JPH01100338A - 自動車用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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車用エンジンの燃料制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より自動車用エンジンにおいては、車両の停車中で
あって車体がエンジンから動力を伝達されない状態にお
いて、運転者がアクセルペダルを軽く操作してエンジン
回転数を上昇させる（通常空炊かしと呼ばれる）ことが
行われろ。

〔発明が解決しようとする間頭点〕

そして、従来の自動車用エンジンにおいては、この空吹
かしが行われてアクセルペダルに接続されたスロットル
弁が開放されエンジン回転数が上昇した後再びスロット
ル弁が全閉位置（最小開度位置）に復帰したときにスロ
ットル弁下流側吸気通路内が極度の負圧状態となり、こ
の負圧の発生に基づき排気通路中の排気ガスが燃焼室の
みならｆ吸ｆｆｉ系（インテークマニホルドやサージタ
ンク）にまで充満することになり、この状態でエンジン
回転数がアイドル回転数まで低下すると、燃焼室及び吸
気系に残存する排気ガスの影ツで、混合気の燃焼状態が
悪化し、エンジン回転数が不安定なものとなって、ニレ
ジン回転数が異常に落ち込んだり最悪の場合スト−ルを
発生する虞があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明１よ、上記に鑑み提案されたものであって、自動
車に搭試さねたエンジンと、同エンジンの燃焼室または
吸気通路に設けられ同燃焼室に燃料を供給する燃料供給
装置と、上記吸気通路に介装されたスロ・ソトル弁と、
上記自動車が停車状態にあるか否かを検出する第１のセ
ンサと、上記エンジンの回転数を検出する第２のセンサ
と、上記スロットル弁が最小開度位置にあるか否か・を
検出する第３のセンサと、上記第１のセンサ、第２のセ
ンサ及び第３のセンサの出力に基づき上記自動車が停車
状態にあり且つ上記エンジンの回転数が減少しており且
つ上記スロットル弁が最小開度位置にあることが判定さ
れたときに上記燃料供給装置からの燃料供給を制限また
は遮断する信号を発する制御手段とを備えたことを特徴
とする自動車用エンジンの燃料制御装置を要旨とする。

〔作用〕

本発明によれば、車両停車時におけるエンレノの空吹か
しが行われたときに、アクセルペダル戻し後のエンジン
回転数の低下状態の開始を検出してエンジン燃焼室への
燃料供給を停止または抑制させ、この時期における燃焼
後排気ガスの発生を停止または抑制せしめる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図において、エンジンＥはその燃焼室１に通じる吸
気通路２および排気通路３を有しており、吸気通路２と
燃焼室１とは吸気弁４によって連通制御されるとともに
、排気通路３と燃焼室１とは排気弁５によって連通制御
されるようになっている。

また、吸気道ｇ８２には、上流側から順にエアクリーナ
６、運１者が操作するアクセルペダルに連結されなスロ
ットル弁７および電磁式燃料噴射弁（噴射弁）８が設け
られており、排気通路３には、その上流側から順に排気
ガス浄化用の触媒コンバータ９および図示しないマフラ
ーが設けられている。

なお、電磁弁８は吸気マニホルド部分に各気筒毎に設け
られている。

このような構成により、スロ・ソトル弁７の開度に応じ
エアクリーナ６を通じて吸入された空気が吸気マニホル
ド部分で電磁弁８からの燃料と適宜の空燃比になるよう
に混合され、燃焼室１内で点火プラグを適宜のタイミン
グで点火させることにより、燃焼せしめられて、エンジ
ントルクを発生させたのち、混合気は、排気ガスとして
排気通路３へ排出され、触媒コンバータ９で排気ガス中
のＣｏ、ＨＣＸＮＯｘの３つの有害成分を浄化されてか
ら、マフラで消音されて大気側へ放出されるようになっ
ている。

