JPS63124844A - エンジンの減速燃料停止装置 - 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、エンジンの減速運転域等の特定運転域で該エ
ンジンへの燃料供給を停止するようにしたエンジンの減
速燃料停止装置に関し、特に上記特定運転域から外れた
時、つまり燃料復帰時でのトルクショックの低減対策に
関する。

（従来の技術） 従来より、この種のエンジンの減速燃料停止装置として
、例えば特開昭５９−１８３０３９号公報に開示される
ように、エンジンの減速運転域では、該エンジンへの燃
料供給を停止して燃費性等の向上を図るとともに、上記
減速運転域から外れた燃料供給の復帰時には、その時の
吸入空気量に応じた設定燃料量を直ちに供給せずに、受
担の燃料量から供給量を徐々に増量して設定燃料量に近
づけることにより、燃料復帰に伴うトルクショックを低
減して、運転性の向上を図るようにしたものが知られて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来のものでは、燃料復帰時のトル
クショックをおる程度低減し得るものの、未だ効果的に
低減できない憾みがめった。

そこで、本発明者等は、燃料復帰時でのトルクショック
の発生原因を追究したところ、燃焼室内でのダイリュー
ションガス量（残沼ガス量〉の変化に起因していること
が判った。つまり、燃料復帰時、最初に燃焼するサイク
ル（Ｒ初の燃焼行程が金気筒に一巡するまでの期間）で
は、それ以前の燃料供給の停止に伴い、各燃焼室内のダ
イリューションガス量は少量であることから、混合気の
燃焼が良好に行われて燃焼圧はかなり高くなり、その後
、後続するサイクルでは、各気筒での最初の燃焼に伴い
ダイリューションガス量がほぼ通常値にまで増大して、
燃焼圧が通常運転時にまで戻り、その結果、燃料復帰時
には、初回サイクルでの燃焼圧の上昇に伴うトルクショ
ックが発生していることを知悉し、そのため、従来の如
く、燃料復帰時での燃料供給量を徐々に増量するもので
は、燃焼の初回サイクルで、燃料供給量は少量であるも
のの、上記ダイリューションガス量のほぼ零値状態に起
因する燃焼圧の上昇によって、エンジン出力が後続サイ
クルよりも未だ大きくなっていて、トルクショックを効
果的に低減し得ないことが判った。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、上記の如くエンジンの特定運転域で燃料供給を停
止する場合、その燃料復帰時には、燃焼室内のダイリュ
ーションガス量に見合ったエンジン出力制御を行うよう
にすることにより、燃料復帰時でのトルクショックを効
果的に低減して、運転性の向上を図ることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、エンジ
ンの減速燃料停止装置、つまり第４図に示すように、エ
ンジン１の運転状態が減速運転域等の特定運転域にある
時を検出する特定運転時検出手段３２と、上記エンジン
１に燃料を供給する燃料供給手段８と、上記特定運転時
検出手段３２の出力を受け、エンジン１の特定運転時に
燃料供給を停止するよう上記燃料供給手段８を制御する
燃料制御手段３３とを備えたエンジンの減速燃料停止装
置を対象とする。そして、上記エンジン１の運転状態が
上記特定運転域から外れる燃料復帰時を検出する燃料復
帰時検出手段３４と、上記エンジン１の出力を調整する
出力調整手段３１と、上記燃料復帰時検出手段３４の出
力を受け、燃料復帰時に当初のサイクルはどエンジン出
力が低下する制御聞特性で、且つ最初に燃焼するサイク
ルと後続１ナイクルとで上記制御！Ｉ＠特性が該両サイ
クル間で変更されるよう上記出力調整手段３１を制御す
る出力制御手段３５とを備える構成としたもので必る。

（作用） 以上の構成により、本発明では、エンジン１の減速運転
等の特定運転時には、燃料供給手段８が燃料制御手段３
３で制御されて、エンジン１への燃料供給が停止される
ので、エンジン１の運転状態に影響を及ぼすことなく燃
費性の向上等が図られる。

