JPH0147613B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両を駆動する内燃機関（以下エンジ
ンと略称する）の減速時に燃料噴射の停止を行な
う電子制御式燃料噴射装置に関し、特に燃料噴射
の停止から燃料噴射の復帰までに生じる車両のド
ライブフイーリングの悪化を防止するための装置
に関する。

上記の装置に関する従来の構成においては、エ
ンジンのスロツトル弁に設けられたスロツトルセ
ンサにより、スロツトル弁の開度が設定値以下か
否かを検出しその開度が所定値以下（アイドルス
イツチがオンの状態）でかつ、エンジン回転速度
が所定値N₁以上の場合にエンジンへの燃料噴射
を停止し、燃料停止から次の燃料供給への復帰は
前記スロツトル弁が所定開度以上（アイドルスイ
ツチがオフの状態）になつた場合もしくは所定開
度以下（アイドルスイツチがオン）のままエンジ
ン回転速度が、所定回転速度N₁以下になつた場
合に行なつている。

上記の復帰の条件のうちアイドルスイツチがオ
ンのままエンジン回転数がN₁以下になつた時の
燃料供給復帰の方法には、(i)通常の演算によるパ
ルス幅を直ちに与える場合と、(ii)特開昭54−
55237号公報により公知とされたように、燃料供
給復帰時に、通常の演算による燃料噴射電磁弁の
駆動パルスのパルス幅（以下単にパルス幅と称す
る）よりも減量したパルス幅を与え、時間の経過
に伴い徐々に減量値を減らしてゆき通常のパルス
幅演算値にもどす、いわゆる燃料供給復帰時の減
量制御を行なう場合の２通りの手法がある。

前記(i)の燃料供給復帰方法については、次の欠
点がある。すなわち、燃料噴射停止解除後に直ち
に通常の燃料が噴射されるので、いきなり通常の
燃焼が起きて機関トルクが急上昇するため、ドラ
イブフイーリングが悪化する。この現象はエンジ
ン回転速度が低い時に著しく、ドライブフイーリ
ングの悪化防止のために、燃料供給停止（カツ
ト）回転速度N₁の設定値を高くしなければなら
ないので、燃料消費量の低減効果、有害排気ガス
の放出量の低減、触媒の熱負荷の軽減等の大きな
長所が減殺されてしまう。

前記(ii)の方法は、(i)の欠点に鑑みてなされた対
策であり、クラツチがオンの状態での通常減速走
行時のドライブフイーリングを改良するものであ
るが、運転の方法又は燃料供給カツト回転速度
N₁の所定値によつてはその効果が充分でない場
合が生じる。この時の状態を調査した結果によれ
ば、エンジンが、それに対する燃料供給のカツト
から復帰して燃焼を開始したときは、エンジンの
負荷状態および回転速度は、しばしば不安定な変
動状態におかれ、そのためそのような変動する負
荷状態と回転速度とに基き演算を行つて燃料噴射
電磁弁の駆動パルス幅の演算値を求めれば、その
ときの演算値もまた変動するので、その演算値に
対し、更に、減量したパルス幅を与えてその後時
間の経過に伴い徐々にその減量分を減少させて通
常のパルス幅演算値にもどす前述のような燃料供
給復帰時の減量制御を行うために、所定の上記の
ような変動しない補正係数を乗ずれば、その結果
得られるパルス幅は依然として変動することにな
り、それに伴ないエンジンの空燃比（従つてエン
ジンの出力トルク）が大きく変動するため車両が
前後方向に振動し、ドライブフイーリングを悪化
させていることがわかつた。

上記の調査結果から燃料供給のカツトからの復
帰にあたつては次の２つの要件を満たすことが望
ましいことがわかつた。

(1) 復帰時は空燃比をリーン状態すなわちパルス
幅が小さい状態から徐々に通常の演算パルス幅
にもどす。

(2) ただしこの時点で通常の演算パルス幅が大き
く変動することがあるので、その影響を受けな
いようにするために通常の演算パルス幅に対し
規定の量だけ減量するのではなく、通常の演算
パルス幅とは別個にプログラムされたパルス幅
を用いて制御することが望ましい。

本発明は、上記の要件を満たすために、燃料供
給のカツトからの復帰にあたり、電磁燃料噴射弁
駆動用電気パルスに対し、エンジンの負荷状態お
よび回転速度とは無関係な予めプログラムされた
大きさのパルス幅を所定期間与えた後、エンジン
の負荷状態と回転速度とに基いて決定されるパル
ス幅に復帰させるようにされた電子制御式燃料噴
射装置を提供し、それによりドライブフイーリン
グの改善を計ることを目的とする。

