JPH0575904B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エンジンの過回転時燃料カツト制御
方法に係り、特に、電子制御燃料噴射装置を備え
た、高速回転型の自動車用エンジンに用いるのに
好適な、エンジン高速回転時に燃料供給をカツト
して、エンジンの過回転を防止するようにしたエ
ンジンの過回転時燃料カツト制御方法の改良に関
する。

［従来技術］ 自動車用エンジン等の内燃機関の燃焼室に所定
空燃比の混合気を供給する方法の一つに、電子制
御燃料噴射装置を用いるものがある。これは、エ
ンジン内に燃料を噴射するためのインジエクタ
を、例えば、エンジンの吸気マニホルドに、エン
ジン気筒数個配設し、該インジエクタの開弁時間
をエンジンの運転状態に応じて制御することによ
り、所定の空燃比の混合気がエンジン燃焼室に供
給されるようにするものである。

この電子制御燃料噴射装置においては、通常、
エンジンの吸入空気量或いは吸気管圧力から検知
されるエンジン負荷及びエンジン回転速度等のエ
ンジンの基体的な運転状態に応じて求められる基
本噴射量に、エンジン各部に配設されたセンサか
ら入力される信号により各種増減量を加えて実行
噴射量を決定し、燃料噴射を実行するようにされ
ている。又、排気ガス中の炭化水素低減、燃費性
能向上及び未燃焼室燃料の触媒内反応による触媒
加熱防止等の目的で、減速時に燃料噴射を停止し
て、いわゆる燃料カツトを行なうのが一般的であ
る。更に、エンジンの過回転防止の目的で、エン
ジン高速回転時にも燃料供給を停止して燃料カツ
トを行うことが一般的である。

このエンジン速度回転時における過回転防止の
ための燃料カツトは、従来、エンジン回転速度が
一定の燃料カツト設定回転速度を超えた時に燃料
噴射を停止することによつて行うようにされてい
るが、この方法においては、スロツトル弁が閉じ
られる迄は、燃料カツト設定回転速度近傍で、燃
料カツトと復帰を繰返し、エンジンがハンチング
した状態で高速回転を続けてしまう。従つて、こ
のような状態が、運転者の意図の有無に拘らず、
しばらくの間継続すると、エンジンの各部摩耗や
劣化を促進し、特に触媒装着車においては、触媒
の温度を急速に上昇させ、その劣化を促進する等
の問題点を有していた。このような問題点は、特
に、高速回転域の使用頻度が高い高速回転型のエ
ンジンにおいて著しいものである。

このような問題点を解決して、エンジン劣化や
触媒過熱を防止するためには、大きなヒステリシ
スを設けたり、予め定める回転限界を十分に低く
設定することが考えられるが、応答性よく高回転
まで運転したい通常時使用時の実用性との両立は
極めて困難である。

［発明の目的］ 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくな
されたもので、過回転が持続した時に、生じるエ
ンジン劣化や触媒過熱の防止と、応答性良く高回
転まで運転したい通常使用時の実用性との両立を
図り、あらゆる運転状況下で良好な過回転防止が
できるエンジンの過回転時燃料カツト制御方法を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ 本発明は、エンジン高速回転時に燃料供給をカ
ツトして、エンジンの過回転を防止するようにし
たエンジンの過回転時燃料カツト制御方法におい
て、第１図にその要旨を示す如く、エンジン回転
速度が燃料カツト設定回転速度を超えたか否かを
判定する手順と、エンジン回転速度が燃料カツト
設定回転速度を超えた時は、燃料供給をカツトす
る手順と、燃料カツトが継続している時は、前記
燃料カツト設定回転速度を徐々に低める手順と、
前記燃料カツト設定回転速度が、通常使用回転域
より高く設定された、その下限値以下に低められ
ることを防止する手順と、を含むことにより、前
記目的を達成したものである。

