JPH0833125B2 - 内燃機関の燃料供給制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、フュエルカット機能を備えた内燃機関の燃
料供給装置に関する。 （従来の技術） 一般に、フュエルカットを行うエンジンにおいては、
フュエルカットを解除する（以下、リカバという）とき
運転状態に応じた適切な量の燃料を供給して運転性を損
なわないようにすることが必要である。 従来の内燃機関の燃料噴射制御装置としては、例えば
特開昭55-125335号公報に記載されたものがある。この
装置は、１回転当たりの吸入空気量をエンジン負荷とし
て検出し、該空気量に応じて基本噴射量を演算するとと
もに、回転に同期する所定の通常噴射タイミングで基本
噴射量の燃料を吸気ポート近傍に噴射している。 また、高回転からの減速時には燃料の供給を停止して
（フュエルカットを行い）、エンジンを車両の走行慣性
力により負のトルクで運転し、未燃焼ガスの発生防止お
よび燃料節減を図っている。そして、所定のリカバ回転
数（フュエルカットを解除して再噴射を行うときの回転
数をいう。以下同様）まで減速されると、前記通常噴射
タイミングとは無関係に直ちに燃料の再噴射を行い（リ
カバを行い）、再びエンジンに正のトルクを発生させて
いる。この場合、吸入空気量センサの出力と実際に燃焼
室に吸入される空気量との差異によるリカバ時のトルク
変動を回避するため、リカバ時の燃料供給量（以下、リ
カバ供給量という）を所定の補正係数により適切に補正
している。また、フュエルカット期間が所定値以上のと
きリカバの初期においては、燃料カットに無関係な上記
燃料供給量以外にある一定量の燃料（リカバ増量とい
う。通常、インジェクタ１パルス分）を供給して運転性
の向上を図ろうとしている。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の内燃機関の燃料供給
制御装置にあっては、リカバ時の増量分が運転条件によ
らず一定量であり、かつフュエルカット期間の長さのみ
に基づいてリカバ増量の有無を決定するという構成とな
っていたため、吸気管内に付着している燃料溜り量（壁
流）の影響により、リカバ時の燃焼状態が必ずしも最適
なものにならず運転性が悪化するという問題点がある。
例えば、吸気管内の燃料溜り量が多いときのリカバ時に
は、オーバーリッチとなり、燃料溜り量が少ないときの
リカバ時には、リーンとなって、アクセルレスポンスの
改善の効果が不充分であった。また、上記不具合により
排気エミッションや燃費の低下を招来していた。 このように、従来の装置ではリカバ増量分を決定する
にあたってフュエルカット前の条件（例えば、燃料溜り
量）までは考慮されておらず、アクセルレスポンス等を
より高める点で改善の余地がある。 （発明の目的） そこで本発明は、フュエルカットが解除されときフュ
エルカット直前のエンジン負荷およびフュエルカット中
の期間に基づいて吸気管内の燃料溜り量を演算し、この
溜り量に基づいてリカバ増量を設定することにより、ア
クセルレスポンスを高めてエンジンの運転性、排気エミ
ッションおよび燃費を向上させることを目的としてい
る。 （問題点を解決するための手段） 本発明による内燃機関の燃料供給制御装置は上記目的
達成のため、その基本概念図を第１図に示すように、エ
ンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段ａと、エ
ンジンが所定の減速運転範囲内にあるときフュエルカッ
トを指令するフュエルカット指令手段ｂと、エンジンの
運転状態に基づいて基本供給量を演算するとともに、リ
カバ時には基本供給量をリカバ増量に応じて補正して供
給信号を出力し、フュエルカットに移行すると該供給信
号の出力を停止する供給量演算手段ｃと、エンジンの運
転状態からフュエルカット直前の負荷を演算する負荷演
算手段ｄと、フュエルカットが解除されたときフュエル