さらに、このエンジンＥを制御するために、種々のセン
サが設けられている。まず吸気通路２側には、そのエア
クリーナ６配設部分に、吸入空気量をカルマン渦情報か
ら検出するエアフローセンサ１１、吸入空気温度を検出
する吸気温センサ１２および大気圧を検出する大気圧セ
ンサ１３が設けられており、そのスロッ１−ル弁７配設
部分に、スロッＩ・ル弁７の開度を検出するポテンショ
メーク式のスロットルセンサ１４、アイドリング状態（
即ち運転者がアクセルペダルを踏み込んでおらず、スロ
ットル弁７が最小開度位置にある状態）を検出する第３
のセンサとしてのアイドルスイッチ１５が設けられてい
る。

また、排気通路３側には、排気ガス中の酸素濃度を検出
する酸素センサ１７及び触媒コンバーク９の）畠度を検
出する温度センサ１８が設けられている。

さらに、その他のセッサとして、エンジン冷却水温を検
出する水温センサ１９や車速を検出する第１のセンサと
しての車速センサ２０（第２図参照）が設けられるほか
に、第２図に示すごとく、クランク角度を検出するクラ
ンク角センサ２１（このクランク角センサ２１はエンジ
ン回転数を検出する第２のセンサとしての回転数センサ
も兼ねている。）および第１気筒（基準気筒）の上死点
を検出するＴＤＣセンサ２２がそれぞれディストリビュ
ータに設けられている。

そして、これらのセンサ１１〜２２からの検出信号は、
電子制御ユニ＝ｐ　Ｉ・（ＥＣＵ）２３へ入力されるよ
うになっている。

なお、ＥＣＵ２３へは、バッテリ２４の電圧を検出する
バッテリセンサ２５からの電圧信号やイグニッションス
イッチ（キースイッチ）２６からの信号も入力されてい
る。

また、ＥＣＵ２３のハードウェア構成は第２図のように
なるが、このＥＣＵ２３はその主要部としてＣＰＵ２７
を備えており、このＣＰＵ２７へは、吸気温センサ１２
、大気圧セッサ１３、スロットルセッサ１４、酸素セン
サ１７　、温度センサ１８、水温センサ１９およびバッ
テリセンサ２５からの検出信号が入力インタフェース２
８およびＡ／Ｄコンバータ３０を介して入力され、アイ
ドルスイッチ１５、車速セッサ２０およびイグニッショ
ンスイッチ２６からの検出信号が入力インクフェース２
９を介して入力され、エアフローセッサ１１、クランク
角センサ２１およびＴＤＣセンサ２２からの検出信号が
直接に入力ボートへ入力されろようになっている。

さらに、ＣＰＵ２７は、パスラインを介して、各種制御
用のプログラムデータや予め設定されている固定値デー
タを記憶するＲＯＭ３１、更新して順次書換えられるＲ
ＡＭ３２およびバッテリ２４によってバッテリ２４が接
続されている間はその記憶内容が保持されることによっ
てバックアップされたバッテリバックアップＲＡＭ　（
ＢＵＲＡＭ）３３との間でデータの授受を行うようにな
っている。

今、燃料噴射制御にだけ着目すると、ＣＰＵ２７からは
主として後述する２つのプログラムに基づいて演算され
た燃料噴射用制御信号がドライバ３４を介して出力され
、例えば、各気筒の電磁弁８をその行程位相に応じて順
次駆動させてゆくようになっている。

燃料噴射用制御信号は、吸入空気旦に応じて設定される
基本駆動時間データに運転状態に応じた各種補正データ
をゴ寸加することによって得られるようになっており、
その際基本駆動時間データはクランク角センサ２１から
のクランク角信号を割込として実行される電磁弁駆動ル
ーチンの中で求められ、他方各種補正データは割込によ
るプログラムの実行がないときに常時実行されるメイン
ルーチンの中で求められる。

また、運転状態によっては、燃料供給を行わない時期が
あるが、このような運転状態の検出は、上述したメイン
ルーチンの中で行われ、この検出結果が電磁弁駆動ルー
チンの中で燃料噴射停止命令として使用される。