［発明の作用］ 本発明においては、過回転の発生履歴状況に応
じて、予め定めた過回転防止用の燃料カツト設定
回転速度を変化させ、エンジンの過回転が持続し
て燃料カツトが継続している時は、燃料カツト設
定回転速度を、通常使用回転域より高く設定され
た、その下限値迄徐々に低めるようにしたので、
応答性良く高回転まで運転したい通常時の実用性
を損なうことなく、エンジンや排気ガス浄化装置
を保護することができ、エンジン劣化や触媒過熱
を防止することができる。又、通常使用回転域
迄、燃料カツト設定回転速度が低下してしまうこ
となく、通常運転時に悪影響を与えることがな
い。

即ち、エンジン劣化や触媒過熱は、過回転が短
時間のうちに頻繁に繰返えされるような場合には
促進される。短時間のうちに過回転を繰返す様な
運転状況下において、運転可能な回転の程度を制
限（過回転限界を低く設定）することが効果的で
あるが、頻繁に使用しても前記不具合現象を生じ
ないよう回転の限界を十分に低く設定すること
は、応答性よく高回転まで運転したい通常使用時
の実用性を大きく損ない不可能である。本発明の
ように、運転の過酷度合いに応じて回転の限界を
変化させることにより、通常使用時の実用性を何
等損なうこと無く、過酷使用や使用者の不用意な
運転に備えることができ、あらゆる運転状況下で
良好な過回転防止が図れる。

［実施例］ 以下図面を参照して、本発明に係るエンジンの
過回転時燃料カツト制御方法が採用された、吸気
管圧力感知式の電子制御燃料噴射装置を備えた自
動車用エンジンの実施例を詳細に説明する。

本実施例は、第２図に示す如く、外部から吸入
される吸入空気の温度を検出するための吸気温セ
ンサ１２と、スロツトルボデイ１４に配設され、
運転席に配設されたアクセルペダル（図示省略）
と連動して開閉するようにされた、吸入空気の流
量を制御するためのスロツトル弁１６と、該スロ
ツトル弁１６の開度をを検出するためのスロツト
ルセンサ１８と、サージタンク２０内の吸気空気
の圧力を検出するための吸気管圧力センサ２２
と、吸気マニホルド２４に配設された、エンジン
１０の各気筒の吸気ポートに向けて、加圧燃料を
間欠的に噴射するためのインジエクタ２６と、エ
ンジン燃焼室１０Ａ内に導入された混合気に着火
するための点火プラグ２８と、点火コイル３２で
発生された高圧の点火２次信号をエンジン１０の
各気筒の点火プラグ２８に配電するための、エン
ジン１０のクランク軸の回転と連動して回転する
デストリビユータ軸３４Ａを有するデストリビユ
ータ３４と、該デストリビユータ３４に内蔵され
た、前記デストリビユータ軸３４Ａの回転状態か
らエンジン１０の回転状態を検知するためのクラ
ンク角度センサ３６と、エンジン１０のシリンダ
ブロツク１０Ｂに配設された、エンジン冷却水温
を検知するための水温センサ３８と、前記吸気管
圧力センサ２２出力から検知されエンジン負荷や
前記クランク角度センサ３６出力から求められる
エンジン回転速度等に応じて燃料噴射時間を計算
し、前記インジエクタ２６に開弁時間信号を出力
するとともに、減速時や、エンジン過回転時は、
本発明により前記開弁時間信号をオフとして燃料
噴射を停止するための電子制御ユニツト（以下
ECUと称する）４０とから構成されている。図
において、４２は、排気マニホルドである。

