JPS6356412B2

JPS6356412B2 -

Info

Publication number: JPS6356412B2
Application number: JP16808286A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Higashama
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1986-07-18
Filing date: 1986-07-18
Publication date: 1988-11-08
Also published as: JPS6270637A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は自動車用内燃機関の燃料制御装置に関
し、特に燃料遮断後の燃料再供給機能に関するも
のである。

自動車用内燃機関の燃料制御装置（燃料噴射装
置、気化器等）においては、減速時の排気浄化性
能及び燃費性能の向上や排気浄化用の触媒装置の
焼損防止等を目的として減速時に燃料遮断を行な
う機能及び燃料遮断後の燃料再供給機能を備えた
ものがある。

燃料遮断は、減速状態（スロツトル弁全閉時）、
機関回転数、機関冷却水温等の機関運転状態に応
じた条件判定を行ない、所定の条件（例えばスロ
ツトル弁が全閉であり、機関回転数が所定値以上
であり、かつ冷却水温が所定値以上の場合）を満
足する減速状態の場合に燃料遮断を行なうように
構成されている。

したがつて上記のごとき装置においては、運転
状態に応じて燃料遮断が行なわれたり、解除（す
なわち燃料再供給）されたりするが、燃料遮断及
びその解除は車両に対する駆動トルクの変動を生
ずるので、乗員に不快なシヨツクを与える場合が
ある。特に変速機の変速位置が低速位置（変速比
の大きな状態）の場合には、駆動トルクが大きい
ので、燃料遮断及びその解除の際のトルク変動が
大きく、乗員に与えるシヨツクも大きくなるとい
う問題があつた。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであ
り、変速機の変速位置に応じて燃料遮断後の燃料
再供給の判定条件を切り換えることによつて乗員
に与える不快感を減少させた燃料制御装置を提供
することを目的とする。

以下図面に基づいて本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の全体の構成を示す一実施例の
ブロツク図である。第１図において、１はエンジ
ン本体であり、この運転状態を検知するため次の
センサ類がついている。すなわち、２はクランク
軸の回転数Ｎを検知するためのクランク回転セン
サ、３はエンジン１の暖機状態を検知する冷却水
温センサである。また４はエアフローメータであ
り、吸気管５を流れる吸入空気量に応じて吸気管
５の内部に設けたフラツプ開度が変わり、このフ
ラツプに連動する吸入空気量センサ６が吸入空気
量に応じた電気信号を作り出す。７はスロツトル
バルブであり、これに応動するスロツトル全閉検
出器（以下アイドルSW）８によりスロツトル全
閉信号を作り出す。９はスピードメータで、これ
に付随する車速センサ１０が車速に比例した周波
数のパルス信号を作り出す。

１１は排気管１２に取りつけた触媒コンバータ
１３の温度を検出する触媒温度センサである。１
４は変速機１５のニユートラル位置を検出するニ
ユートラルスイツチである。

これらのセンサ信号はコントロールユニツト１
６の入出力制御装置１７に取り入れられる。それ
らの信号のうち、それぞれ吸入空気量センサ６、
冷却水温センサ３、触媒温度センサ１１によつて
検出された吸入空気量信号Ｑ、冷却水温信号T_w、
触媒温度信号T_cはアナログ信号であり、Ａ／Ｄ
変換器１８によつてデイジタル信号に変換されて
からCPU（中央演算装置）１９に取り入れられ、
またアイドルSW８、車速センサ１０、クランク
回転センサ２、ニユートラルスイツチ１４によつ
てそれぞれ検出されたスロツトル全閉信号Iα、車
速信号V_SP、回転数信号Ｎ、ニユートラル信号T_N
はデイジタル信号であり、そのままCPU１９に
取り入れられて演算に用いられる。また、コント
ロールユニツト１６には読み出しのみ可能な
Read Only Memory（以下ROM）２０及び読み
出し書きこみ自在のRandom Access Memory
（以下RAM）２１の２種類のメモリがある。

ROM２０には制御プログラム及び制御用のデ
ータが記憶されており、入出力制御装置１７及び
Ａ／Ｄ変換器１８からの入力信号とROM２０の
制御データとによつてCPU１９がROM２０の制
御プログラムに従つてエンジン１を制御するため
の出力信号を作り出す。RAM２１は、この演算
の際に各入力信号や演算結果を記憶しておくのに
用いられる。