以下メインルーチンおよび電磁弁駆動ルーチンの説明を
行う。

第３図において、キースイッチの投入に基づいて作動が
開始されるメインルーチンではまずステップＡＩにおい
てＲＡＭ３２の各アドレスのイニシャライズが行われ、
次いでステップＡ２において、各種セッサからの運転状
態情報の読み込みが行われ、読み込まれた情報は、ＲＡ
Ｍ３２の各アドレスに入力される。次にステップＡ３に
おいて、アイドルスイッチ１５がオンであるか否かが判
定される。アイドルスイッチ１５がオンでない場合即ち
運転者がアクセルペダルを操作（７ており、スロットル
弁７が最小開度位置よりも開放側にあるときには、ステ
ップＡ４において、ＲＡＭ３２の第２回転数アドレスＮ
２のデータがＯにリセットされろ。この第２回転数アド
レスＮ２には前回のメインルーチンで使用された回転数
データが保持されており、このアドレスＮ２への入力は
後述するステップＡ１２及びステップＡ１４において行
われろ。そして、ステップＡ４を経たのち（よステップ
Ａ５において、燃料供給を指令すべく燃料カットフラグ
がリセットされる。この燃料カットフラグはＩｔＡＭ３
２の所定のアドレスのデータが１ｈ）０かによって識別
されるものであり、このステップでは、当該アドレスへ
のデータの入力が行われる。そして、ステップＡ５の動
作が終了すると、次にステップＡ１３において、上述し
た各種補正データを求めることが行われろ。ここで求め
られろ補正データには、水温センサ１９の出力に基づい
て設定される水温補正係数Ｋ　ｗｔ、酸素センサ１７の
出力に基づいて設定される空燃比フィードバック補正係
数Ｋａｆ、吸気温センサ１２の出力に基づいて設定され
る吸気温補正係数Ｋａｔ、大気圧センサ１３の出力に基
づいて設定される大気圧補正係ａＫａｐ、スロットルセ
ンサ１４の出力に基づいて設定される加速補正係数Ｋａ
ｃ、バッテリセンサ２５の出力に基づいて設定される無
効時間データＴｄ等がある。そして、ステップＡ５の動
作が終了すると、割込によるプログラム実行指令が発せ
られない限り再びステ・ツブＡ２からの一連の動作が実
行される。

一方ステップＡ３において、アイドルスイッチ１５がオ
ンである場合即ち運転者がアクセルペダルを操作してお
らず、スロットル弁７が最小開度位置にあるときには、
ステップＡ６においてエンジン回転数（このデータはＲ
ＡＭ３２のアドレスＮｒに格納されている。）が設定回
転数Ｎｓ（例えば１５００ｒｐｍ）より大きいか否かが
判定されろ。そして大きいと判定されたときには、ステ
ップＡ７に至り、ステップＡ４と同様にアドレスＮ２の
データをリセットし、次いで燃料供給停止を指令すべく
ステップＡ８において燃料カットフラッグをセットして
ステップＡ１２に至る。

また、ステップＡ６において、エンジン回転数が設定回
転数Ｎｓ以下であると判定されたときには、ステップＡ
９において該エンジン回転数がアイドル上限回転数Ｎｉ
（アイドル回転数より１１００ｒｐ〜１５０ｒｐｍ程度
高く設定されている。

）より小さいか否かが判定され、小さいと判定されたと
きには、燃料供給を指令すへくステップＡ４、Ａ５へと
至る。また、エンジン回転数がアイドル上限回転数Ｎ１
以上であると判定されたときには、ステップＡＩＯにお
いて車速が０であるか否か即ち車両が停止中であるか否
かが判定され、車両停止中でないと判定されたときには
、燃料供給を指令すべくステップＡ４を経てヌーｒ＋、
’ｒプＡ５へと至る。さらに、ステップＡＩＯにおいて
車両停止中と判定されたときにはステップＡｌｌにおい
て、エンジン回転数データとアドレスＮ２のデータとの
比較が行われる。ここでは、今回の、メインフローの中
で読み込んだ回転数情報と前回のメインフローの中で読
み込んだ回転数情報とを比べることによりエンジン回転
数が現在低下中であるか否かを判定してものであり、ス
テップＡ１１での判定でエンジン回転数データがアドレ
スＮ２のデータ以上となっているときには、エンジン回
転数の低下が検出されないとしてステップＡ１４におい
て最新のエンジン回転数データをアドレスＮ２に入力し
たのち燃料供給を指令すべくステップＡ５へ進む。他方
ステップＡｌｌでの判定でエンジン回転数データがアド
レスＮ２のデータより小さいときには、エンジン回転数
が低下中であると判断してステップＡ１２において最新
のエンジン回転数データをアドレスＮ２に入力したのち
燃料供給停止を指令すべくステップＡ８へ進む。