前記ECU４０は、第３図に詳細に示す如く、
各種演算処理を行うための、例えばマイクロプロ
セツサからなる中央処理ユニツト（以下CPUと
称する）４０Ａと、制御プログラムや各種データ
等を記憶するためのリードオンリーメモリ（以下
ROMと称する）４０Ｂと、前記CPU４０Ａにお
ける演算データ等を一時的に記憶するためのラン
ダムアクセスメモリ（以下RAMと称する）４０
Ｃと、前記吸気温センサ１２、吸気管圧力センサ
２２、水温センサ３８等から入力されるアナログ
信号をデジタル信号に変換して順次取込むため
の、マルチプレクサ機能を備えたアナログ―デジ
タル変換器（以下Ａ／Ｄコンバータと称する）４
０Ｅと、前記スロツトルセンサ１８、クランク角
度センサ３６等から入力されるデジタル信号を取
込むとともに、CPU４０Ａの演算結果に応じて、
前記インジエクタ２６等に制御信号を出力するた
めの、バツフア機能を備えた入出力ポート（以下
Ｉ／Ｏポートと称する）４０Ｆと、前記各構成機
器間を接続して、データや命令を転送するための
コモンバス４０Ｇと、から構成されている。

以下、実施例の作用を説明する。

本実施例における、エンジンの過回転を防止す
るための燃料カツトは、第４図に示すような、メ
インルーチン中のルーチンによつて実行される。
即ち、前記クランク角度センサ３６の出力から検
出されるクランク角度が、例えば360度回転する
毎に、ステツプ１１０に進み、エンジン回転速度
Neが、燃料カツト設定回転速度Ncを超えている
か否かを判定する。前記燃料カツト設定回転速度
Ncの初期値は、例えば、その上限値Ncmaxとさ
れている。

前記ステツプ１１０の判定結果が正である場
合、即ち、エンジンの過回転を防止するために燃
料カツトを行う必要があると判断される時には、
ステツプ１１２に進み、前記インジエクタ２６に
供給される開弁時間信号のオフとして、燃料噴射
を停止する。次いでステツプ１１４に進み、前記
燃料カツト設定回転速度Ncを、単位時間当り一
定の速度、あるいはエンジン一回転当り一定の速
度で減少させ、燃料カツト設定回転速度Ncを
徐々に低める。次いでステツプ１１６に進み、低
められた燃料カツト設定回転速度Ncが、通常使
用回転域より高く設定された、その下限値
Ncmin以下となつたか否かを判定する。前記下
限値Ncminは、例えば、エンジン回転計で黄色
の表示がなされる、いわゆるイエローゾーンの始
まるあたりに設定されている。

前出ステツプ１１６の判定結果が正である場合
には、ステツプ１１８に進み、前記下限値
Ncminを燃料カツト設定回転速度Ncに入れる。
ステツプ１１８終了後、又は前出ステツプ１１６
の判定結果が否である場合には、このルーチンを
抜ける。

一方、前出ステツプ１１０の判定結果が否であ
る場合、即ち、エンジン回転速度Neが燃料カツ
ト設定回転速度Nc以下であり、燃料カツトを行
う必要がないと判断される時には、ステツプ１２
２に進み、前記インジエクタ２６に通常の開弁時
間信号を出力して、燃料噴射を実行する。次いで
ステツプ１２４に進み、燃料カツト設定回転速度
Ncを、単位時間当り一定の速度、あるいはエン
ジン一回転当り一定の速度で増加させ、燃料カツ
ト設定回転速度Ncを徐々に高める。次いでステ
ツプ１２６に進み、高められた燃料カツト設定回
転速度Ncがその上限値Ncmax以上となつたか否
かを判定する。前記上限値Ncmaxは、例えばエ
ンジン回転計に赤色の表示がなされる、いわゆる
レツドゾーンを少し超えたあたりに設定されてい
る。

前出ステツプ１６の判定結果が正である場合に
は、ステツプ１２８に進み、前記上限値Ncmax
を燃料カツト設定回転速度Ncに入れる。ステツ
プ１２８終了後、又は前出ステツプ１２６の判定
結果が否である場合には、このルーチンを抜け
る。