本願発明者は、先に特願昭56−21264号明細書
において、エンジンの減速度を検出した後の燃料
供給のカツトからの復帰時において、駆動力伝達
用クラツチが接続（オン）されている状態におけ
る通常減速時と、クラツチが遮断（オフ）されて
いる状態におけるレーシング等の場合とで制御手
法を切換える制御装置を提案しているが、以下説
明する本発明の実施例では、上記の制御装置と、
本発明によるクラツチがオンのときの通常減速時
の制御を行なう改良された装置とを組み合わせた
実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例の装置の全体構成を
示している。第１図において、エンジン１は自動
車に積載される公知の４サイクル火花点火式エン
ジンで、燃焼用空気をエアクリーナ２、吸気管
３、スロツトルバルブ４を経て吸入する。制御回
路２０の出力により、電磁式燃料噴射弁５を開弁
作動させて燃料を各気筒に供給している。燃焼後
の排気ガスは排気マニホールド６、排気管７等を
経て大気に放出される。吸気管３にはエンジン１
に吸入される吸気量を検出し、吸気量に応じたア
ナログ電圧を出力するポテンシヨメータ式吸気量
センサ８が設置されている。また吸気の温度を検
出し、吸気温に応じたアナログ電圧を出力するサ
ーミスタ式吸気温センサ９が設置されている。ま
た、エンジン１には冷却水温を検出し、冷却水温
に応じたアナログ電圧を出力するサーミスタ式水
温センサ１０が設置されており、回転速度（回転
数）センサ１１は、エンジン１のクランク軸の回
転速度を検出し、回転速度に応じた周波数のパル
ス信号を出力する。この回転速度センサ１１とし
ては例えば点火装置の点火コイルを用いればよ
く、点火コイルの一次側端子からの点火パルス信
号を回転速度信号とすればよい。またスロツトル
弁には、スロツトル開度が所定値以下であること
を検出するアイドルスイツチ１２が設置されてい
る。制御回路２０は、各センサ８ないし１２の検
出信号に基づいて燃料噴射量を演算する回路で電
磁式燃料噴射弁５の開弁時間を制御することによ
り燃料噴射量を調整する。

第２図により制御回路２０について説明する。
１００は燃料噴射量を演算するマイクロプロセツ
サ（CPU）である。１０１は回転数カウンタで
回転速度（回転数）センサ１１からの信号により
エンジン回転数をカウントする回転数カウンタで
ある。またこの回転数カウンタ１０１はエンジン
回転に同期して割込み制御部１０２に割込み指令
信号を送る。割込み制御部１０２はこの信号を受
けると、コモンバス１５０を通じてCPU１００
に対する割込み信号を出力する。デイジタル入力
ポート１０３は図示しないスタータをオンオフす
るスタータスイツチ１３からのスタータ信号等の
デイジタル信号をCPU１００に伝達する。アナ
ログ入力ポート１０４はアナログマルチプレクサ
とＡ−Ｄ変換器から成り、吸気量センサ８、吸気
温センサ９、冷却水温センサ１０からの各信号を
それぞれＡ−Ｄ変換して順次CPU１００に読み
込ませる機能を持つ。これら各ユニツト１０１，
１０２，１０３，１０４の出力情報はコモンバス
１５０を通してCPU１００に伝達される。１０
５は電源回路であり、キイスイツチ１５を通して
バツテリ１４に接続されている。１０６は読取
り、書込みを行ない得るランダムアクセスメモリ
（RAM）である。１０７はプログラムや各種の
定数等を記憶しておく読み出し専用メモリ
（ROM）である。１０８はレジスタを含む燃料
噴射時間制御用カウンタでダウンカウンタより成
り、CPU１００で演算された電磁式燃料噴射弁
５の開弁時間、つまり燃料噴射量を表わすデイジ
タル信号を実際の電磁式燃料噴射弁５の開弁時間
を与えるパルス時間幅のパルス信号に変換する。
１０９は電磁式燃料噴射弁５を駆動する増力増巾
部である。１１０はタイマで経過時間を測定し
CPU１００に伝達する。回転数カウンタ１０１
は回転数センサ１１の出力によりエンジンの１回
転に１回エンジンの回転をカウントすることによ
りエンジンの回転速度を測定し、その測定の終了
時に割込み制御部１０２に割込み指令信号を供給
する。割込み制御部１０２はその信号に応答して
割込み信号を発生し、CPU１００をして燃料噴
射量の演算を行なう割込み処理ルーチンを実行さ
せる。