またコントロールユニツト１６には、クロツク
発生器２２及び変速機の種類（自動と手動）によ
る切換えを行なう切換端子２３が設けられてい
る。

エンジン１の制御はスロツトルバルブ７をバイ
パスする空気量及び吸気管５に取りつけた燃料噴
射を行なうインジエクタ２４の噴射量を制御する
ことにより行なう。バイパス空気量はコントロー
ルユニツト１６から出力されるパルス信号I_OUTに
より、負圧制御弁２５の電磁弁をデユーテイ制御
（該弁をONとOFFにする比率を変える）して所
望の負圧を作り、これを吸入空気量制御弁２６に
導いてスロツトルバルブ７をバイパスする側路２
７を通る空気量を変化させることによつて制御す
る。

またインジエクタ２４は、コントロールユニツ
ト１６から出力されるパルス信号T_iのパルス巾に
応じた燃料を噴射する。

次にコントロールユニツト１６による制御内容
について説明する。

燃料噴射量を制御するパルス信号T_iの計算は一
定時間（例えば10ms）毎に行なわれる。まず吸
入空気量Ｑと回転数Ｎ及びROM２０に記憶され
ている定数Ｋとから基本パルス巾T_p＝Ｋ×Ｑ／Ｎを算出する。次に冷却水温に応じてあらかじめ
ROM２０に記憶している補正値のテーブルテー
タから冷却水温信号T_wに相当する補正値K_TWを
算出し、基本パルス巾T_pから下記(1)式に基づい
てT_iを演算する。

T_i＝T_p（１＋K_TW ……(1) なお第２図に冷却水温とK_TWとの特性を示す。
一方、スロツトル全閉状態を検出するアイドル
SW８は、減速時及びアイドリング時のようにア
クセルを戻した状態でONとなり、アクセルを踏
み込んだ状態でOFFとなるスイツチであり、
CPU１９は常にこれの状態を読み込んでいる。

またCPU１９は回転数信号Ｎと車速信号V_SPと
から両者の比を算出し、手動変速機の変速位置を
常に判断している。

またCPU１９では常に触媒温度信号T_cを読み
込んでおり、T_cが第１設定レベル（例えば870℃
相当）を越えた時触媒温度警報用信号S_Aを出力
し、第１設定レベルより低い第２設定レベル（例
えば850℃相当）より下がつた時触媒温度警報用
信号S_Aを解除している。

コントロールユニツト１６のROM２０には、
手動変速機仕様車（Ｍ／Ｔ）用の制御プログラム
とデータ及び自動変速機仕様車（Ａ／Ｔ）用の制
御プログラムとデータが共にはいつており、コン
トロールユニツト１６内のＡ／Ｔ・Ｍ／Ｔの切換
端子２３の電圧レベルをあらかじめ切換えること
により、プログラムとデータを切り換えている。

またROM２０には、減速時に燃料遮断を行な
うための回転数の判定レベルのデータとして設定
回転数NC₁、NC₂（共に燃料遮断を行なわせる回
転数であり、条件に応じていずれかを選択する）
及びNR（燃料遮断を停止し、燃料を再供給する
回転数）が第３図に示すごとく、冷却水温に対応
したテーブルデータとして記憶されている。テー
ブルデータは冷却水温のいくつかの点（例えば16
点）に対して設定しており、その点間は補間計算
により算出する。なおNC₁、NC₂、NR等はＡ／
Ｔ、Ｍ／Ｔについてそれぞれ別のテーブルデータ
としてもよい。

またコントロールユニツト１６は、内部で
CPU１９を作動させるためのクロツク信号（ク
ロツク発生器２２の出力）を分周して一定周期の
パルスを発生させ、このパルスを燃料噴射量を計
算するプログラムを起動するために使う他に、
CPU１９でこのパルスを計数し、RAM２１の中
に記憶しておくことによつて時間の計測をも行な
つている。

通常は、前記の演算によつて算出されたT_iに応
じて燃料噴射が行なわれているが、第６図に示す
条件を満足するような減速時には燃料遮断を行な
う。

なお第６図において、アイドルSWがOFFはス
ロツトル弁が開状態、ONは閉状態にあることを
示す。また触媒温度警報がOFFは触媒温度が正
常範囲にある場合、ONは異常に高温の場合を示
す。またNC₁及びNC₂は燃料遮断を行なわせる回
転数の設定値であり、NC₁＞NC₂である。また通
常走行時（暖機完了後）においては、水温は70〜
80℃程度であり、第６図の水温65℃以上の範囲と
なる。すなわち、この場合には第６図の条件１、
２、５、６、９及び10のいずれかに入る。