そして、その後の燃料復帰時には、出力調整手段３１が
出力制御手段３５で制御されて、最初の燃焼のサイクル
では、各燃焼室内のダイリューションガス量は少量で、
混合気の燃焼は良好に行われるものの、エンジン出力の
制御量の増大率が可及的に小さくて、エンジン出力が低
く調整されるとともに、その後の後続する燃焼のサイク
ルでは、ダイリューションガス量が増大して、その分、
混合気の燃焼状態は低下するが、制御量特性が変更され
て、エンジン出力の制御量の増大率が大きくなって、エ
ンジン出力が漸次増大調整されるので、燃料復帰時には
、エンジン出力が漸次増大することになって、燃料復帰
時のトルクショックが可及的に低減されることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基いて説明
する。

第２図は本発明に係るエンジンの減速燃料停止装置を４
気筒エンジンに適用した実施例を示し、１は４気筒エン
ジン、２はエンジン１のシリンダ３に摺動自在に嵌挿し
たピストン４により容積可変に形成される燃焼室、５は
一端が大気に連通し、他端が上記燃焼室２に開口して吸
気をエンジン１に供給するための吸気通路、６は一端が
上記燃焼室２に開口し、他端が大気に開放されて排気を
排出するための排気通路であって、上記吸気通路５の途
中には、吸入空気量を制御するスロットル弁７と、該ス
ロットル弁７下流側でエンジン１に燃料を噴射供給する
燃料供給手段としての燃料噴射弁８とが各々配設されて
いるとともに、吸気通路５の燃焼室２への開口部には吸
気弁９が、また排気通路６の燃焼室２への開口部には排
気弁１０が各々配設されている。さらに、燃焼室２の頂
部には、該燃焼室２内の混合気に点火する点火プラグ１
１が配設され、該点火プラグ１１にはイグナイタ１２が
接続されていて、該イグナイタ１２でもって点火プラグ
１１の点火時期を調整することにより、エンジン１の出
力を微細に増減調整するようにした出力調整手段３１を
構成している。

また、上記吸気通路５のスロットル弁７周りには、該ス
ロットル弁７をバイパスするバイパス通路１３が接続さ
れ、該バイパス通路１３の途中には、該バイパス通路１
３を流通する吸入空気量を増減調整するエアレギュレー
タ１４が配設されていて、アイドル運転時には、エアレ
ギュレータ１４によりバイパス通路１３の吸入空気量を
調整して、アイドル回転数を所定値に保持するようにし
ている。

ざらに、２０は吸気通路５のスロットル弁７上流側で吸
入空気量を検出するエアフローセンサ、２１はスロット
ル弁７の開度を検出する開度センサ、２２はエンジン冷
却水温度によりエンジン１の温度を検出するエンジン温
度センサ、２３はエンジン冷却水温度によりエンジン１
のコールドスタート時を検出するサーモタイムスイッチ
、２４は排気通路７の排気ガス中の酸素濃度成分により
混合気の空燃比を検出する空燃比センサ、２５はエンジ
ン回転数を検出する回転数センサを内臓するデイストリ
ビユータであって、上記エアフローセンサ２０及びディ
ストリビュータ２５により、エンジン１の運転状態を検
出するようにしている。

そして、上記６個のセンサ２０〜２５の各検出信号はＣ
ＰＵやＲＡＭ等を内蔵するコントローラ３０に入力され
ていて、該コントローラ３０により上記燃料噴射弁８お
よび点火プラグ１１並びにエアレギュレータ１４が各々
制御されて、エンジン１への燃料噴射量および混合気の
点火時期、並びにバイパス通路１３のバイパス吸気徂が
各々調整される。

また、−Ｆ記コントローラ３０は、上記エアフローセン
サ２０及びディストリビュータ２５の雨検出信号に基い
てエンジン１の運転状態を把握し、このエンジン運転状
態が特定運転域としての減速運転域におる時を検出する
特定運転時検出手段３２として機能するとともに、この
減速運転時には上記燃料噴射弁８に対する燃利噴則信号
の出力を停止して、燃料の噴射供給を停止するよう該燃
料噴射弁８を制御する燃料制御手段３３として機能する
ものである。尚、第２図において、４０はアイドル回転
数を手動調整するためのアイドル回転調整スクリュー、
４１はアイドル運転時の混合気量を調整するアイドル混
合気調整スクリューでおる。

