの燃料噴射をカットする燃料カット手段とを備
えた内燃機関の回転数制御２０￥Ｉｔ置において、前記
ｊ１１速検高検出により車両が停止中と判断され１つ前
記変速装置が二」−トラルレンジのとき、エンジン回転
数が前記第１設定値より小さい第２の設定値以上の状態
に所定時間以上保持された場合に、前記燃料噴射量から
の燃料噴射ωを通常のエンジン運転状態に比べて減少さ
せる手段を設けると共に、前記燃料カット手段を前記第
１設定値よりも小さいエンジン回転数で作動させるよう
に燃料カット回転数を下降させる手段を設けたことを特
徴とする内燃機関の回転数制御装置を提供づ°る。

本発明の望ましい実施態様においては、車両が停止中で
且つ変速装置がニュートラルのときエンジン回転数が第
２の設定値以上の場合に、点火時期を進角させる手段を
ざらに設けるようにしている。

作　　　用 車両が走行中と判断されたとき及び／又は変速装置が二
Ｊ−トラルレンジでないときエンジン回転数が第１の設
定値、例えば６５００ｐｐｍ以上の場合に、燃料カット
制御手段を作動させて燃料噴射量からの燃料噴射をカッ
トケることにより、エンジンが燃料カット回転数以上ぐ
回転しないようにでる。一方、車両が停由中で且つ変速
装置がニュートラルレンジのときは、エンジン回転数が
前記第１の設定値よりも低い第２の設定以上に所定時間
以上保持された場合に、燃料噴射量からの燃料噴射量を
通常のエンジン運転状態に比べて減少させるように制御
し、これによりエンジンレーシング中の燃料消費量を低
減する。さらに、燃料カット回転数不時手段により停車
中の燃料カッ１へ手段を作動させる燃料カット回転数を
前記第１設定値よりも下降さけ、停車中のエンジンレー
シング運転を積極的に防止するようにしている。

さらに本発明の望ましい実施態様によれば、このような
場合に、点火時期進角手段により点火時期を進角ざｕ、
薄い混合気での運転で現われる排気ガス温度の上昇を防
止し、排気系に設けられた触媒装「°７の損傷を防ぐよ
うにしている。

実　　施　　例 以下図面を参照して本発明をその一実施例に基づいて詳
細に説明することにする。

第２図は本発明による回転数制御Ｉ装置が組込まれた燃
ｒ１噴射式１ンジンの一実施例を示１１１！！略構成図
である。図において、１はエンジンを示しており、該エ
ンジン１はシリンダブロック２とシリンダヘッド３とを
イ１しており、シリンダブロック２はその内部に形成さ
れたシリンダボアにピストン４を受入れており、そのビ
ス１〜ン４の上方に前記シリンダヘッドとＶｊＪ働して
燃焼室５を郭定している。

シリンダヘッド３には吸気ボート６と排気ポート７とが
形成されており、これらボートは各々吸気バルブ８と排
気バルブ９により開閉されるようになっている。またシ
リンダヘッド３には点火プラグ１９が取付けられている
。点火プラグ１９は点火コイル２６が発生する電流をデ
ィストリビュータ２７を経て供給され、燃焼室５内で放
電による火花を発生するようになっている。

吸気ボート６には吸気マニホールド１１、サージタンク
１２、スロットルボディ１３、吸気デユープ１４、エア
フロメータ１５、エアクリープ１６がこの順に接続され
、これらがエンジンの吸気系を構成している。

吸気マニホールド１１の吸気ボート６に対する接続端近
くには燃料噴射弁２０が取付けられている。燃料噴射弁
２０は燃料タンク２１に貯蔵されているガソリンの如き
液体燃料を燃料ポンプ２２により燃料供給管２３を経て
供給され、後述する制御装置５０が発生Ｊるパルス信号
により開弁時間を制御されて燃料噴射１１１を計量制御
づるようにイ１っている。

スロットルボディ１３は吸入空気量を制御するスロット
ルバルブ２４を有しており、このス１］ツ１−ルバルブ
２４はアクセルペダル２５の踏込みに応じで駆動される
ようになっている。

またエンジン吸気系にはスロットルボディ１３をバイパ
スして吸気チューブ１４とサージタンク１２とを接続す
るエアバイパス通路３０が設けられており、このエアバ
イパス通路３０は電磁式のバイパス流ｆｉ制御弁３１に
より開閉及びその間口度を制御され、エンジンの主にア
イドル回転数を１ｕｌｌ　ｔｉｌするようになっている
。

