JPH01147134A - 内燃機関の燃料カツト制御方法 - 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、自動変速機のシフトレバ−が停止レンジから
走行レンジへとシフト操作されたときに燃料カットする
内燃機関の燃料カット制御方法に関する。

（従来技術） 従来より、機関負荷（吸気圧力又は吸入空気量）と機関
回転速度とで基本燃料噴射時間を定め、吸気温や機関冷
却水温等の各種補正係数を用いて基本燃料噴射時間を補
正して燃料噴射時間を定め、所定クランク角毎にこの燃
料噴射時間に相当する時間燃料噴射弁を開弁じて燃料を
噴射する燃料噴射方法が知られている。

また、内燃機関の排気系の触媒加熱防止、燃費の低減等
を目的として、機関回転数が所定回転数以上になったと
とき、機関に供給する燃料をカットするようにした燃料
カット装置が知られている。

この場合の燃料カットは、例えばスロットルセンサがス
ロットルバルブの全閉位置を検出している場合で機関回
転数が所定値以上のときに燃料噴射弁からの燃料噴射を
停止しく減速時燃料カット）、また、機関のオーバラン
防止のために、機関回転数が所定回転数を越えた場合に
燃料噴射弁からの燃料噴射を停止している（高回転時燃
料力ット）。

ところで、自動変速機付自動車では停車中の自動車を発
進させる場合、一般の乗り慣れた運転者ならば、シフト
レバ−をＮにュートラル）、Ｐ（パーキング）等の停止
レンジからＤ（ドライブ）、２　（セカンド）、Ｌ（ロ
ー）、Ｒ（リバース）等の走行レンジへシフト操作して
からアクセルペダルを踏み込むのが通常である。

ところが、自動変速機付自動車に乗り慣れていない運転
者あるいは初心者であると、発進時にアクセルペダルを
踏み込んで高速回転状態でシフトレバ−を停止レンジか
ら走行レンジにシフト操作等の操作ミスをすることがあ
り、このときには、機関の比較的大きな出力トルクが自
動変速機に伝達され、車両駆動系のギヤを破損するとい
う問題点がある。

このため、本出願人は、自動変速機のシフトレバ−が停
止レンジから走行レンジにシフトされたことを検出し、
この検出時に前記加速時燃料カットにおける燃料カット
回転数を通常運転時の燃料カット回転数よりも低い回転
数に設定することを提案している（特願昭６１−１０４
８６３号）。

これにより、上記シフト時の機関回転数を急減させ、車
両の駆動系に過大なトルクが伝達されることが防止され
る。

ところで、上記低い燃料カット回転数の設定後の通常の
燃料カット回転数への戻りは、燃料カット回転数を所定
回転数毎に徐々に上げていくようにしているので、エン
ジン回転数が燃料カット回転数を越えて上昇することが
なく、再度エンジン回転数を上げても急発進は起こらず
スムースに速度を上げていくことができる。

また、燃料カット時間を予め所定値として決めておき、
その一定の時間中のみ低い燃料カット回転数に設定する
ことも可能である。なお、このような燃料カット制御の
関連技術として、特開昭６０−４４３３号、同６１−２
５５２３１号公報に記載された技術がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、燃料カット後のエンジン回転数の下降率
（傾き）はほぼ一定であるにも拘らず、エンジン回転数
がどの程度であっても停止レンジから走行レンジへのシ
フト操作後は、常に同じ燃料カット時間となっている。

このため、燃料カット時間をあまり短い燃料カット時間
に設定すると、駆動系への過大なトルク伝達防止が達成
できない。

また、長い燃料カット時間に設定すると確実に過大なト
ルク伝達は防止できるが、通常の加速時においても要求
どおりの加速をすることができなくなり、もたつきが生
じてドライバビリティを損なうことになる。

本発明は上記事実を考慮し、停止レンジから走行レンジ
へのシフト時に最適な燃料カット時間を設定し、エンジ
ン高回転時のシフトによる駆動系への過大なトルク伝達
を防止でき、かつ通常加速時のドライバビリティを損な
うことがない内燃機関の燃料カット制御方法を得ること
が目的である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る内燃機関の燃料カット制御方法は、エンジ
ン回転数を検出して所定のエンジン回転数以上の燃料の
カット条件が成立したときに燃料カットを行う燃料カッ
ト制御方法において、自動変速機が停止レンジから走行
レンジへとシフト操作されたときに燃料カット回転数を
前記所定のエンジン回転数よりも低い所定回転数に設定
し、かつ前記シフト操作時のエンジン回転故に基づいて
燃料カット時間を定め、定められた燃料カット時間の間
前記低い所定く≠参≠回転数に基づいて燃料カット条件
を判定することを特徴としている。