次に、上記コントローラ３０による点火時期制御、つま
りエンジン出力の微細な増減制御を第３図〜第５図のフ
ローチャートに基いて説明する。

先ず、減速運転時を除く通常運転時、第３図の制御フロ
ーからスタートし、ステップＳ１でエンジン１のクラン
キング中か否かを判別し、クランキング中のＹＥＳの場
合には、ステップＳ２で予め記憶したクランキング時の
固定点火時期を読込み、この点火時期データをステップ
Ｓ３でＲＡＭに書込んで、リターンする。

また、上記ステップＳ１でエンジン完爆後のＮＯの場合
には、ざらにステップＳ４で上記エアフローセンサ２０
、ディストリビュータ２５及び開度センサ２１の出力信
号に基いてエンジン１のアイドル運転状態か否かを判別
し、アイドル運転状態にないＮｏの通常運転時には、運
転状態に応じた点火時期を設定すべく、ステップＳ５で
先ずエアフローセンサ２０の出力信号に基いてエンジン
１への吸入空気量を読込むと共に、ステップＳ６でディ
ストリビュータ２５の出力信号に基いてエンジン回転数
を読込んで、ステップＳ７で予め記憶する吸入空気量及
びエンジン回転数に応じた点火時期マツプから上記現在
の吸入空気量及びエンジン回転数に応じた。混合気の燃
焼状態が良好となる点火時期を読出し演算したのち、こ
の演算した点火時期をステップＳ８でエンジン温度セン
サ２２の出力信号に基づくエンジン冷却水温度により補
正実行して、この補正された点火時期をステップＳ３で
ＲＡＭに書込んで、リターンする。

一方、上記ステップＳ４でエンジン運転状態がアイドル
運転状態におるＹＥＳの場合には、点火時期をエンジン
冷却水温度に応じた所定値に固定すべく、ステップＳ９
で先ずエンジン温度センサ２２の出力信号に基いてエン
ジン冷却水温度を読込み、ステップＳ＋ｏでこのエンジ
ン冷却水温度に応じて混合気の燃焼状態が良好となるア
イドル点火時期を決定して、このアイドル点火時期をス
テップＳ３でＲＡＭに書込んで、リターンする。

そして、以上で設定した点火時期で点火プラグ１１を点
火制御すべく、ディストリビュータ２５からのクランク
角基準信号の入力待毎に上記第３図の制御フローに割込
んで、第４図のフローに進み、ステップＳＲ＋で第６図
に示すように、クランク角基準信号の入力時のＹＥＳの
場合に限り、ステップＳＲ２でＲＡＭに記憶した点火時
期データを読込演算して、ステップＳＲ３でこの読込ん
だ点火時期で点火プラグ１１に点火制御信号を出力して
、ステップＳＲ＋に戻る。

そして、第５図の点火時期補正フローに進み、ステップ
Ｓｃ＋でスロットル弁７が全開で且つ所定回転数以上の
減速運転時、つまり燃料供給の停止時か否かを判別し、
減速燃料停止運転時のＹＥＳの場合には、ステップＳ（
，２で燃料復帰時の場合を考慮して、予め、燃料復帰時
での最初の燃焼のサイクルを示す初回サイクルフラグＦ
ＦＦＣを「１」に設定して、リターンする。

その後、ステップＳｃ＋で減速燃料停止運転域から外れ
た燃料復帰時のＮｏになると、ステップＳＣ，３で点火
時期補正中フラグＦＩＧＣの値（補正時に「１」になる
）を判別し、当初はＦＩＧＣ＝　ＱのＮＯの補正開始時
でおるのでステップＳｃａに進み、該ステップＳｃ４で
初回サイクルフラグＦＦＦＣの値を判別し、当初はＦＦ
ＦＣ＝　１のＹＥＳであるので、ステップＳｃｓでカウ
ンタＣＴに対して燃焼の数サイクルに相当する値、つま
りエンジン１の気筒数の倍数値ＮＣＹＬ（４気筒エンジ
ンの場合には例えばＮＣＹＬ＝　８　＞を初期設定する
。