カット直前のエンジン負荷およびフュエルカット中の期
間に基づいて吸気管内の燃料溜り量を演算し、該溜り量
に基づいて前記リカバ増量を設定する増量設定手段ｅ
と、供給量演算手段ｃの出力に基づいて吸気管内に燃料
を供給する供給手段ｆと、を備えている。 （作用） 本発明では、フュエルカット直前のエンジン負荷に基
づいてフュエルカット開始時の燃料溜り量が演算され、
フュエルカット期間に応じてこの期間に使用される燃料
溜り量が演算される。そして、この燃料溜り量に基づき
リカバ時の増量分が適切に設定される。したがって、ア
クセルレスポンスを高められ、エンジンの運転性、排気
エミッションおよび燃費が向上する。 （実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。 第２〜６図は本発明の一実施例を示す図であり、本発
明をSPi（Single point Injection）方式のエンジンに
適用した例である。まず、構成を説明する。第２図にお
いて、１はエンジンであり、吸入空気はエアクリーナ２
からスロットルチャンバ３を経て、インテークマニホー
ルド４の各ブランチより各気筒に供給され、燃料は図示
しない燃料ポンプにより供給管５を経て噴射信号Siに基
づき絞弁６の上流側に設けられた単一のインジェクタ
（供給手段）７により噴射される。インジェクタ７に供
給された燃料は定圧弁８を介して図示しないタンクにリ
ターンされ、インジェクタ７に働く燃圧は定圧弁８によ
りスロットルチャンバ３内の吸入空気の圧力を受けて所
定の圧力に調圧される。また、気筒内の混合気は図示し
ない点火プラグの放電作用によって着火、爆発し、排気
となって排気管９を通してマフラ10から排出される。 吸入空気の流量Qaはホットワイヤ式のエアフローメー
タ11により検出され、スロットルチャンバ３内の絞弁６
により制御される。絞弁６の開度TVOは絞弁開度センサ1
2により検出され、冷却水の温度Twは水温センサ13によ
り検出される。また、エンジンのクランク角Caはクラン
ク角センサ14により検出され、クランク角Caを表すパル
スを計数することによりエンジン回転数Neを知ることが
できる。 上記エアフローメータ11、水温センサ13およびクラン
ク角センサ14は運転状態検出手段15を構成しており、運
転状態検出手段15および絞弁開度センサ12からの出力は
コントロールユニット16に入力される。コントロールユ
ニット16はフュエルカット指令手段、供給量演算手段、
負荷演算手段および増量設定手段としての機能を有し、
マイクロコンピュータにより構成される。コントロール
ユニット16は内部のメモリに格納されているプログラム
に従って燃料供給制御に必要な処理値を演算し、インジ
ェクタ７に噴射信号Siを出力する。 次に、作用を説明する。 第３、５図は本発明の一実施例に係る処理プログラム
を示すフローチャートであり、図中Pi（ｉ＝1,2,3…
…）はフローの各ステップを示している。 第３図は基本噴射量Tpを記憶するプログラムを示すフ
ローチャートであり、本プログラムは所定期間（例え
ば、0.1sec）毎に一度実行される。まず、P₁で運転状態
がフュエルカットを行う条件にあるか否かを判別し、フ
ュエルカットを行う条件にないときはP₂〜P₅で0.5sec前
の基本噴射量Tpを記憶しておくためにメモリ（MTP1〜MT
P5）に記憶してある基本噴射量Tpを５回シフトさせる。
すなわち、MTP4の値をMTP5に、MTP3の値をMTP4に、MTP2
の値をMTP3に、MTP1の値をMTP2に移動し、次いで、P₆で
現在の基本噴射量Tpを演算し、その演算値をMTP1に格納
して今回の処理を終了する。一方、P₁でフュエルカット
を行う条件にあるときは以降の処理をジャンプしてその
まま処理を終える。 ここで、0.5sec前の基本噴射量Tpを記憶しておく理由
について説明する。 一般に、吸気管内の燃料溜り量は、エンジンの負荷状
態により大きく変化する。すなわち、フュエルカット前
の運転条件が高負荷状態であれば、燃料付着量は多く、