（作用） 自動変速機のシフトレバ−が停止レンジから走行レンジ
へとシフト操作されると、エンジン回転数が検出される
。

本発明では、検出されたエンジン回転故に基づいて、例
えばエンジン回転故が高いほど長く、低いほど短く燃料
カット時間を設定する。これにより、燃料カット開始時
のエンジン回転数での燃料カット時間が過不足のない最
適な値となり、駆動系への過大なトルク伝達を防止する
こができると共に燃料カット時間が長すぎるために生じ
る加速時のもたつきを防止でき、ドライバビリティを損
なうことがない。

（実施例） 以下、図面を参照して本実施例に係る内燃機関を詳細に
説明する。なお、この内燃機関は車両に搭載されたオー
トマチックトランスミッション仕様のエンジンである。

第１図は、このエンジンの概略を示すもので、エアクリ
ーナ１０の近傍には吸気温を検出する吸気温センサ１４
が取り付けられ、さらにその下流側には、アクセルペダ
ルによって開度が制御されるスロットル弁１２が配置さ
れている。また、スロットル弁１２にはスロットル弁１
２の開度を検出するスロットル開度センサ１６が取付け
られている。

エアークリーナ１０とスロットル弁１２との間には、エ
アーフローメータ１３が配置されている。

このエアーフローメータ１３は、ダンピングチャンバ１
３Ａ内に回動可能に配置されたコンペンセーションプレ
ート１３Ｂとこのコンペンセーションプレート１３Ｂに
固定されたメジャリングプレート１３Ｃとを備えており
、メジャリングプレート１３Ｃの開度をポテンショメー
タ１３０により検出するようになっている。このポテン
ショメータ１３０の検出値により吸入空気量を算出する
ようになっている。

スロットル弁１２の下流側にはサージタンク１８が配置
されており、このサージタンク１８はインテークマニホ
ールド２０を介して機関本体に形成された燃焼室に連通
されている。インテークマニホールド２０にはインテー
クマニホールド２０内に突出するよう各気筒毎に燃料噴
射弁２２が取付けられている。この燃料噴射弁２２は制
御装置５２によって制御され吸入空気量及びエンジン回
転数等で演算される所定の燃料量を噴射するようになっ
ている。また、制御装置５２では、スロットル弁１２が
全閉状態でかつエンジン回転数が所定値以上の場合に燃
料の噴射を停止させるツユ−二ルカット制御が行われる
ようになっている。

機関本体に形成された燃焼室は、エキゾーストマニホー
ルド２４を介して三元触媒を充填した触媒装置２５に連
通されている。このエキゾーストマニホールド２４には
、排ガス中の残留酸素濃度を検出して理論空燃比を境に
反転した信号を出力する０２センサ２６が取付けられて
いる。また、機関本体のエンジンブロックには、このエ
ンジンブロックを貫通してウォータジャケット内に突出
するよう機関冷却水温を検出する水温センサ２８が取付
けられている。エンジンブロックは燃焼室での混合気の
燃焼により往復運動を繰り返し、クランクシャフトによ
って回転運動に変換された後オートマチックトランスミ
ッション２７へその駆動力が伝達されるようになってい
る。オートマチックトランスミッション２７にはＤ（ド
ライブ）レンジとＮにュートラル）レンジとを検出する
レンジ検出センサ２９が取り付けられている。このレン
ジ検出センサの出力信号により、ＮレンジからＤレンジ
への切換時期を検出するようになっている。

機関本体のシリンダヘッドを貫通して燃焼室内に突出す
るように各気筒毎に点火プラグ４６が取付けられており
、この点火プラグ４６はディストリビュータ４日及びイ
グナイタ５０を介して制御回路５２に接続されている。

このディストリビュータ４８内には、ディストリビュー
タシャフトに固定されたシグナルロータとディストリビ
ュータハウジングに固定されたピックアップとで構成さ
れた回転角センサ５４が取付けられている。この回転角
センサ５４は、例えば３０°ＣＡ毎に発生するパルス列
から成るエンジン回転数信号を制御回路５２に出力する
。

上記制御回路５２はマイクロコンピュータを含んで構成
されている。すなわち、制御回路５２は第２図に示すよ
うに、電源でバックアップされたＲＡＭ５６、ＲＯＭ５
８、ＭＰＬＪ６０、入出カポ−トロ２、入力ポートロ４
、出力ポートロ８．７０及びこれらを接続するデータバ
スやコントロールバス等のバス７２を含んで構成されて
いる。入出カポ−トロ２には、アナログ−デジタル（Ａ
／Ｄ）変換器７４及びマルチプレクサ７６が接続されて
いる。マルチプレクサ７６には、それぞれバツファ７５
を介してポテンショメータ１３Ｄ、バッファ７７を介し
て車速センサ７９、バッフ７７８を介して水温センサ２
８、バッファ８０を介１してスロットル開度センサ１６
及びバッファ８２を介して吸気温センサ１４が接続され
ている。

