JPS63266141A - エンジンの燃料制御装置 - 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】 し産業上の利用分野］ 本発明は、エンジンの燃料制御装置、とくに減速運転時
所定の領域で燃料をカットし、その後減速運転からアイ
ドル運転に移行する際には、燃料の供給を行ってアイド
ル運転を確保するようにしたエンジンの燃料制御装置に
関するものである。

［従来技術とその問題点］ 従来より、エンジンの減速運転において、第５図に示す
ように、運転状態が燃料カット領域Ｆ／Ｃにあるときに
は、燃料カットを行い、減速運転からアイドル（ＩＤ）
運転に移行すべく燃料カット領域Ｆ／Ｃから過渡領域Ｔ
Ｒに入ると燃料の供給を再開して必要な運転状態を確保
するようにしたエンジンの燃料制御装置はよく知られて
いる（例えば、特公昭５６−３８７８１号公報参照）。

上記のような燃料制御装置において、燃料カット領域Ｆ
／Ｃから燃料供給領域例えばアイドル領域ＩＤへの復帰
に際して、復帰回転数ＳＲをできるだけ、低く設定する
ことができれば、燃料カット領域Ｆ／Ｃをそれだけ拡大
することができるので燃費対策上好ましいが、余り低く
設定し過ぎると、エンジンストールが惹起されるので、
復帰回転数ＳＲの設定は、きわめて重要である。

従来においては、クーラ負荷の有無、ギヤ位置、エンジ
ン冷却水温を入力データとし、これら入力データに基い
て復帰回転数ＳＲを設定側…１する方式が採用されてい
る。この種の人力データの選定は、いうまでもなくアイ
ドル運転時の運転状態にとってこれらのデータが大きな
影響をｆ了する二とに基づく乙のである。さらに、より
最適な復帰回転数ＳＲの選定を行うためには、入力デー
タの種類を増してやればよいが、演算か複雑となり、制
御の応答性が低下してしまう。

ところで、大気の湿度が高いと、エンジンに吸入されろ
空気中の水蒸気成分が多くなるために、それだけエンジ
ンの着火性か低下するとと乙に、混合気の燃焼が緩慢と
なり、乾燥時に比して、同一トルクを得る迄の時間が遅
れて所謂エンジンスト−ルに至りやすくなるといった問
題がある。

これを、第６図のＸ−θ線図で説明すると、低湿度の場
合には、曲線Ｉで示すように、出力がスムーズに上界す
るため問題はないか、高湿度のらとて、着火遅れ△０を
生ずると、出力は、曲線■で示すように緩慢にしか−１
−昇せず、所望のトルクを得るまでに時間がかかるので
」二足のような問題が生４″るのである。

この点、従来においては、湿度が制御ファクタとして採
用されていなかったので、予め高い湿度を想定して復帰
回転数を設定しておかなければならず、したがって復帰
回転数ＳＩｌを十分に低下さけることはできなかった。

［発明の目的コ 本発明の目的は、上記のようなエンジンの燃料制御装置
において、従来制御ファクタとして加味されていなかっ
た大気の湿度を制御データとして用い、燃料カプト領域
から燃料供給領域への移行に際して、エンジンの燃焼性
の湿度による悪化を防止して、復帰回転数の設定を最適
化して、ひいては燃費性能の改善を図ることにある。

［′発明の構成］ このため、本発明は、減速運転時にエンジンの運転状態
が所定の領域に移行すると燃料をカットし、所定の復帰
回転数となると燃料の供給を行う燃料制御手段を備えた
エンジンの燃料制御装置において、 上記復帰運転開始時、エンノンの燃焼に関与ずろ制御要
素を吸入空気中の湿度に応じて制御する燃焼制御手段を
設けたことを特徴とするエンジンの燃料制御装置を提供
するものである。

［発明の効果］ 本発明によれば、大気の湿度に応してエンジンの燃焼状
態に関与する制御要素が制御されるので、燃料カット領
域から燃料供給領域に復帰するに際して、燃焼性か確保
され、予め高湿度を見越した復帰回転数を設定する必要
がなく、湿度に応じた復帰回転数の設定が可能となり、
実質的に低い回転数まで燃料カット領域を増大させるこ
とができ、それだけ燃費性を向上することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付の図面を参考に具体的に説
明する。