減少するのに時間がかかり、フュエルカット前の運転条
件が低負荷状態であれば、燃料付着量は少なく、早く減
少する。したがって、フュエルカット前の運転状態を判
別することにより、フュエルカットを行う際の燃料溜り
量を推定することができる。なお、運転時のインテーク
マニホールド内等の付着量、それ自体を直接測定するこ
とは非常に困難であるため、本実施例では第４図に示す
ような特性図に基づいて、各負荷状態における燃料付着
量を推定している。 ところで、フュエルカットの直前は絞弁がほぼ戻った
状態（全閉状態）であり、エンジンは低負荷状態になっ
ているが、燃料溜り量は急減少しないため、このときの
負荷状態は、燃料溜り量を表していない。そこで、絞弁
が閉じ始めてからフュエルカットに至るまで、燃料溜り
量に比較的変化の少ない0.3〜0.6sec前（本実施例で
は、0.5sec前）の基本噴射量Tpに基づいてフュエルカッ
ト開始時の燃料溜り量を決定するようにしている。 第５図はフュエルカット制御のプログラムを示すフロ
ーチャートであり、本プログラムはエンジン回転に同期
して所定期間毎に一度実行される。まず、P₁₁で冷却水
温Tw、エンジン回転数Neおよび絞弁開度TVO等に基づい
てエンジンがフュエルカットを行う条件にあるか否かを
判別し、フュエルカットを行う条件にないときはP₁₂で
フュエルカット中にカウントアップしたカウンタ値が

〔０〕であるか（カウンタ値＝０か）否かを判別する。
ここで、フュエルカットを行う条件は、例えば絞弁６が
全閉（減速運転時）でかつエンジン回転数Neが所定のフ
ュエルカット開始回転数Nc以上（Ne≧Nc）のとき等があ
る。カウンタ値≠０のときはリカバ直接であると判断
し、P₁₃でこのときカウンタ値をフュエルカット開始か
らリカバ直後までの回転（フュエルカット中のカット回
数）〔rev〕としてメモリＡに格納し、P₁₄でカウンタを
クリアする。次いで、P₁₅で前述の第３図で演算したMTP
5（すなわち、0.5sec前の基本噴射量Tp）の値に基づく
回転〔rev〕を演算し、P₁₆でメモリＡの値からP₁₅で演
算した演算値を差し引いてその値をメモリＢに格納す
る。すなわち、P₁₆でフュエルカット中の回転〔rev〕の
うちフュエルカット直前の燃料溜り量に基づく回転〔re
v〕によってどの程度がカバーされたかを演算してお
り、したがってメモリＢの値はリカバ時、フュエルカッ
ト回数（あるいは時間）が不足し始める回数（あるいは
時間）を示している。なお、本実施例ではフュエルカッ
ト中のカット回転〔rev〕を演算しているがこれは限定
されずに、要は燃料溜り量が不足し始める期間が判れば
よいのでフュエルカット中の継続時間を演算するように
してもよい。次いで、P₁₇でメモリＢの値を正負を判定
し、Ｂ＞０のとき（すなわち、Ｂの値が第６図に示すテ
ーブルマップの実線部分より大きいとき）はP₁₈でメモ
リＢの値が同図の破線部分に示すような所定回数以上で
あるか（Ｂ≧所定回数か）否かを判別する。Ｂ＜所定回
数のときはP₁₉で次式に従ってリカバ増量を演算し、
Ｂ≧所定回数のときは（同図ハッチング部分参照）P₂₀
で燃料溜り無し時のリカバ増量を今回のリカバ増量とし
てP₂₁に進む。 次いで、P₂₁でP₁₉あるいはP₂₀で得られたリカバ増量
を冷却水温Twに基づいて補正し、P₂₂でリカバ増量補正
を行う回数をメモリＣにセットする。なお、増量補正を
行う回数のセットはリカバ時に増量補正分が一度に供給
されるのを防ぐために行われるもので、予め実験等によ
り増量補正の程度に応じて適切な回数が設定される。一
方、P₁₂でカウンタ値＝０のときはリカバ直後でないと
判断し、以降の処理をジャンプしてP₂₃に進み、また、P
₁₇でＢ≦０のとき（すなわち、Ｂの値が第６図に示す実
線部分より小さいとき）はリカバ時になってもフュエル
カット回数が不足し始める回数以下であると判断し、リ
カバ増量補正は行わずにそのままP₂₃に進む。Ｐ₂₃では
メモリＣが