第３図はCPU１００の演算処理手順を示す概
略フローチヤートを示している。以下このフロー
チヤートを参照してCPU１００の機能を説明す
ると共に構成全体の作動をも説明する。第２図に
示したキイスイツチ１５並びにスタータスイツチ
１３が投入されエンジン１が始動されると、第１
ステツプ1000のスタートにてメインルーチンの演
算処理が開始されステツプ1001にて初期化の処理
が実行され、ステツプ1002においてアナログ入力
ポート１０４からの冷却水温信号に応じたデイジ
タル値を読み込む。ステツプ1003ではその結果よ
り燃料補正量K₁を演算し、結果をRAM１０６に
格納する。ステツプ1003が終了するとステツプ
1002にもどる。通常はCPU１００は第３図の
1002〜1003のメインルーチンの処理を制御プログ
ラムに従つてくり返し実行する。割込み制御部１
０２からの割込み信号が入力されるとCPU１０
０はメインルーチンの処理中であつても直ちにそ
の処理を中断しステツプ1010から始まる割込み処
理ルーチンに移る。

割込み処理ルーチンのステツプ1011では回転数
カウンタ１０１からのエンジン回転速度Ｎを表わ
す信号を取り込み、次にステツプ1012においてア
ナログ入力ポート１０４から吸入空気量Ｑを表わ
す信号を取り込む。次にステツプ1013においてエ
ンジン回転速度Ｎと吸入空気量Ｑとから決まる基
本的な燃料噴射量（つまり電磁式燃料噴射弁５の
基本噴射時間幅ｔ）を計算する。計算式はｔ＝Ｆ
×Ｑ／Ｎ（Ｆは定数）である。次にステツプ1014で はメインルーチンで求めた燃料噴射用の補正量
K₁をRAM１０６から読み出しステツプ1013で求
めた燃料噴射量（噴射時間幅）に対する補正計算
を行う。さらにステツプ1015の燃料供給カツト制
御に進んだ後、ステツプ1016を経てメインルーチ
ンに復帰する。

次に、本発明の特徴であるステツプ1015の燃料
供給カツト制御を説明するに当り、エンジンの減
速時の減速度が所定減速度以上か否かを判別して
エンジンの運転状態を検出する方法について説明
する。

エンジンが減速する時のエンジン回転速度の変
化の経過を第４図に示す。エンジンが燃料供給カ
ツト状態から減速してエンジン回転速度Ｎが所定
燃料供給カツト回転速度N₁に達すると、燃料供
給が復帰するが、エンジン回転速度がN₁以下に
なる直前の基本噴射パルス幅出力（ステツプ1013
の出力）３０１に同期した点でのエンジン回転速
度をN_oとし、さらに１つ手前のパルス幅３０２
に同期したエンジン回転速度をN_o-1とすると、
燃料供給復帰時の減速度（減少回転速度）（△
N_o）はN_o-1−N_oで表わされる。図において斜線
部分Ａはクラツチがオンのときの減速走行時、斜
線部分Ｂはレーシング時又はクラツチがオフのと
きの減速走行時におけるエンジン回転速度の減少
範囲を示す。レーシング時（もしくはクラツチが
オフの状態での減速走行時）と、クラツチがオン
の状態での減速走行時とでは、この減速度（△
N_o）が大きく異なつているが、△N_cを両者のほ
ぼ中間の境界線Ｃに相当するように設定された設
定減速度（減少回転速度）とするとき、△N_oが
△N_c以上か否かを判別することにより、エンジ
ンがレーシング時又はクラツチがオフのときの減
速走行時であるか、クラツチがオンのときの減速
走行時であるかを検出することができる。この考
え方に基づいて、実際に第３図のステツプ1015を
詳細に示した第５図のフローチヤートについて、
ステツプ1015の機能を説明する。