第１図は、燃料の制御ンステムを含むエンジン１のノス
テム構成を示している。

エンジンｌは、ンリンダブロック２とンリンダヘッド３
とンリンダボア内を往復運動するピストン・１とで形成
される燃暁室５因に、吸気弁６が開かれたときに吸気通
路７から吸気ボー１−８を経て混合気を吸入し、ピスト
ン４の上昇で混合気を圧縮した状態で、点火プラグ９に
より混合気を着火。

燃焼させ、燃焼圧でピストン４を下降させ、これをコン
ロッド１０を介してクランクシャフト（図示せず）の回
転出力として取出すようにした基本構造を有している。

そして、燃焼後の排気ガスは排気弁１１が開かれたとき
に、ピストン４の上昇により排気ボート１２を介して排
気通路１３に排出される。

上記エンジン１の吸気通路７には、エンジンｌの時々刻
々の吸入空気量を検出するエアフローメータ１４、アク
セルペダル（図示せず）に応じて、開度が設定されるス
ロットル弁１５、燃料を吸気ポート８に向けて噴射する
燃料噴射ノズル！６が」二点から順に配置されており、
排気通路１３には触媒式排気ガス浄化装置１７が介設さ
れている。

上記燃料噴射ノズル１６、点火プラグ９およびスロット
ル弁１５をバイパスするバイパスエア通路１８に介設し
た電磁式のバイパスエアコントロールバルブ１９を制御
するため、マイクロコンビュ−タよりなる電子コントロ
ールユニット２０が１投けられており、燃料制御、点火
進角制御等の各種制御を実行する。

この電子コントロールユニット２０は、エアフローメー
タＩ４によって検出される吸入空気ｆｆ１ｆＶ８１回転
センサ２１によって検出されるエンジン回転数ＮＥ、圧
カセンサ２２によって検出されるスロットル弁下流の吸
気負圧ＶＡＣ，スロットル開度センサ２３によって検出
されるスロットル開度ＴＶＯ、エアフローメータ１４部
に設置した吸気温センサ２４によって検出される吸気温
Ｔａ、スロットル弁１５下流の吸気通路７に臨設した湿
度センサ２５によって検出される吸入空気のｉＨ度Ｈａ
１水温センサ２６によって検出されるエンジン冷却水温
’ｒａｑ、さらには変速機（図示せず）のギヤシフト位
置を示す信号ＧＥ、パワーステアリングか否かを示ず信
号ＰＳＴ、車載のクーラのオン、オフを示す信号ＣＯＬ
、変速機のクラッチのオン、オフを示す信号ＣＬＴ等を
制御用入力データとしている。

第２図は、上記電子コントロールユニット２０が実行す
る燃料カット領域から燃料供給領域への復帰回転数制御
のフローヂャートを示す。

制御がスタートされると、ま４″ステツプ＃Ｉで、デー
タ読込みを行い、上記した諸量即ち吸入空気量ＶＥ、エ
ンジンの回転数ＮＥ、吸気負圧ＶＡＣ。

スロットル開度ＴＶθ、吸気温Ｔａ、湿度Ｈａ、冷却水
温Ｔａｑ、ギヤシフト位置ＧＥ、パワステ信号１）　Ｓ
　Ｔ　、クーラ信号ＣＯＬ、クラッヂ信号ＣＬＴを読込
む。

次いで、まず自動変速機による走行か否かの？ＪＩ定ル
ーヂン（＃２）を実行し、ステップ＃２−１のすす断で
、自動変速機が使用されていれば（ＹＥＳ）、第１湿度
判定ルーヂン（＃３）に移行する。このルーチンでは、
ステップ＃３−１でまず検出された湿度Ｈａが予め設定
された基Ｉ＄温湿度＜％）以下か否かが判定され、以下
の場合には、ステップ＃３−２で、予め設定した基準の
復帰回転数Ｓ　１１　ｏに対する補正係数Ｒ１を設定し
く５Ｒ＝Ｒ１＊５ＲＯ）、基準湿度Ｘを越えた高湿度時
は、ステップ＃３−３で、補正係数としてＲ２を設定す
る（ＳＲ−Ｒ２＊ＳＲ，）。高湿時は、前述したように
、エンジンの燃焼性が悪いので、高湿時の補正係数ＩＮ
　２は、低湿時の補正係数Ｒ１に比して大きく設定され
ろことになる。

この場合の補正係数の設定値自体についていえば、高湿
時の補正係数Ｉ２２が湿度補正のない従来の補正係数つ
まり、高湿時を見込んだ補正係数に実質的に等しく、し
たがって、低湿時の補正係数ＲＩは、従来の値より小さ
く設定できることになる。このことは、以下の各種補正
についてもその上＼成り立つと考えろことができる。