しかる後、ステップＳｃｓでカウンタＣＴの値を読込ん
で、ステップＳｃｙでその値を判別し、当初はＣＴ≠Ｏ
ておるのでステップＳｃａに進み、該ステップＳｃｓで
点火時期補正中フラグＦＩＧＣを「１」に設定するとと
もに、ステップＳｃ９でカウンタＣＴから「１」を減算
したのち、ステップＳｃ＋ｏで第７図に示す如き点火時
期の補正特性、つまり燃料復帰時には大きくリタードし
た点火時期でおり、その後、点火回数の増大に応じて次
第に進角して、点火回数値が「８」の場合にはエンジン
運転状態に応じた値ＩＧＯになり、且つ初回サイクル（
点火回数≦４）から第２番目のサイクル（５≦点火回数
≦８）への移行時には、進角量が他の場合よりも大きい
特性に基いて点火時期を新たに決定し、この点火時期を
ステップＳｃｕでＲＡＭに書込んで、上記第３図の制御
フローで設定した点火時期を補正してリターンし、この
点火時期の補正動作を上記カウンタＣＴの値が零値にな
るまで繰返す。

そして、上記ステップＳ（１，７でカウンタＣＴの値が
零値になると、点火時期補正の終了時と判断して、今度
はステップＳＩ：、１２で点火時期補正中７ラグＦＩＧ
Ｃを零値に戻すとともに、ステップＳＧ、＋３で初回サ
イクルフラグＦＦＦＣを零値に戻して、リターンする。

よって、上記第５図の点火時期補正フローにおいて、ス
テップＳｃ＋により、エンジン運転状態が減速燃料停止
運転域（特定運転域）を外れる燃料復帰時を検出するよ
うにした燃￥３１復帰時検出手段３４を構成している。

また、ステップＳ（，２〜Ｓ（１，＋３により、上記燃
料復帰時検出手段３４の出力を受け、燃料復帰時には、
第７図の点火時期補正特性に基いて通常値よりも大きく
リタードした値から漸次進角させて、当初のサイクルは
どエンジン出力が低下する点火時期（制御量）特性とし
、且つ最初に燃焼する初回サイクルでの点火時期のリタ
ード量を第２番目のサイクルよりも大きく設定して、最
初に燃焼するサイクルと、後続サイクル（５≦点火回数
）とで上記制御量特性が該両４ノイクル間で変更される
よう出力調整手段３１を制御するようにした出力制御手
段３５を構成している。

したがって、上記実施例においては、エンジン運転状態
が減速運転域に移行して、この状態が特定運転時検出手
段３２で検出されると、燃料噴射弁８が燃料制御手段３
３で制御されて、燃料噴射弁８からの燃料噴射が停止す
るので、エンジン運転状態を損うことなく、燃費性の向
上等が図られる。

そして、エンジン運転状態が上記減速燃料停止運転領域
から外れて、燃料供給が復帰する場合には、それ以前の
燃料供給の停止に伴い、各燃焼室内にはダイリューショ
ンガスは存在せず、燃料供給開始にに伴う燃焼再開によ
り、ダイリューションガス量は第８図に示す如く、次第
に増加して、初回サイクル（点火回数≦４）をすぎて第
２番のサイクルに移行すると、通常運転時のガス量Ｖ。

に至る。そのため、通常では、第９図（イ）の燃料復帰
後、同図（ハ）に破線で示す如く、初回サイクル中では
ダイリューションガス量の少量の分、燃焼圧が高く、そ
の後の後続するサイクルでは燃焼圧が通常値に戻り、そ
れに伴い初回サイクル中でエンジン出力が増大して、同
図（ニ）に破線で示す如く車両の加速度が初回サイクル
中で大きくなる。

