JPH02218841A - 内燃機関の燃料供給停止装置 - 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〕 本発明は内燃機関の制御装置に係り、特に、応答性の優
れた燃料供給停止装置に関する。

〔従来の技術〕

燃料供給停止装置は、特公昭５４−２３３９号公報記載
の様に、絞り弁がほぼ閉じられた状態で且つ機関回転数
が所定回転数以上のとき燃料供給を停止し、絞り弁があ
る程度開かれた状態になり、あるいは機関回転数が所定
回転数以下になったときに。

燃料供給を再開するようになっている。従来は、吸入空
気量により算出される燃料噴射パルスのパルス幅が所定
値以下になったとき燃料停止を判断し、あるいはアイド
ルスイッチにより燃料供給再開を判断している。

尚、従来の燃料供給停止装置に関連するものとして、上
記の他に、特公昭６０−２５０６号、特公昭６３−１６
５７１５号等がある。

【発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、燃料供給停止の判断や再開の判断を燃
料噴射パルスのパルス幅やアイドルスイッチ等で行って
いるため、停止や再開の制御遅れが生じている。この制
御遅れは、排気ガス中の有害成分の含有量を増加させる
原因となっている。

この制御遅れによる有害成分の増加は、従来は殆ど問題
にならないほど少ないものであるが、環境問題に対する
要求が厳しくなった現在では、この制御遅れによる環境
汚染に対して改善策が要望されるようになってきている
。

本発明の目的は、燃料供給停止、再開の制御遅れがなく
排気ガス中の有害成分を増加させない燃料供給停止装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、絞り弁部の空気流入有効面積を機関回転数
で除算した値ＡＮを求め、このＡＮ値が第１設定値以下
になったとき燃料供給を停止し。

ＡＮ値が第２設定値以上になったとき燃料供給を再開す
ることで、達成される。また、上記有効面積の代わりに
絞り弁開度を用いることでも、達成される。

〔作　用〕

燃料供給停止は、吸入空気量が所定量以下になった時点
で行うのが最良の方法である。しかるに従来は、吸入空
気量の検出値により算出した燃料噴射パルスのパルス幅
により判断していたので。

吸入空気量の変化から若干遅れて燃料供給停止が実行さ
れていた。しかし１本発明では、吸入空気量に直接関係
する絞り弁部の有効面積を使用して求めたＡＮ値で判断
するので、燃料供給停止を最良の時点で実行できる。こ
れは、燃料再開の時点においても同様にいえることであ
る。また、有効面積の代わりに絞り弁開度値を用いるこ
とでも、同様である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る燃料供給停止装置を
搭載した内燃機関の制御システム構成図である。この内
燃機関の吸気管２１内に配設された絞り弁９は１図示し
ないアクセルペダルに連動して開閉される。絞り弁９の
上流にはワックス８が配設され、このワックス８は、低
温時には収縮して絞り弁９を開き、温度上昇と共に熱膨
張して暖機終了時に絞り弁９開度をアイドル回転数保持
開度に閉じる様に動作する。アイドルスピードコントロ
ールバルブ１１は、エンジンコントロールユニット（以
下、ＥＣＵという６）１５からの制御信号により、絞り
弁９近傍に設けられたバイパス路２０を開閉して、アイ
ドル回転数を一定に保つ様に制御する。絞り弁９には絞
り弁開度センサ１０が取り付けられ、該センサ１０で検
出された絞り弁開度値はＥＣ１Ｊ１５に送出される１本
実施例では、可変抵抗器をセンサ１０として使用し、絞
り弁開度に応じた電圧値がＥＣＵ１５に送出されるよう
になっている。

ワックス８の上流にはフュエルインジェクタ７が配設さ
れている。このフュエルインジェクタ７は、ＥＣＵ１５
からの燃料噴射パルスにより駆動され、該パルスのパル
ス幅に応じた燃料が吸気管２１内に噴射供給される。フ
ュエルインジェクタ７には、燃料タンク４内の燃料が燃
料ポンプ５で調圧されて供給される。この調圧値はＥＣ
ＵＬ５により制御される。