また、自動変速機を使用していないときには、機械式ギ
ヤ変速機（ＭＴＧＲ）の判定ルーチン＃４に移行し、ス
テップ＃４−１で機械式ギヤ変速機の使用中か否かを判
定し、ＹＥＳであれば、自動変速機（ＡＴＤＲ）の場合
と同様、第１湿度判定ルーチン（ステップ＃３）で湿度
１−１　ａにｆｉＩＬ、た１Ｉｌｉ正係敢設定を行う。

使用中でない場合（ステ・ツブ＃４−１でＮｏ）、ニュ
ートラルクラッチ（ＮＬ、ＣＬＴ）のオン、オフの判定
ルーチン（＃５）に［多行する。ステップ＃５−１でニ
ュートラルクラッチであれば（ＹＥＳ）、ステップ＃６
で第２湿度判定ルーチンに移行する。即ち、ステップ＃
６−１で湿度１−［ａが基Ｑ湿度Ｘ以下か否かを判定し
、以下である場合（ＹＥＳ）、ステップ＃６−２で、基
準復帰回転数ＳＲｏに対する補正係数Ｒ３を設定する。

一方、湿度ＩＩａＭ基孕湿度Ｘより高い場合には、ステ
ップ＃６−３で補正係数Ｒ４を設定する。この場合にも
、高湿時の補正係数Ｒ４は低湿時のｈｌｉ正係数Ｒ３よ
り大きく設定し、より高い回転数で燃料供給領域に復帰
しうるようにしている。

上記ステップ＃５−１でニュートラルクラッチでないと
判定された場合（Ｎｏ）、パワステ・メータ・水温（Ｐ
ＳＴ−ＣＯＬ　・Ｔａｑ）判定ルーチン（ステップ＃７
）に移行する。

まず、ステップ＃８では、パワステ（ＰＳ’ｌ’）判定
ルーチンを実行し、ステップ＃８−１でパワステ（パワ
ステアリング装置）が使用されている場合には、ステッ
プ＃９の第３湿度判定ルーヂンに移行する。即ち、ステ
ップ＃９−１で湿度１１ａが基準湿度Ｘ以下であるか否
かを判定し、以下である場合（ＹＥＳ）、ステップ＃９
−２で基準復帰回転数ＳＲ，に対する補正係数Ｒ５を設
定する。高湿時（ＮＯ）には、ステップ＃９−３で補正
係数Ｒ６（１１６＞Ｒ５）を設定する。パワステが使用
されている場合には、それ自体がエンジンに対する負荷
となるため、補正係数Ｒ５、Ｒ６は、パワステか使用さ
れていない場合に比して大きめに設定される。

判断分岐ステップ＃８−１でＮｏと判定された場合、ク
ーラが使用されているか否かの判定ルーチン＃ｌＯに移
行し、ステップ＃１０−１で、クーラが使用されている
と判定されたときには、第４湿度判定ルーヂン（ステッ
プ＃１１）に移行し、ステップ＃１１１で湿度判定を行
い（１−１ａ≦Ｘ？）、低湿度である場合（ＹＥＳ）に
は、ステップ＃１ｌ−２で補正係数Ｒ７を設定し、高湿
度である場合（Ｎｏ）には、ステップ＃ｌｌ−３で補正
係数Ｒ８を設定する（Ｒ７＜Ｒ８）。この場合にも、ク
ーラはエンジンにとって大きな負荷となるので、その負
荷分を見越して補正係数を設定する。

一方、クーラが使用されていないときには、水温判定ル
ーチン（ステップ＃１２）に移行し、ステップ＃１２−
１で、検出された水温Ｔａｑが暖機完了の目庇となる温
度、例えば７０℃以上か否かが判定され、７０℃以上で
あれば、ステップ＃１３の第５湿度判定ルーチンに移行
し、ステップ＃ｌ３−１で基準湿度ｋ（％）と比較され
、低湿度の場合にはステップ＃　ｌ　３−２で補正係数
Ｒ９が、高湿度の場合にはステップ＃１３−３で補正係
数Ｒ１０が夫々設定されることになる。

また、冷却水温Ｔａｑか７０℃に達していない冷間時に
は、無負荷冷間時に対応した比較的大きい補正係数Ｒｔ
ｔを湿度の高低に関係なしに設定し、エンジンストール
を防止するようにする。