しかし、この初回サイクル中では、第９図（ロ）に示す
如く点火時期は大きくリタードした値にあって、その後
、第２番目のサイクルへの移行時に大きく進角された後
、この後続するサイクルでは徐々に進角されつつ、エン
ジン運転状態に応じた通常値ＩＧＯに移行するので、こ
の初回サイクル中では、混合気の燃焼状態は良好である
ものの、同図（ロ）の燃焼圧は実線で示す如く低くなっ
て、エンジン出力が低下した値になり、その後、後続す
るサイクルではエンジン出力が徐々に増大する。

その結果、同図（ニ）の車両加速度が実線で示す如く初
回サイクルで唐突に増大せずに通常運転に移行すること
になる。よって、燃料復帰時での１〜ルクシヨツクを効
果的に低減して、運転性の向上を顕著に図ることができ
る。

また、第１０図ないし第１３図は出力制御手段３５の変
形例を示し、上記実施例では混合気の点火時期制御でも
ってエンジン出力を微細に調整したのに代え、出力調整
手段としての燃料噴射弁８からの燃料噴射量制御でもっ
てエンジン出力を調整するようにしたものである。

すなわち、燃料噴射弁８からの燃料噴射量制御は、通常
運転時では、第１０図に示す如く、ステップＳＦＩでエ
ンジン１のクランキング中か否かを判別し、クランキン
グ中のＹＥＳの場合には、ステップＳＦ２でエンジン冷
却水温度を読込み、ステップＳＦ３でこのエンジン冷却
水温度に応じて始動時の基本燃料噴射量Ｊ量（噴射パル
ス幅）を決定して、この基本燃料噴射量データをステッ
プＳＦ４でＲＡＭに書込んで、リターンする。

また、上記ステップＳＦＩでエンジン完爆後のＮｏの通
常運転時には、エンジン運転状態に応じた燃料噴射量を
設定すべく、ステップＳＦ５で先ずエンジン１への吸入
空気量を読込むと共に、ステップＳＦＢでエンジン回転
数を読込んで、ステップＳＦ７で予め記憶する吸入空気
量及びエンジン回転数に応じた基本燃料噴射量マツプか
ら上記現在の吸入空気量及びエンジン回転数に応じた基
本燃料噴射量を読出し決定したのち、この決定した基本
燃料噴射量をステップＳＦ８でエンジン冷却水温度によ
り補正実行して、この補正された基本燃料噴射量をステ
ップＳＦ４でＲＡＭに古込んで、リターンする。

そして、所定時間Ｔの経過前には、上記第５図の点火時
期補正フローと同様の燃料噴ｆＪＪ量補正フローに進ん
で上記制御フロー（第１０図）で決定した基本燃料用ｆ
Ａ１を補正する。ここに、燃料噴射量補正フローは、上
記第５図の点火時期補正フローのステップＳｃ＋ｏ及び
Ｓｃｏが異なり、第１１図に示す如く、ステップ５ＱＩ
Ｏで第１３図に示す如き燃料噴射量の補正係数特性に基
いて燃料噴射量の補正係数を設定する。ここに、第１３
図の補正係数特性は、燃料復帰時には零近傍の小さい補
正係数でおり、その後、燃料噴射回数の増大に応じて次
第に増大して、燃料噴射回数値が「８」の時に基準値の
「１」値になると共に、特に初回サイクル（点火回数≦
４）から第２番目のサイクル（５≦点火回数≦８）への
移行時には、補正係数の増大量が大きくなる特性になっ
ている。そして、燃料噴射量の補正係数を設定した後は
、この燃料噴射量の補正データをステップ５ｏｆｔでＲ
ＡＭに書込んで、リターンする。

そして、所定時期で燃料噴射を行うべく、ディストリビ
ュータ２５からのクランク角基準信号の入力時角に第１
２図のフローに進み、ステップＳｃ１でクランク角基準
信号の入力時のＹＥＳの場合に限り、ステップＳＣ２で
ＲＡＭに記憶した基本燃料噴射量データを読込んで、ス
テップＳＣ３でこの読込んだ基本燃料噴射量に上記第１
１図で設定した補正係数を乗じて燃料噴射量を補正し、
その後、ステップＳｃａでこの補正後の燃料噴射量で噴
射するよう燃料噴射弁８を作動制御して、ステップＳｃ
＋に戻る。