７０は変速装置であり、変速ｖｔ置７０の出力軸には出
力軸の回転速度から車両の速度を検出する車速レン→ノ
ア１が設けられており、さらに変速装置のニュートラル
位置を検出づるニュートラルスイッチ７２が変速Ｓｉ［
７０に取付けられている。

車速センサ７１及びニュートラルスイッチ７２はそれぞ
れ制御装置５０に接続されている。

排気ポート７にはＪＪＩ気マニホールド１７及び排気管
１８が順に接続されている。

制御装置５０は例えばマイクロコンピュータで構成され
るのが望ましく、その−例が第３図に示されている。こ
のマイク【ココンピュータは、中央処理ユニット（ＣＰ
Ｕ）５１と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）５２と、ラ
ンダムアクセスメモリ（ＲＡＭ＞５３と通電停止後も記
憶を保持するもう一つのランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）５４と、マルチプレクサを有するΔ／Ｄ変換器５５
と、バッファメモリを有するＩ１０装置５６とを右し、
これらはコモンバス５７により互いに接続されている。

このマイク［１コンピユータは、第２図に示されている
如く、バッテリ電源／１８が供給する電流を与えられ、
これにより作動“するようになっている。

Ａ／Ｄ変換器５５は、−［アフ［１メータ１５が発生す
る空気流ω信号と、エアフロメータ１５に取付けられた
吸気温センサ５８が発生する吸気温度信号と、シリンダ
ブロック２に取（＝１けられた水温センサ５９が発生す
る冷却水温度信尼とを入力され、それらデータをＡ／Ｄ
変換してＣＰｔＪ５１の指示に従い所定の時期にＣＰＵ
５１及びＲＡＭ５３或いは５４へ出力づるようになって
いる。

またＩ１０装置５６はディストリビュータ２７に取（＝
ｊけられた回転数センサ２９が発生ずるエンジン回転数
信号及びクランク角１５号と、変速装置７０に取付けら
れた車速センサ７１及びニュートラルスイッチ７２が発
生する車速信号及びニュートラル信号と、スロットルボ
ディ１３に取付けられたスロットルスイッチ６０が発生
Ｊるス［１ットル全開信号とを入力され、それらのデー
タをＣＰＵ５１の指示に従い所定の時期にＣＰＵ５１及
びＲＡＭ５３或いは５４へ出力するようになっている。

ＣＰＵ５１はＲＯＭ５２に記憶されているプログラムに
従って前記各センサにより検出されたデータに基づいて
燃料噴射量を計免し、それに基づくパルス信号をＩ１０
装置５６を経て燃料噴射弁２０へ出力づるようになって
いる。すなわら、ＣＰＵ５１はエアフロメータ１５が検
出づる空気流量と回転数センサ２９が検出するエンジン
回転数とにより基本燃料量を鈴出し、これを吸気温セン
ナ５８により検出された吸気温度と、水温センナ５９に
より検出されたエンジン冷ｒＪＩ水温度に応じて修正し
、その修正された燃料部に応じたパルス信号を発生する
ようになっている。

またＣＰＬＩ５１はＲＯＭ５２に記憶されているプログ
ラムに従って吸気温センサ５８により検出された吸気温
と水１１？ンサ５９により検出された水温とに応じて空
気量を算出し、これに応じた信号をＩ１０装置５６を経
てバイパス流ｍ制御弁３１へ出力づるようになっている
。バイパス流酊制御弁３１はＩ１０装置５６より与えら
れるバイパス空気ω信号に応じてその開閉及びその間口
度を１１制御され、エンジンの主にアイドル回転数を制
御する。

さらにＣＩ）　Ｕ　５１は前記プログラムに従って前記
基本燃料量と回転数センサ２９により検出されたエンジ
ン回転数及びクランク角と吸気温センサ５８により検出
された吸気温度に基づき最適点火時期をＲＯＭ５２より
読出し、この１８号をｒ１０装置５６より点火コイル２
６へ出力するようになっている。

以下第４図に示されたフｒ］−チャートを参照して本発
明の回転数詞ネ１１装置の一実施例を説明り゛ることに
ケる。この処理ルーチンは例えば５ｍｓ　ｅｃ毎に実行
される定時刻、Ｊ、１１込みルーチンである。