ＭＰＵ６０は、入出カポ−トロ２を介してＡ／Ｄ変換器
７４及びマルチプレクサ７６を制御し、水温センサ２８
出力、吸気温センサ１４出力及びスロットル開度センサ
１６出力を順次Ａ／Ｄ変換しＲＡＭ５６に記憶させる。

入力ポートロ４にはコンパレータ８４及びバッファ８６
を介して０２センサ２６が接続されている。また、この
入力ポートロ４には、バッファ８７を介してレンジ検出
センサ２９が接続されている。また、入力ポートロ４に
は波形成形回路８８を介して回転角センサ５４が接続さ
れている。

また、出力ポートロ８は駆動回路９２を介してイグナイ
タ５０に接続され、出力ポードア０はダウンカウンタを
備えた駆動回路９４を介して燃料噴射弁２２に接続され
ている。なお、９６はクロック、９８はタイマである。

上記Ｆ！０Ｍ５Ｂには第３図に示すエンジン回転数ＮＥ
に基づいて燃料カット時間ＴＦを得るためのマツプ及び
以下で説明する制御ルーチンのプログラムや基本燃料噴
射時間のマツプ（基本制御息のマツプ）等が予め記憶さ
れている。第３図に示すマツプの燃料カット時間ＴＦは
エンジン回転数ＮＥに比例して大きくなっている。

基本燃料噴射量は、ポテンショメータ１３０、回転角セ
ンサ５４　（エンジン回転数）の出力値に基づいて演算
され、吸気温センサ１４．０２センサ２６及び水温セン
サ２８の出力値に基づいて逐次補正されるようになって
いる。

また、基本点火時期は、上記基本噴射量の演算と同様に
、ポテンショメータ１３Ｄ、回転角センサ５４の出力値
に基づいて演算され、その補正は水温センサ２日の出力
値に基づいて逐次なされる。

以下に本実施例の作用を第４図及び第５図のフローチャ
ートに従い説明する。なお、基本点火時期演舅ルーチン
、燃料噴射ルーチン及びこれらの実行ルーチンは従来の
電子制御式内燃機関の制御と同様であるので省略し、本
発明の特徴であるシフト切換時の燃料カットルーチンに
ついて説明する。

まず、第４図の燃料カットメインルーチンについて説明
する。

最初にステップ１００において、エンジン回転数ＮＥを
読み込み、ステップ１０２へ移行する。

ステップ１０２では、検出されたエンジン回転数ＮＥと
燃料カット回転数ＮＦＣとが比較される。なお、燃料カ
ット回転数Ｎｏは、第５図のレンジシフト時燃料カット
ルーチンで定められる高い側のエンジン回転数ＮＩ＋　
（７０００ｒｐｍ）に相当する。ここで、ＮＥ≧ｔ’ｌ
ｐｃと判定された場合は、ステップ１０４へ移行し、燃
料カットを実行して、次のルーチンへ移行する。なお、
この燃料カットはステップ１０２においてＮＥ＜ＮＨと
判定されるまで継続される。すなわち、ステップ１０２
でＮＥ＜Ｎｐｃと判定された場合は、ステップ１０６へ
移行して後述するフラグＦがセットされているか否か（
第５図のステップ１５４又はステップ１７０）が判断さ
れる。ステップ１０６で否定判定された場合は、ステッ
プ１０８へ移行して、燃料カットが実行中であればこれ
を中止した後、次のルーチンへ移行する。また、ステッ
プ１０６で肯定判定、すなわちフラグＦがセットされて
いる場合は、ステップ１０２での判定に拘らずステップ
１０４へ移行され、燃料カットが実行される。

次に、第５図に従いレンジシフト時燃料カットルーチン
について説明する。

まず、ステップ１５０では、現在の車速が×ｋ　ｍ　／
　ｈ以下か否かを判断する。このＸ　ｋ　ｍ　／　ｈは
ｌＱｋｍ／ｈ程度が好ましい。車速がＸｋｍ／ｈ以上の
場合は停止レンジから走行レンジへの切換があっても（
通常走行中にＮレンジへシフトするのは好ましくないが
、操作ミスでシフトされ、あわててＤレンジへ戻すよう
な場合が考えられる。）、駆動系へのトルク伝達はスム
ースになされるので、ステップ１５２へ移行して燃料カ
ット回転数ＮＦＣを高い回転数ＮＨ（７０００ｒｐｍ）
とし、次いでステップ１５４でフラグＦをリセット（０
）した後、次のルーチンへ移行するまた、ステップ１０
０において車速がＸｋｍ／ｈ未満であると判定された場
合は、停止レンジから走行レンジへの切換時に過大なト
ルクの伝達が生じる可能性があるので、ステップ１５６
へ移行して現在のシフト位置を確認する。ステップ１５
６ではシフト位置がＤレンジか否かを判断し、Ｄレンジ
でない場合はシフトの切換が行われていないと判断し、
ステップ１５２へ移行する。また、ステップ１５６にお
いて、Ｄレンジであると判断された場合は、ステップ１
５８へ移行して前回のＮレンジから切り換わった瞬間で
あるか否かを判断する。ここで、肯定判定された場合は
ステップ１６０へ移行してＲＯＭ５８に予め記憶されて
いるマツプ（第３図参照）から現在のエンジン回転数に
基づいて燃料カット時間Ｔ、を読み出す。