したがって、本変形例においては、燃料復帰時、初回サ
イクルでの噴射量補正係数が小値であり、その後、第２
番目のサイクルへの移行時に大きく増大したのち、徐々
に増大する特性であり、このことから燃焼の初回サイク
ルではダイリューションガス量の少量に伴い燃焼状態は
良好であるものの、少量の燃料噴射量によりエンジン出
力は低くなり、その後、接続するサイクルではダイリュ
ーションガス量の増大に伴い混合気の燃焼状態はその分
低下するものの、通常値近傍の燃料噴射量でもってエン
ジン出力が増大するので、燃料復帰時のトルクの増大が
スムーズに行われて、燃料復帰時のトルクショックを効
果的に低減することができる。

尚、以上の説明では、燃料復帰時には点火時期をリター
ドした値から漸次進角させ、又は噴射量補正係数を通常
１１０よりも低い値から漸次増大させつつ、初回サイク
ルから第２番目のサイクルへの移行時での点火時期の進
角量又は補正係数の増大率を大きく設定して、燃料復帰
時でのトルクショックを低減したが、その他、初回サイ
クルでの点火時期を通常値よりもリタードさせ、又は噴
射量補正係数を通常値よりも小さい値近傍に設定し、一
方、第２番目のサイクルでは点火時期又は噴射量補正係
数を通常値に設定しても良く、要は燃料復帰時では、初
回サイクルでのエンジン出力が後続サイクルよりも低下
するようにすれば良い。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、エンジンの特定
運転域で燃料供給を停止した後、その燃料供給の復帰時
には、その後の燃焼室内でのダイリューションガス量の
変化に見合った出力制御を行ったので、燃焼の初回サイ
クルにおける少量のダイリューションガス量に伴う燃焼
圧の上昇を抑制して、この燃料復帰時でのトルクショッ
クを低減でき、運転性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図ないし第１３図は本発明の実施例を示し、第２図
は全体構成図、第３図ないし第５図はコントローラの作
動を説明するフローチャート図、第６図は点火プラグの
点火時期制御の様子を示す波形図、第７図は燃料復帰後
の点火回数に対する点火時期の補正特性を示す図、第８
図は燃料復帰後のダイリューションガス量の特性を示す
図、第９図は作動説明図、第１０図ないし第１２図は出
力制御手段の変形例を示すフローチャート図、第１３図
は燃料復帰後の燃料噴射回数に対する噴射量補正係数特
性を示す図である。 １・・・エンジン、８・・・燃料噴射弁、１１・・・点
火プラグ、１２・・・イグナイタ、３０・・・コントロ
ーラ、３１・・・出力調整手段、３２・・・特定運転時
検出手段、３３・・・燃料制御手段、３４・・・燃料復
帰時検出手段、３５・・・出力制御手段。 代理人弁理士前田弘ｉ＝５、−゛ 匹　・ 第７図 ト 第８図 第９図 第４図 時間 第３図 第１２図 第１０図 第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの運転状態が特定運転域にある時を検出
   する特定運転時検出手段と、上記エンジンに燃料を供給
   する燃料供給手段と、上記特定運転時検出手段の出力を
   受け、エンジンの特定運転時に燃料供給を停止するよう
   上記燃料供給手段を制御する燃料制御手段とを備えたエ
   ンジンの減速燃料停止装置であつて、上記エンジンの運
   転状態が上記特定運転域から外れる燃料復帰時を検出す
   る燃料復帰時検出手段と、上記エンジンの出力を調整す
   る出力調整手段と、上記燃料復帰時検出手段の出力を受
   け、燃料復帰時に当初のサイクルほどエンジン出力が低
   下する制御量特性で、且つ最初に燃焼するサイクルと後
   続サイクルとで上記制御量特性が該両サイクル間で変更
   されるよう上記出力調整手段を制御する出力制御手段と
   を備えたことを特徴とするエンジンの減速燃料停止装置
   。