先ずステップ１０１において、エアフロメータ１５、回
転数センサ２９等の信号にＬ（づいて点火時期計算値Ｏ
Ｃへ、燃料噴射ｆｄ計σ伯Ｔ△Ｕを演鈴ηる。次いでス
テップ１０２において、車速センサ７１の信号に基づい
て車速がゼ【１か否か判断し、車速ゼロの場合にはステ
ップ１０３に進み変速装置がニュートラルレンジか否か
判断する。

ステップ１０３において、変速装置がニュートラル以外
の場合、あるいはステップ１０２において車速かピロで
なく走行中と判断された場合には、ステップ１０４に進
んで高速燃料カット回転数ＮＳＣを例えば６５００ｒｐ
ｍ等の第１設定値Ａに設定する。次いでステップ１０５
に進み不要レーシング判定時間ｔをＴ。に設定する。Ｔ
ｏは例えば３分乃至５分等の適当な値が望ましいが限定
的なものではない。

次いでステップ１０６において、エンジン回転数ＮＥが
高速燃料カット回転数Ｎ　ＨＣ以下かどうか判断され、
以下の場合にはステップ１０８において燃料部！ｌ）ｊ
　ｉｔ　Ｔ及び点火時期θをステップ１０１で求めた燃
料噴射量計ｒＩ値ＴΔＵ及び点火時期計算値θＣＡに設
定し本ルーチンを終了づる。ステップ１０６において、
エンジン回転数ＮＥが高速燃料カット回転数Ｎ　ｌ−Ｉ
　Ｃより大きいと判断された場合には、ステップ１０７
において燃料噴ｔＪＪ量討亦値ｒ　Ａ　ＵをＵ口に設定
して燃料カッ１〜を実行ηる。これによりエンジンの過
回転を防止し、燃料演費を低減ぐきると共に、排気系の
加熱を有効に防止づることかできる。

一方ステップ１０２にＪ３いて車両が停止中と判断さ″
れざらにステップ１０３において変速装置がニュートラ
ルレンジであると判断された場合には、ステップ１０９
に進みエンジン回転数ＮＦが第２設定ｆｔ（ＩＮ　ｌ−
より大きいか否か比較する。第２設定値Ｎｌはアイドル
回転数よりも少しばかり高い回転数、例えば２００Ｏｒ
ｐｍに設定するのが望ましい。しかしこの値は限定的な
ちのぐはなく、他の設定値もとり１７ることは勿論であ
る。ステップ１０９においてエンジン回転数ＮＥが第２
設定値Ｎし以下と判断された場合には、エンジンがレー
シング状態でないのでステラブ１０４以下の各ステップ
を軒で本ルーチンを終了する。

運転者の不注意等により車両が停車中にエンジンを空吹
かししてエンジン回転数ＮＦが第２設定伯Ｎ　Ｌ　Ｊζ
すｂ大さくなった場合には、ステップ１１０に進みステ
ラ／１０５において初期値Ｔ。

く例えば３分）に設定された不要レーシング判定時間ｔ
がカウントダウンによりピロになったかどうか判断され
る。不要レーシング判定時間りがぎ］ｌになっていない
場合には、ステップ１１１に進みｔから所定数αを減算
するカラン１−ダウンを開始あるいは継続する。次いで
ステップ１０６及び１０８を経て本ルーチンを終了づる
。

上述したように本ルーチンは例えば５ｍｓ　ｅ　ｃ毎の
定時刻割込みルーチンであり、５ｍ５ｅｃ毎に本ルーチ
ンがステップ１０１から繰返されることになる。よって
停車中でのエンジンのレーシングがある所定時間例えば
３分継続されると、ステップ１１０において１＝０とな
り、この場合にはステップ１１２に進んで高速燃料カッ
ト回転数ＮＨＣから所定値βを減緯し、高速燃料カット
回転数Ｎ　ｌ−１０を下階させる。

次いでステップ１１３において、高速燃料カット回転数
ＮＨＣが所定値Ｎ。より大きいかどうか比較され、Ｎｏ
以下の場合にはステップ１１４にｄ３いて高速燃料カッ
ト回転数Ｎ　Ｉ（ＣをＮ。に設定する。Ｎｏの値は限定
的ではないが例えば３００Ｑ　ｒ　ｐ　ｒｒｌに設定す
るようにすればよい。次いひスアーツブ１１５において
、燃料噴射闇討い１直Ｔ△（」にリーン化係数［３を乗
することにより混合気を稀薄化し、停車中のエンジンレ
ーシング時における燃料消費１１１を低減する。さらに
ステップに１１６にＪ３いで、点火時期計容）値θＣＡ
を所定進角係数Ｇだけ進角させ燃料消費量をさらに低減
させるとＪｌ、に、薄い混合気での運転で現われる１７
１気７．ｒス温度の上背を防止する。