次に、燃料遮断後の燃料再供給の動作について
説明する。すなわち、一旦、燃料遮断を行なつた
後は、次の三つの条件のうちの少なくとも一つが
満足された場合に燃料遮断を解除（燃料供給再
開）する。

１アイドルSWがONからOFFになつた時。

２車速が８Km／ｈ以下になつた時。

３エンジン回転数が所定値以下になつた時。

上記の３における所定値は、変速機の種類及び
変速位置に応じて異なつた値をとる。例えば、自
動変速機の場合は1200rpm（NR₁）、手動変速機で
低速位置（１、２、３速）の場合は2000rpm
（NR₂）、手動変速機で高速位置（４、５速）の
場合は1000rpm（NR₃）とする。なお、低速回転
のときほど燃料供給再開時のシヨツクが大きいの
で、低速位置のときはなるべく高回転で燃料供給
を再開してシヨツクを小さくする必要があるた
め、NR₂は高い値になつている。

また、上記のごとく変速位置に応じて条件３の
所定値を異なつた値に設定するように構成したこ
とにより、変速機の高速位置の燃料再供給回転数
（NR₃）を低速位置のそれより低く設定すること
が出来るので、減速時の燃料遮断回転領域を拡大
して有害排気の放出防止及び燃費の改善をはかる
ことが出来る。

また燃料供給再開時には、再開時のシヨツクを
減少させるため、計算されたパルス巾T_iに対応し
た燃料を直ちに噴射するのではなく、少ない量か
ら徐々に増加させてやる。例えば第４図に示すご
とく、燃料供給再開時点からのエンジンの延べ回
転数（積算値）に応じて予め設定されている補正
値K_FCをT_iに乗算し、所定回転後にK_FC＝1.0（100
％）にしてやるように構成している。

一方、側路２７を通る空気すなわちスロツトル
をバイパスする空気の制御は、エンジン毎回転に
つき、１回ずつの演算が行なわれる。制御内容は
アイドリング時と加速・定常走行時と減速時とで
それぞれ異なり、これらの判別はアイドルSW、
ニユートラルSW、車速センサの信号によつて行
なう。

すなちアイドルSWがONであり、且つ車速が
一定値以下（実施例では８Km／ｈ以下）、又はア
イドルSWがONであり、且つニユートラル時に
はアイドリングとして判定し、冷却水温に対応し
てあらかじめROM２０に記憶されている目標回
転数に一致させるようにフイードバツク制御を行
なう。

アイドルSWがOFFの時は加速・定常走行とし
て判定し、固定値又はそれ以前のフイードバツク
制御により定まつていた値に現エンジン回転に対
応してあらかじめ第５図に示すようにROM２０
に記憶している補正分I_TRを加算して出力する。
なおI_TRは車速に対応して設定しておいてもよい。

アイドルSWがONであつてアイドリングでな
い場合（前記のアイドリングの条件を満足してい
ない場合）は、減速時と判定し、減速にはいる前
の加速・定常走行時の出力に対し、補正分I_TRを
例えばエンジン一定回転につき一定値ずつ０にな
るまで減少させた値を出力する。この値一定時間
につき一定値ずつ減少させてもよい。このように
減速時にバイパス空気を流すことにより、吸気管
負圧が高くなつて未燃ガスが多量に発生すること
がないようにしている。

すなわち、減速時には、バイパス空気を流して
やることにより吸気管負圧が一定レベルより大き
くならないようにしてやることで、吸気管負圧が
異常に大きくなることによる排気ガス中のHC、
COの多量発生を回避することができるので、排
気浄化性能が低下することもなく、且つ適当な傾
斜でバイパス空気を少なくしてゆくことにより、
エンジンブレーキの効果をそこなうことがないよ
うにしている。また、バイパス空気量を減速には
いる前から流しておくことにより、従来の減速時
排気減少デバイス（BCDD、ABバルブ等）のよ
うに減速にはいつた瞬間の応答遅れがない。