ステツプ1015は、第５図の燃料供給カツト制御
入口ステツプ1015′から開始し、ステツプ601でア
イドルスイツチ（IDLE SW）１２がオンか否か
を判別し、オフの場合はステツプ608に移り、噴
射量をカウンタにセツトする。アイドルスイツチ
１２がオンの場合はステツプ602に進み、エンジ
ン回転速度が設定燃料供給カツト回転速度N₁以
上か否かを判断し、以上の場合はステツプ608を
通り越えてステツプ1016に進むため燃料噴射を停
止することになる。また、設定燃料供給カツト回
転速度未満の場合はステツプ603に進みステツプ
1013において得られる基本燃料噴射パルスの発生
が燃料供給復帰後の設定期間以内にあるか否かを
判別し、すなわち、本実施例では燃料供給復帰時
点以後の基本燃料噴射パルスの発生数（またはエ
ンジンの経過回転数）の累積値が設定値以内にあ
るか否かをそのつど判別し、その期間内の場合は
ステツプ604に進み、毎回転ごとの燃料供給復帰
期間中のエンジンの減速度を判別する。その判別
の結果減速度△N_o設定減速度△N_cの場合はレ
ーシング時（クラツチがオフのときの減速走行時
も含む）と判断し、ステツプ605に進み燃料供給
復帰と同時に増量を行ない、エンジンストールの
防止を図り、△N_o＜△N_cの場合は、クラツチが
オンのときのいわゆる通常の減速走行時と判断
し、ステツプ606に進み前記の燃料供給復帰時の
減量制御を行なうことで、燃料復帰時のドライブ
フイーリングの悪化を防止することができる。も
し、燃料供給復帰時点以後の設定期間以内にある
場合において、クラツチをオフにした時であつた
場合には、ステツプ604の判別結果が△N_o△N_c
となり復帰時減量を停止し、復帰時増量に切換え
ることができ、エンジンストールを防止すること
ができる。ステツプ603における判別結果、燃料
供給復帰時点以後の設定期間以上経過している場
合には、ステツプ607に進み、復帰時減量中か否
かを判別し、減量中の場合、復帰時減量を継続し
て行ない、もし復帰時減量中でない場合はステツ
プ608に移る。

次に本発明の特徴である第５図中のステツプ
606における燃料供給復帰時の減量制御の作用の
詳細を示す第６図のフローチヤートについて説明
する。第６図において、t_cは復帰時減量制御時の
燃料噴射パルス幅であり、t_iotはその初回の燃料
噴射パルスのパルス幅（初期値）である。またｔ
は電磁弁に印加される燃料噴射パルスのパルス幅
である。

第６図は上記の燃料供給復帰時の減量制御の１
例を示しており、ステツプ6061において復帰時減
量制御の最初の燃料噴射パルスか否かが判断され
る。最初のパルスである場合は、ステツプ6062に
おいて予め設定された減量パルス幅t_iotをパルス
幅t_cの値として与える。次にステツプ6065に進
み、ステツプ1014までに計算された燃料噴射パル
ス幅を無視してt_cを燃料噴射パルスｔとしてセツ
トする。また、ステツプ6061において最初の燃料
噴射パルスでないと判定された場合は、ステツプ
6063において燃料供給復帰後のエンジンの経過回
転数（又は基本燃料噴射パルスの発生数）の累積
値が設定値に達したか否かが判別され、累積値が
設定値に達しない場合はステツプ6064においてt_c
に対し一定のパルス幅増量の増分幅△t_cが加えら
れる。以下ステツプ6065及び608を経て上記の増
量されたパルス幅がカウンタにセツトされる。ま
た、ステツプ6063において、燃料供給復帰後のエ
ンジンの経過回転数の累積値が設定値以上と判定
されれば、増量又は減量は行なわず、ステツプ
608に至り、第３図のステツプ1014において演算
したパルス幅をｔとして（あるいは他の特定の設
定パルス幅t_dをｔとして）カウンタにセツトす
る。この制御の態様を、第７図に示した燃料供給
復帰時に電磁式燃料噴射弁５に印加される燃料噴
射パルス幅信号についてみると、△N_o△N_cの
場合には第７図ａに示したように燃料供給復帰と
同時に通常の演算によるパルス幅ｔ（第７図ｃ）
よりも増量したパルス幅ｔ＋△ｔを与え、△N_o
＜△N_cの場合には第７図ｂに示したように燃料
供給復帰と同時に通常の演算によるパルス幅ｔよ
りも小さい予めプログラムされた初期パルス幅
t_iotをt_c←t_iotとしてまず与え、その後毎回の噴射
毎にt_c←t_c＋△t_cとして徐々に通常のパルス幅ｔ
にもどしていく制御の態様を示している。