以上の実施例では、基準とする復帰回転数ＳＲＯに対す
る補正係数Ｒを吸入空気の湿度に対応して設定するよう
にしたが、本発明は、これに限られるらのではなく、復
帰回転数Ｓｒｔを低湿時に対応させて予め低く設定して
、これを固定する代りに、エンジンの燃焼性に関与する
他の屯、例えば、充填量や点火進角を湿度に応じて制御
することにより、高湿時において、エンジンストールの
発生を防止するようにしてもよい。

その場合の制御方式を第３図に示す。

第３図のフローヂャートにしたがって説明する。

いま、制御がスタートされると、まずステップ＃１０１
で第２図のステップ＃ｌの場合と同様に必要な制御デー
タの読込みを行う。

次のステップ＃１０２は、燃料カットから燃料供給領域
への復帰判定ルーチンであって、ステップ＃１０２−１
で、現在燃料カットが行われているか否かが判定され、
現在燃料カットが行イつれていないときには（Ｎｏ）、
ステップ＃１０１−２で、曲回燃料カットが行われたか
否かを判定し、曲回燃料カットが行われたと判定された
ときには燃料カット領域から燃料供給領域への復帰が今
回行われたと判定する。

今回、はじめて復帰が行われたと判定されなかった場合
（＃ｌ０２−１でＹＥＳ或いは＃１０２−２でＮＯ）、
以下に説明する復帰時の設定制御を行う必要がないので
、制御は終了する。

上記のステップ＃１０２−２でＹＥＳと判定された場合
には、ステップ＃１０３以降のバイパスエアコントロー
ル（ＢＡＣ）による充填ｆｆ１Ｑａのコントロール制御
を実行する。

この充填量制御は、ステップ＃Ｉ０４の湿度判定ルーチ
ンから開始される。

即ち、ステップ＃１０４−１では、検出された湿度１−
１　ａが基準湿度Ｘ（％）以下か否かを判定し、以下で
あれば、ステップ＃　Ｉ　０４−２で基本充填ｍＱ。に
対する補正係数に、を設定し、充填ｍ　Ｑ　ａをＱ。（
１＋に、）で与える。湿度Ｈａが基準湿度Ｘより高い場
合には、ステップ＃１０４−３で基本充填量Ｑ０に対す
る補正係数に２を設定する（Ｑ　ａ＝Ｑｏ（＋＋に、）
）。なお、上記基本充填ｆｆ１Ｑ、は、ここでは具体的
に説明しないが、ステップ＃！Ｏ１において読込んだ各
種データに基づいて予め定めたメモリマツプにより設定
するようにすればよい。

この充填ｍＱａの制御は、前記バイパスエア通路１８に
介設した電磁式のバイパスエアコントロール弁１９をデ
ユーティ駆動することにより行う。

萌述したことから明らかなように、復帰時の充填ｆｉｔ
　Ｑ　ａは、湿度が高い場合には低湿度の場合に比して
多くなるように設定し、燃焼性の低下を充填量のアップ
で補償する。

充填量Ｑａの設定後、次のステップ以降で充填量制御を
実行すべく、ま４゛、ステップ＃１０５では、充填ｍＱ
ａを増量するタイマ時間Ｔを設定する。即ち、ステップ
＃１０６で湿度判定を行い、ステップ＃ｌ０６−１で湿
度１−１　ａが基準湿度Ｘ以下であると判定されると、
ステップ＃＋０６−２で基準設定時間Ｔｏに対する補正
係数Ｃ３を算出して、プログラム上設けたタイマの設定
時間′ｒとして、Ｔ＝ＴＯ（＋＋Ｃυをセットする。湿
度Ｈａが基準湿度Ｘより高ければ、ステップ＃１０６−
３で基準設定時間Ｔ。に対する補正係数として、低湿時
の補正係数Ｃ７より大きい補正係数Ｃ１を与え、タイマ
の設定時間′ｒとしてＴ　＝　Ｔ　ｏｃ　ｌ　＋　Ｃ２
）をセットする。

このタイマのセット後、ステップ＃１０７で直ちにカウ
ントを開始し、ステップ＃１０８でタイマのカウントア
ツプが判定されるまで、ステップ＃１０９でバイパスエ
アコントロール弁１９に対するデユーティ駆動を続行す
る。

タイマがカウントアツプすると、ステップ＃ＩｌＯで充
填量増量コントロールを停止し、＃１１１でタイマをリ
セットして一回の復帰制御を完了する。

上記では、燃料カット領域から燃料供給領域に復帰する
際に、バイパスエアコントロール（［３ＡＣ）により充
填量を湿度に応じて制御するようにしたが、これと平行
に、或いはこれに代えて、点火進角制御を行うようにし
てもよい。