次に、燃料遮断の動作について説明する。

まず手動変速機仕様の場合について説明する。
例えば暖機終了後（冷却水温70〜80℃）で走行中
アクセルを戻して減速にはいつた場合を考える。
この時車速が30〜70Km／ｈで変速位置は４速（高
速位置）にあつたとすると、第６図の条件５に該
当し、エンジン回転数がNC₂以上であれば燃料遮
断を行なう。ところが同じ条件でも、１速、２
速、３速（低速位置）であつたときは燃料遮断を
行なわない。この場合にはエンジン負荷は大きく
なく燃料噴射量も比較的少なく触媒温度も高くは
ないので燃料遮断を行なわなくても済む。この時
は条件10に相当するので条件５の場合より高い設
定回転数NC₁を越えていなければ燃料遮断を行な
わない。エンジンが車両に与えるトルクは変速位
置が低速位置である程大きく、従つて燃料遮断・
復帰のシヨツクの小さい高速位置（４、５速）の
場合は燃料遮断を行ない、シヨツクの大きい低速
位置（１、２、３速）では燃料遮断を行なわない
ことにより、運転性を大きく改善することが出来
る。燃料遮断を行なわない場合でも吸入空気量制
御弁２６が作動しており、減速直後にもある一定
レベルの空気量が確保されているので、吸気管負
圧が非常に高くなつて未燃のHCやCOのガスが多
量に生じるということはない。しかもこのバイパ
ス空気量は、減速時にエンジン一定回転毎に所定
の比率で低下させる（一定時間毎に所定の比率で
低下させてもよい）ので、エンジンブレーキが効
かないということも起こらない。なお加速・定常
走行時にもバイパス空気は流れているので減速に
はいつた瞬間にも応答遅れはない。

次に冷却水温が低い場合（65℃未満）に同じ減
速をした時には、１、２、３速の場合でも条件３
にあてはまるため低い判定回転数NC₂以上の回転
数で燃料遮断を行なう。これは低温時にはT_iのパ
ルスに水温による増量補正がかかつているため
で、燃料遮断を行なわないと濃い混合気が減速時
に排気管を流れ排気ガス中の未燃HC、COガスが
増加するのでこれを防ぐためである。

次に、車速70Km／ｈ以上の高車速からの減速で
は、触媒がかなり熱くなつており、大量の酸素が
触媒を流れると触媒劣化を早めるので、燃料遮断
に入るまでの時間を遅らせている。すなわち条件
９に示すごとく、車速70Km／ｈ以上でアイドル
SWがOFFからONになつた場合は、ONの状態
が30秒経過した時点で車速が30Km／ｈ以上であ
り、かつＮ＞NC₂の場合にのみ燃料遮断を行な
う。ただし、触媒温度情報をONにしなければな
らない程触媒温度が高い場合には、触媒を焼損す
るおそれがあるのですぐに燃料遮断を行なう（条
件２、４、６、８）。

以上説明したごとく本発明によれば、変速機の
変速位置に応じて燃料遮断後の燃料再供給を行な
う判定条件（特に回転数）を変化させることによ
り、乗員に対する不快なシヨツクを減少させるこ
とが出来る。

また、減速時には、変速機の高速位置の燃料再
供給回転数（NR₃）を低速位置のそれより低く
設定することが出来るので、減速時の燃料遮断回
転領域を拡大して有害排気の放出防止及び燃費の
改善をはかることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体の構成を示す一実施例の
ブロツク図、第２図は冷却水温と補正値K_TWとの
特性図、第３図は設定回転数と冷却水温との特性
図、第４図は補正値K_FCと延べ回転数との特性
図、第５図は補正分I_TRと回転数との特性図、第
６図は燃料遮断条件の一実施例を示す図である。＜符号の説明＞１……エンジン本体、２……
クランク回転センサ、３……冷却水温センサ、４
……エアフローメータ、５……吸気管、６……吸
入空気量センサ、７……スロツトルバルブ、８…
…アイドルSW、９……スピードメータ、１０…
…車速センサ、１１……触媒温度センサ、１２…
…排気管、１３……触媒コンバータ、１４……ニ
ユートラルスイツチ、１５……変速機、１６……
コントロールユニツト、１７……入出力制御装
置、１８……Ａ／Ｄ変換器、１９……CPU、２
０……ROM、２１……RAM、２２……クロツ
ク発生器、２３……切換端子、２４……インジエ
クタ、２５……負圧制御弁、２６……吸入空気量
制御弁、２７……側路。

Claims

【特許請求の範囲】

１燃料遮断機能を備え、かつ、内燃機関の各種
運転状態に応じた条件判定を行ない、所定の条件
を満足したときに燃料遮断後の燃料再供給を行な
う機能を備えた燃料制御装置において、変速機の
変速位置を検出する第１の手段と、変速位置に応
じて燃料再供給の判定条件を変化させる第２の手
段とを備え、変速位置に応じて異なつた条件で燃
料遮断後の燃料再供給を行なうことを特徴とする
内燃機関の燃料制御装置。