なお、ＥＣＵ２３は、このメインルーチンにおけるステ
ップＡ３、ステップＡ１゛０及びステップＡｌｌでの判
定結果に基づき燃料供給停止を指令する燃料カットフラ
グをステップＡ８でセットするように構成されており、
燃料制御手段としての機能を備えている。

以上が、メインルーチンの説明であるが、以下電磁弁駆
動ルーチンの説明に移る。

第４図において、電磁弁駆動ルーチン（よ４気筒エンジ
ンの場合１８０°毎のクランクパルス割込によって作動
し、まず、ステップｂ１で、燃料カットフラグがセット
されているか否かが判定され、セットされている場合に
は、燃料供給を行わないので、そのままリターンし、次
のクランクパルス割込を待機する状態となる。他方燃料
カットフラグがリセットされていると判定された場合に
は、ステップｂ２で、前回のクランクパルスと今回のク
ランクパルスの間に発生したカルマンパルス数およびカ
ルマンパルス間の周期データに基づいてクランク角１８
０°あたりの吸入空気量情報Ｑｅｒ（Ｑ／Ｎ）を設定す
る。

そして、次のステップｂ３で、このＱｃｒに応じて電磁
弁８の基本駆動時間（基本開弁時間）Ｔｂを設定し、次
いで、ステップｂ４で、電磁弁駆動時間Ｔｉｎｊを Ｔｉｎｊ　＝Ｔ　ｂ　Ｘ　ＫｗｔＸ　ＫａｔＸ　Ｋａｐ
Ｘ　ＫａｃＸ　Ｋａｆ十Ｔｄの演算により求め、ステッ
プｂ５で、このＴｉｎｊを噴射タイマにセットシたのち
、ステップｂ６で、この噴射タイマをトリガすることが
行われる。そして、このようにトリガされると、時間Ｔ
ｉｎｊの間だけ電磁弁８から燃料が噴射される。なお、
この電磁弁駆動ルーチンは、燃料供給が実行される場合
には、このステップｂ６が終了すると次のクラックパル
ス割込を待機する状態となる。

上記構成によれば、アイドルスイッチ１５がオフのとき
には、エンジンの運転状態に応じた燃料供給が行われる
とともに、アイドルスイッチ１５がオンであって、エン
ジン回転数が設定回転数ＮＳより高いときには車速に拘
らず燃料供給が停止される。また、アイドルスイッチ１
５がオンであり且つエンジン回転数が設定回転数Ｎｓ以
下であって、車両の走行中には常時エンジノの運転状態
に応じた燃料供給が行われる。さらに、車両停止中にお
いてもアイドルスイッチ１５がオンであり且つエンジノ
回転数がアイドル上限回転数Ｎ！より小さいとき即ち車
両停止中のアイドル運転時には、通常どおり燃料供給が
行われろ。これに対して車両停止中においてアイドルス
イッチ１５がオフであり且つエンジン回転数がアイドル
上［回転数Ｎｉ以上となっているときには、燃料供給が
停止される。