第４図は、そのためのフローチャートを示しており、第
３図と対比すれば、明らかなように、制御の対象が充填
量から点火進角となっていることを除けば、他は全く同
様である。

そこで、対応したステップには対応したステップ番号を
付し、上記相違点である点火タイミングの設定に関する
ステップ（＃　２０４−２、＃２０４−３）についての
み説明する。

点火時期の制御は、例えば、エンジン回転数とスロット
ル開度（エンジン負荷）とで決定される運転状態に対応
した点火時期を予め設定したマツプ制御によって行う。

したがって、復帰時の制御は、まず、そのときの運転状
態に対応した点火時期■Ｇ　Ｍ　Ａ　Ｐをマツプから読
出し、これに対する補正値を与えることによって行う。

湿度［１ａｈ＜基準湿度Ｘより低いときには、ステップ
＃２０４−２で補正値τ１を与え、高湿度（１−Ｉ　ａ
〉叉）のときには、ステップ＃２０４−３で補正値τ、
を与える。この場合の補正は、基本的には、復帰回転数
Ｓｒｔをできるだけ低回転側に設定したことによる出力
トルクの不足を補償する方向で行い、高湿度の場合には
、さらに高湿度による燃焼性の低下を補償するように設
定する。

この点火進角補正も、湿度の高低に応じて設定した所定
のタイマ秒時の間行い、そのタイマ秒時が経過したとき
には、その制御を停止する。

以上説明した各実施例においては、復帰回転数ＳＲを湿
度に応じて可変とする制御、復帰回転数ＳＲを一定にす
る代りに充填量を復帰時に増量する或いは点火時期を復
帰時に補正する制御を夫々個別に行うようにしているが
、これらの制御を相関的に行うようにしてもよい。換言
すれば、復帰回転数ＳＲ４：湿度に応じて可変とすると
ともに、復帰時に充填量や点火時期を補正制御するよう
にしてもよい。このような制御は、復帰制御をより一層
精密なものとして、燃費性能のより一層の向上を図るこ
とかできる。

一方、同じエンジンでも、グリーン時とラップ時とでは
、エンジンの燃焼性が異っているから、復帰回転数ＳＲ
をグリーン時とラップ時とて顕らせ、燃焼性がさほど良
好でないグリーン時には、復帰回転数ＳＲを比較的高く
設定しておき、通算運転時間や走行距離からラップ時に
移行したと判断されたときには、復帰回転数ＳＲを比較
的低く設定するようにずろことが好ましい。

このように、エンジンの経年変化を各点して復帰回転数
の設定を行うようにすれば、より一層精密な復帰制御を
実行することができる。その場合のフローチャートは、
こ＼では具体的に図示しないか、プログラム上、エンジ
ンのグリーン時とラップ時とを識別するためのフラグを
定義し、このフラグ状態をみることによって、復帰回転
数ＳＲの設定値を変えるようにすればよい。

また、上記の各実施例では、湿度Ｈａを高低２つに分け
て復帰回転数ＳＲ等の設定を行うようにしたが、湿度範
囲をより多段に分けて設定制御を行うようにしてらよく
、さらには、設定量或いは補正Ｉ４を湿度１−ｒ　ａの
関数として演算するようにしてＣ）よい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかるエンジンのシステム構
成図、第２図は電子制御ユニットが実行する復帰回転数
制御のフローチャート、第３図は電子制御ユニットが実
行する復帰制御プログラムのフローチャ−１・、第４図
は他の復帰制御プログラムのフローチャー１・、第５図
は燃料カット領域と燃料供給領域とを示すグラフ、第６
図はクランク角と出力トルクとの関係を示すグラフであ
る。 ｌ・・・エンジン、９・・・点火プラグ、■４・・・エ
アフローメータ、Ｉ５・・・スロットル弁、１６・・・
燃料噴射ノズル、 １８・・・バイパスエア通路、２５・・湿度センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）減速運転時にエンジンの運転状態が所定の領域に
   移行すると燃料をカットし、所定の復帰回転数となると
   燃料の供給を行う燃料制御手段を備えたエンジンの燃料
   制御装置において、 上記復帰運転開始時、エンジンの燃焼に関与する制御要
   素を吸入空気中の湿度に応じて制御する燃焼制御手段を
   設けたことを特徴とするエンジンの燃料制御装置。