なおこのほか第６図におけるステツプ6063にお
ける判定の内容を変えることにより、前記実施例
の変更が得られる。例えば、第３図のステツプ
1014における通常の演算のパルス幅ｔ（あるいは
他の特定の設定パルス幅t_d）よりもt_cが大きくな
つたか否かを判定してパルス幅の増量をするか否
かを制御することができ、またt_cがｔ（又はt_d）と
等しくなつたときその後の一定期間△t_c＝０に保
つように制御することもできる。さらに△t_cを可
変にし、燃料供給復帰後のエンジン回転速度の関
数とすることにより燃料供給復帰に際しパルス幅
の種々の変化に対応することが可能であり、その
１つの実施態様としてエンジン回転速度が設定回
転速度に等しくなつたとき一定期間△t_c＝０に保
つように制御することもできる。更にエンジンの
減速度の如何を問わず本制御を適用することは勿
論可能である。ただ一般的には、t_cが通常の演算
パルス幅ｔに等しくなつた時点において第６図図
示の燃料供給復帰時の減量演算処理を中止し、そ
の後は第３図中のステツプ1013及び1014に示した
通常の演算パルスによる燃料噴射量の制御に移行
することが、車両の運転のフイーリングや空燃比
制御の点で好ましい。

本発明によれば、燃料供給カツト後の復帰時に
おいて、電磁燃料噴射弁駆動用電気パルスに対
し、エンジンの負荷状態および回転速度とは無関
係な予めプログラムされた大きさのパルス幅を所
定期間与えた後、エンジンの負荷状態と回転速度
とに基いて決定されるパルス幅に復帰させるよう
にされた電子制御式燃料噴射装置が得られ、それ
により、従来技術による基本パルス幅よりも設定
量だけ減量されたパルス幅を与える方法と較べ、
常に安定した快適なドライブフイーリングを保証
することができるというすぐれた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の装置の全体構成図
である。第２図は、第１図図示の制御回路の具体
的構成を示すブロツク図である。第３図は、第２
図図示のマイクロプロセツサの実行内容を示す概
略フローチヤートである。第４図は、エンジンの
減速度より運転状態を検出する方法の説明に供す
る特性図である。第５図は、第３図のフローチヤ
ートにおける燃料供給停止制御ステツプの詳細な
フローチヤートである。第６図は第５図のステツ
プ606の詳細なフローチヤートである。第７図は、
本発明の実施例の装置の作動説明に供する、電磁
噴射弁に印加されるパルス信号を示したタイムチ
ヤートである。 （符号の説明） １……エンジン、２……エア
クリーナ、３……吸気管、４……スロツトルバル
ブ、５……電磁式燃料噴射弁、６……排気マニホ
ールド、７……排気管、８……吸気量センサ、９
……吸気温センサ、１０……水温センサ、１１…
…回転速度センサ、１２……アイドルスイツチ、
１３……スタータスイツチ、１５……キイスイツ
チ、２０……制御回路、１００……CPU、１０
６……ランダムアクセスメモリ、１０７……読出
し専用メモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両駆動用内燃機関に供給する燃料を、電子
   制御装置により前記内燃機関の負荷状態と回転速
   度とに基いて決定されるパルス幅を有する電気パ
   ルスにより駆動される電磁燃料噴射弁により供給
   し、かつ内燃機関の減速時において該電気パルス
   の印加を停止する電子制御式燃料噴射装置におい
   て、該電気パルスの印加を停止状態から復帰させ
   るとき、該電気パルスのパルス幅として、前記内
   燃機関の前記負荷状態および前記回転速度とは無
   関係な予めプログラムされた大きさのパルス幅を
   所定期間与えた後前記内燃機関の前記負荷状態と
   前記回転速度とに基いて決定されるパルス幅に復
   帰させることを特徴とする電子制御式燃料噴射装
   置。 ２ 前記の予めプログラムされたパルス幅の大き
   さは小さい値から徐々に増大し所定値に達するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電
   子制御式燃料噴射装置。 ３ 前記の所定値は前記内燃機関の前記負荷状態
   と前記回転速度とに基いて決定されるパルス幅の
   大きさであることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載の燃料噴射装置。 ４ 前記の所定値に到達した後パルス幅の大きさ
   を前記の所定値に所定期間持続することを特徴と
   する特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の電
   子制御式燃料噴射装置。