このあとステップ１０６に進みエンジン回転数Ｎ［が高
速燃料カット回転数Ｎ日Ｃ以下かどうか比較される。こ
の場合には５ｍｓ　ｅＣ毎に実行される水割込みルーチ
ンによりステップ１１２において高速燃料カット回転数
Ｎ　ｍｌ　Ｃは５　ｍ　Ｓ　ｅ　Ｃｆｉｊにβだけ減算
されることになる。ステラ／１０ＧにおいＣ１停車時の
エンジン回転数ＮＥがこのように減り）された？：Ｓ速
燃料カット回転数ＮＨＣより大きくなったと判断された
場合に１よ、ステ・ツブ１Ｏ７に進んで燃料噴ＤＡ聞計
口値Ｔ△Ｕをゼ］］に設定し燃料カットを実行づる。

上述した本発明の実施例においては、車両停止時でＨつ
変速装置がニュー１〜ラルの場合に、エンジンのレーシ
ングが所定時間以上続いたかどうか判断し、所定時間以
上続いた場合には燃料減少手段により直りに燃料噴射量
を減少し、さらに点火時期進角手段により点火時期を進
角ざＵるようにする。エンジンのレーシングがさらに続
いた場合には、燃料カット回転数下階Ｔ一段により例え
ば５ｍ５ｅＣ毎に実行される高速燃料カット回転数Ｎ＋
−＋　Ｃの引下げにより、ある所定時間経過ＸＪるとエ
ンジン回転数ＮＥが高速燃料カット回転数Ｎ　ＬＩ　Ｃ
より大きくなり燃料カットが実行される。

ステップ１１６におりる点火時期進角操作は本発明にと
って必須ではないので、このステップｔよ場合によって
は省略してもよい。

発明の効果 以上詳述したように本発明の回転数制御装置によれば、
Φ両停止時ぐ１１つ変速装置が二７−トラルの場合に、
エンジンのレーシング状態を検知しこれが所定時間以上
続いた場合には燃料噴射量を減少さけ、さらに高速燃わ
１力ツト回転数を引下げることにより燃料カットを実行
づるようにしたので、重両停止中のエンジンの高速回転
運転を防ぐことができ、これにより燃料消費を低減でき
さらには拮気系の加熱を有効に防止することができると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転数制御装置の構成を示づブ［］ツ
ク図、 第２図は本発明による回転数制御装置が適用される燃料
噴射式エンジンの一実施例を示す概略構成図、 第３図は本発明の回転数制御Ｉｌ装置をマイクロコンビ
ｌ−夕で構成した一実施例を示すブロック図、第４図は
本発明の回転数制御装置の作動の一例を承りフローチャ
ートである。 １・・・エンジン、　　　　５・・・燃焼室、１１・・
・吸気マニホールド、 １５・・・エアフロメータ、 １７・・・排気マニホールド、 １９・・・点火プラグ、　　２０・・・燃料噴射弁、２
５・・・アクセルペダル、 ２７・・・ディストリビュータ、 ２９・・・回転数センサ、　５０・・・電子制御装置、
５１・・・ＣＰＵ、　　　　７０・・・変速装置、７１
・・・車速センサ、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、
   車両の速度を検出する車速検出手段と、変速装置のニュ
   ートラル状態を検出するニュートラル検出手段と、燃料
   噴射手段と、エンジン回転数が第１の設定値以上の場合
   に前記燃料噴射手段からの燃料噴射をカットする燃料カ
   ット手段とを備えた内燃機関の回転数制御装置において
   、前記車速検出手段により車両が停止中と判断され且つ
   前記変速装置がニュートラルレンジのとき、エンジン回
   転数が前記第１設定値より小さい第２の設定値以上の状
   態に所定時間以上保持された場合に、前記燃料噴射手段
   からの燃料噴射量を通常のエンジン運転状態に比べて減
   少させる手段を設けると共に、前記燃料カット手段を前
   記第１設定値よりも小さいエンジン回転数で作動させる
   ように燃料カット回転数を下降させる手段を設けたこと
   を特徴とする内燃機関の回転数制御装置。
2. （２）車両が停止中で且つ前記変速装置がニュートラル
   のときエンジン回転数が第２の設定値以上の状態に前記
   所定時間以上保持された場合に、点火時期を進角させる
   手段をさらに設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の内燃機関の回転数制御装置。。