〔０〕であるか（Ｃ＝０か）か否かを判別
し、Ｃ≠０のときはP₂₄でメモリＣの値に応じてP₂₁で補
正したリカバ増量を演算し、この演算値を最終リカバ増
量として基本噴射量に加算する。したがって、最終リカ
バ増量はメモリＣにセットされた回数に応じて次第に減
少していくことになる。次いで、P₂₅でP₂₄で算出した燃
料噴射量をコントロールユニット16内の出力レジスタに
ストアして、所定のクランク角度でこの補正後の燃料噴
射量に対応する燃料噴射パルス幅を有する噴射信号Siを
インジェクタ７に出力し、P₂₆でメモリＣをデクリメン
トして今回の処理を終了する。 一方、P₁₁でエンジンがフュエルカットを行う条件に
あるときはフュエルカット中と判断してP₂₇でカウンタ
をカウントアップし、P₂₈でメモリＣをリセット（Ｃ＝
０）して今回の処理を終了する。 このように、負荷を示す基本噴射量Tpに基づきフュエ
ルカット開始時の燃料溜り量が演算され、この燃料溜り
量とフュエルカット期間に応じてリカバ時の増量分が適
切に設定される。したがって、フュエルカット前の燃料
溜り量に拘らずリカバ時の燃料噴射量を適切なものとす
ることができ、アクセルレスポンスをより一層向上させ
ることができる。 なお、本実施例では本発明をSPi方式のエンジンに適
用した例を示したが、勿論これには限定されず、インジ
ェクタから燃焼室までの吸気管が長いものであれば他の
方式のエンジンにも適用できることは言うまでもない。 また、燃料溜り量を推定する際にエンジン負荷を示す
ものとして基本噴射量Tpを用いているが、本発明はこれ
に限定されるものではない。エンジン負荷を適切に表す
ものであれば他のパラメータ、例えば吸気管圧力PBやト
ルクあるいは吸入空気量Qaを用いる態様でもよいことは
勿論である。 （効果） 本発明によれば、フュエルカットが解除されたときフ
ュエルカット直前の負荷およびフュエルカット中の期間
に基づいて吸気管内の燃料溜り量を演算し、この溜り量
に基づいてリカバ増量を設定しているので、アクセルレ
スポンスを高めることができ、運転性、排気エミッショ
ンおよび燃費を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念図、第２〜６図は本発明の一
実施例を示す図であり、第２図はその全体構成図、第３
図はその基本噴射量Tpを記憶するプログラムを示すフロ
ーチャート、第４図はそのインテークマニホールド内の
燃料付着量を説明するための特性図、第５図はフュエル
カット制御のプログラムを示すフローチャート、第６図
はそのリカバ時の増量補正を行うときの各領域別の作用
を示すテーブルマップである。 １……エンジン、７……インジェクタ（供給手段）、15
……運転状態検出手段、16……コントロールユニット
（フュエルカット指令手段、供給量演算手段、負荷演算
手段、増量設定手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ） エンジンの運転状態を検出する運転
   状態検出手段と、 ｂ） エンジンが所定の減速運転範囲内にあるときフュ
   エルカットを指令するフュエルカット指令手段と、 ｃ） エンジンの運転状態に基づいて基本供給量を演算
   するとともに、リカバ時には基本供給量をリカバ増量に
   応じて補正して供給信号を出力し、フュエルカットに移
   行すると該供給信号の出力を停止する供給量演算手段
   と、 ｄ） エンジンの運転状態からフュエルカット直前の負
   荷を演算する負荷演算手段と、 ｅ） フュエルカットが解除されたときフュエルカット
   直前のエンジン負荷およびフュエルカット中の期間に基
   づいて吸気管内の燃料溜り量を演算し、該溜り量に基づ
   いて前記リカバ増量を設定する増量設定手段と、 ｆ） 供給量演算手段の出力に基づいて吸気管内に燃料
   を供給する供給手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装
   置。