即ち車両停止中を取り上げてみると、車両停止中におい
て運転者がアクセルペダルを軽く踏み込みその後踏み込
みをやめた場合には、スロットル弁７開度が時間の経過
に対して第５図Ａに示すように変化し、これに伴い、エ
ンジンＥへの燃料供給量が第５図Ｂに実線で示すように
変化する。即ち車両停止中の空吹かしが行われたときに
は、その後エンジン回転数がアイドル回転数近傍に復帰
するまでの間−時的に燃料供給が停止されるため、空吹
かし後に吸気負圧により排気通路３側から吸気通路２側
へ戻されろ気体は主として空気となり、エンジノ回転数
がアイドル回転数に復帰した時点でも燃焼室１内及び吸
気通路２内に十分な酸素の量が確保される。

従って、車両停止中の空吹かし直後のアイドル復帰時点
において燃焼後の排気ガスが燃焼室１内及び吸気通路２
内に充満することがなく、このアイドル回転数復帰直後
におけるエンジン回転数の落ち込みやスト−ル等の不具
合の発生を防止することができる。

第５図Ｃ及び第５図りの実線は上記実施例におけるスロ
ットル弁７の下流側吸気通路の圧力及びエンジン回転数
の変化の様子を示す。（第５図Ｂ〜第５図りにおいて従
来装置即ち車両停止中の空吹かし直後の燃料供給停止を
行わないものの様子を破線で示すが、この従来装置に比
べ本実施例装置の場合、エンジン回転数が一旦上昇した
のち再びアイドル回転数に近づく際に吸気通路の圧力及
びエンジノ回転数に大きな変動を生じせしめなし１もの
となっている。なお、第５図Ｃ及び第５図りにおいてＸ
印は従来装置におけるエンジンスト−ルの様子を示す。

） 上記実施例では、車両停止中の空吹かし直後に燃料供給
を停止するものを示したが、燃料供給を制限する（供給
量を減らす）ようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、車両停止中の空吹かしくスロットル弁
の一時的な開放操作）直後においてもエンジン燃焼室お
よび吸気系に十分な新気を確保することができ、燃焼の
安定化が図られ、エンジンスト−ル等の発生が防止され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るエンジンの全体構成
図、上記エンジンの制御系のハードウェアを示すブロッ
ク図、第３図及び第４図は上記制御系の制御態様を示す
フローチャー１・、第５図Ａ〜Ｄは、上記実施例の作動
を従来例の作動と比較しながら説明するためのグラフで
ある。 Ｅ・・エンジン、２・吸気通路、７　・スロットル弁、
８・・・電磁式燃料噴射弁、１５・−・アイドルスイツ
チ、２０′・車速セッサ、２１　クランク角セッサ、２
３−、　Ｅ　ＣＵ 出願人　三菱白湯車工業株式会社 第１図 第４図 あざ日 昭和６３年　１月２８日 発明の名称 自動車用エンジンの燃料制御装置 補正をする者 事件との関係　特許出願人 郵便番号　　　１０８ 住　　所　　　東京都港区芝五丁目３３番８号名　称（
６２相三菱自動車工業株式会社補正命令の日付（発送臼
） 昭和６３年１月２６日 １、明細書第１８頁第１４行〜第１５行の「上記エンジ
ン〜ブロック図」を「第２図りよ、上記エンジンの制御
系のハードウェアを示すブロック図」に訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動車に搭載されたエンジンと、同エンジンの燃焼室ま
   たは吸気通路に設けられ同燃焼室に燃料を供給する燃料
   供給装置と、上記吸気通路に介装されたスロットル弁と
   、上記自動車が停車状態にあるか否かを検出する第１の
   センサと、上記エンジンの回転数を検出する第２のセン
   サと、上記スロットル弁が最小開度位置にあるか否かを
   検出する第３のセンサと、上記第１のセンサ、第２のセ
   ンサ及び第３のセンサの出力に基づき上記自動車が停車
   状態にあり且つ上記エンジンの回転数が減少しており且
   つ上記スロットル弁が最小開度位置にあることが判定さ
   れたときに上記燃料供給装置からの燃料供給を制限また
   は遮断する信号を発する制御手段とを備えたことを特徴
   とする自動車用エンジンの燃料制御装置