次のステップ１６２では燃料カット回転数ＮＦＣを低い
回転数ＮＬ　　（１５００ｒｐｍ）とし、次のルーチン
へ移行する。

ここで、ステップ１５８において否定判定された場合は
、ステップ１６６へ移行して前回設定した燃料カット回
転数Ｎ、。（Ｎ１１またはＮｔ　）と現在のエンジン回
転数凶εとを比較し、ＮＥ＜ＮＦＣの場合は燃料カット
の必要がないので、ステップ１５２へ移行する。また、
ＮＥ≧Ｎ、。の場合は燃料カットが必要であると判断し
、ステップ１６８へ移行して、ＮレンジからＤレンジへ
とシフトされた時点から前記マツプから読み出した燃料
カット時間ＴＦが経過したか否かが判断され、経過して
いる場合はステップ１５２へ移行して燃料カット回転数
を通常の高い回転ｖｉＮ　Ｆ　に戻す。また、燃料カッ
ト時間ＴＦが経過していない場合は、設定されている燃
料カット回転数がそのまま維持され、次いでステップ１
７０でフラグＦをセット（１）した後、次のルーチンへ
移行する。すなわち、このステップ１７０を通過した後
前記燃料カットメインルーチンへと移行した場合は、第
４図のステップ１０２でＮＥ＜ＮＨと判定されても、ス
テップ１０６において肯定判定され、燃料カットが実行
されることになる。

燃料カット時間ＴＦはエンジン回転数に比例して長くな
る値であり、エンジン回転数が如何なる回転数であって
も設定された燃料カット時間ＴＦの終了と同時にほぼ一
定の回転数まで低下させることができる。従って、エン
ジン回転数が比較的低い状態でのＮレンジからＤレンジ
へのシフト時には短い燃料カット時間となるので、Ｄレ
ンジへのシフト後の加速時にもたつきが生じることがな
い。また、エンジン回転数が比較的高い状態でのＮレン
ジからＤレンジへのシフト時′には長い燃料カット時間
としているので、確実に駆動系への過大なトルクの伝達
を防止することができる。

このように、本実施例では燃料カット開始時のエンジン
回転数に応じて燃料カット時間を設定しているので、ド
ライバビリティの悪化防止及び駆動系への過大なトルク
伝達防止の両方を実現させることができる。

なお、本実施例ではエンジン高回転時燃料カット制御と
組み合わせてレンジシフト燃料カット制御を実行したが
、このレンジシフト燃料カット制御は独立させて制御を
行ってもよい。

また、本実施例では吸入空気景と機関回転速度とで燃料
噴射時間を演算する内燃機関について説明したが、吸気
管圧力と機関回転速度とに応じて燃料噴射量や点火時期
を制御する内燃機関にも適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明に係る内燃機関の燃料カット制
御方法は、停止レンジから走行レンジへのシフト時に最
適な燃料カット時間を設定し、エンジン高回転時のシフ
トによる駆動系への過大なトルク伝達を防止でき、かつ
通常加速時のドライバビリティを損なうことがないとい
うすぐれた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例に係るエンジンの概略構成図、第２図
は制御ブロック図、第３図はエンジン回転数から燃料カ
ット時間を得るためのマツプ、第４図は燃料カットメイ
ンルーチンを示すフローチャ−ト、第５図はシフト切換
時の燃料カットルーチンを示すフローチャートである。 １６・・・スロットル開度センサ、 ２２・・・燃料噴射弁、 ２７・・・オートマチックトランスミッション、２９・
・・レンジ検出センサ、 ５２・・・制御装置、 ５４・・・回転角センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン回転数を検出して所定のエンジン回転数
   以上の燃料のカット条件が成立したときに燃料カットを
   行う燃料カット制御方法において、自動変速機が停止レ
   ンジから走行レンジへとシフト操作されたときに燃料カ
   ット回転数を前記所定のエンジン回転数よりも低い所定
   回転数に設定し、かつ前記シフト操作時のエンジン回転
   数に基づいて燃料カット時間を定め、定められた燃料カ
   ット時間の間前記低い所定回転数に基づいて 燃料カット条件を判定することを特徴とする内燃機関の
   燃料カット制御方法。