本実施例における、エンジン回転速度Ne、燃
料カツト設定回転速度Nc及び燃料噴射の状態の
関係の一例を第５図に示す。図から明らかな如
く、燃料噴射の状態に応じて、燃料カツト設定回
転速度Ncが変化し、燃料カツトが続いた場合に
は、燃料カツト設定回転速度Ncが徐々に下げら
れるので、エンジンや排気ガス浄化装置を保護す
ることができる。又、燃料カツト設定回転速度
Ncに下限値Ncmin及び上限値Ncmaxが設けられ
ているので、燃料カツト設定回転速度Ncが通常
使用回転域迄下がつてしまつて、ドライバビリテ
イに悪影響を与えたり、燃料カツト設定回転速度
Ncが高くなりすぎて役に立たなくなることがな
い。

本実施例においては、燃料カツト設定回転速度
Ncの初期値を、その上限値Ncmaxに設定してい
るので、エンジンレーシング値や急加速時に、誤
つてエンジンを過回転させた時の、最初の燃料カ
ツトが高回転側で作動することとなり、エンジン
を高速回転域迄有効に使用することができる。な
お、燃料カツト設定回転速度Ncの初期値はこれ
に限定されず、エンジンが暖機される前は、エン
ジンを高速回転させることが望ましくないことを
考慮して、その下限値Ncminを初期値としたり、
あるいは下限値Ncminと上限値Ncmaxの中間値
を初期値に設定することを可能である。

なお前記実施例においては、本発明が、吸気管
圧力感知式の電子制御燃料噴射装置を備えた自動
車用エンジンに適用されていたが、本発明の適用
範囲はこれに限定されず、吸入空気量感知式の電
子制御燃料噴射装置を備えた自動車用エンジン
や、他の燃料供給装置を備えた一般のエンジンに
も同様に適用できることは明らかである。

［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明によれば、エンジン
の過回転が持続した時に、燃料カツト設定回転速
度が徐々に下げられるので、応答性良く高回転ま
で運転したい通常時の実用性を損なうことなく、
エンジンや排気ガス浄化装置を保護することがで
き、エンジン劣化や触媒過熱を防止して、あらゆ
る運転状況下で良好な過回転防止ができる。従つ
て、特に、速度回転域の使用頻度が高く、燃料カ
ツト設定回転速度を高速に設定したい速度回転型
のエンジンに有効である。又、通常使用回転域
迄、燃料カツト設定回転速度が低下してしまうこ
となく、通常運転時に悪影響を与えることがない
等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るエンジンの過回転時燃
料カツト制御方法の要旨を示す流れ図、第２図
は、本発明が採用された、吸気管圧力感知式の電
子制御燃料噴射装置を備えた自動車用エンジンの
実施例を示す、一部ブロツク線図を含む断面図、
第３図は、前記実施例で用いられている電子制御
ユニツトの構成を示すブロツク線図、第４図は、
同じく、エンジン過回転時に燃料カツトを行うた
めのメインルーチン中のルーチンを示す流れ図、
第５図は、前記実施例における、エンジン回転速
度、燃料カツト設定回転速度及び燃料噴射の状態
の関係の例を示す線図である。 １０…エンジン、２６…インジエクタ、３４…
デストリビユータ、３６…クランク角度センサ、
４０…電子制御ユニツト（ECU）、Ne…エンジ
ン回転速度、Nc…燃料カツト設定回転速度、
Ncmin…下限値、Ncmax…上限値。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジン高速回転時に燃料供給をカツトし
   て、エンジンの過回転を防止するようにしたエン
   ジンの過回転時燃料カツト制御方法において、エ
   ンジン回転速度が燃料カツト設定回転速度を超え
   たか否かを判定する手順と、エンジン回転速度が
   燃料カツト設定回転速度を超えた時は、燃料供給
   をカツトする手順と、燃料カツトが継続している
   時は、前記燃料カツト設定回転速度を徐々に低め
   る手順と、前記燃料カツト設定回転速度が、通常
   使用回転域より高く設定された、その下限値以下
   に低められることを防止する手順と、を含むこと
   を特徴とするエンジンの過回転時燃料カツト制御
   方法。