吸気管２１の入口にはエアクリーナ１が設けられ、清浄
化された空気は通路２を通って吸気管内２１に流入する
。この通路２に吸入空気量センサ３が設けられ、該セン
サ３の検出値がＥＣＵ１５に送出される。この内燃機関
には更に、機関冷却水の温度を検出する水温センサ１３
と、排気管２３を通って排出される排気ガス中の酸素濃
度を検出する酸素センサ１４とが設けられており、各セ
ンサ１３．１４の検出値はＥＣＵ１５に送出される。Ｅ
ＣＵ１５からの点火信号により高電圧を発生した点火コ
イル１２の出力は、クランク軸２４の回転に連動して動
作するディストリビュータ１６により各気筒の点火プラ
グ（図示せず）に分配される。このディストリビュータ
１６にはロータ１７とクランク角センサ１８が内蔵され
、ロータ１７は、クランク軸２４の回転に同期して回転
する。このロータ１７には、各気筒の上死点前７０度に
相当する位置に突起を有し、クランク角センサ１８はこ
の突起が前面位置に来たときを検出し検出信号をＥＣＵ
１５に送出する。更に、ＥＣＵ１５は、図示しないバッ
テリの出力電圧値も取り込む。尚、ＥＣＵ１５への入力
データはＥＣＵｌＳ内に設けられたアナログ／デジタル
変換器でデジタルデータに変換され、ＣＰＵで処理され
る。

ＥＣＵ１５は、各センサ３　、１０．１３．１４．１８
の検出信号により、燃料供給制御、アイドル回転数制御
２煮火時期制御等システム全体の制御を行う。

燃料供給制御においては、吸入空気量、クランク角セン
サ１８の検出値から求めた機関回転数１機関冷却水温度
、排気ガス中の酸素濃度、絞り弁開度。

バッテリ電圧値などにより最適な燃料噴射パルスのパル
ス幅を演算し、該噴射パルスをフュエルインジェクタ７
に供給する。このときの基本燃料噴射量は、吸入空気量
と機関回転数とにより決定され、これに空燃比による補
正その他の補正を施して噴射パルスの幅を決定する。ア
イドル回転数制御においては、図示していないエアコン
やパワーステアリング等の電気負荷の稼働を示す各スイ
ッチ信号に応じて、アイドルスピードコントロールバル
ブ１１を制御する。点火時期制御においては、機関回転
数、吸入空気量、絞り弁開度９機関冷却水温度等により
点火時期を演算し、前記上死点７０度の位置信号を基準
にしてこの点火時期に点火コイル１２に点火信号を送る
。そして、バッテリ電圧等に応じてその通電時間を制御
する。

機関減速時には、吸入空気量が減り、これに応じて燃料
噴射パルスのパルス幅も狭くなるように演算される。狭
い幅の燃料噴射パルスでフュエルインジェクタ７を制御
することは難しく、その動作が不安定になるため、この
ような状態になったとき、燃料供給を停止する。また１
機関回転数がある程度高い時に機関減速をする場合、燃
料を供給しても無駄になるので、このような時にも燃料
供給を停止する。燃料供給停止を行う場合、前述した様
に、吸入空気量の変化に対し応答性を早める必要がある
。本実施例では、吸入空気量の変化に即応して、燃料供
給停止と燃料供給再開が実行されるように、以下の様に
制御する。

通常、機関減速時には絞り弁９を絞って吸気管２１の通
路面積を小さくする。このため、吸入空気の絞り弁部に
おける通過速度は音速域となり、吸入空気量は流体工学
の原則に従って通路面積、つまり絞り弁部における空気
流入有効面積Ａに略比例することになる。この面積Ａを
機関回転数Ｎで除算して求まるＡＮ値は、機関の気筒当
りの空気量に略比例する。従って１機関が要求されてい
る運転状態はＡＮ値により把握でき、ＡＮ値が小であれ
ば、機関の減速状態を示す。そこで、ＡＮ値をもって燃
料供給停止と燃料供給再開の時点を判定することは、１
気筒当りの空気量で判定することと同等であり可燃限界
の空気量何割増しという見地で判定することになる。

機関温度（冷却水温度）が低い時、電気負荷が掛かって
いる時１機関がニュートラル状態にあるか否かの様に機
関負荷が異なる時等は、ストール防止との兼ね合いによ
り、そのときの運転状態パラメータの値に応じて、ＡＮ
値を補正したりあるいはＡＮ値と比較する設定値を補正
したりするのが望ましい。

第２図は、燃料供給停止、再開処理プログラムの一例に
係るフローチャートである。本プログラムは１０Ｌ＋毎
に起動され、最初のステップ１０１では。

絞り弁開度値ＴＶＯと冷却水温度値ＴＶとを読み取る。

そして次のステップ１０２では、予めＥＣＵｌｓ内の記
憶装置に格納されている絞り弁開度−有効面積テーブル
を検索し、ステップ１０１で読み取った絞り弁開度値Ｔ
ＶＯに対応した有効面積Ａを求める。ステップ１０３で
は、クランク角センサ１８の検出信号により機関回転数
Ｎを算出し、更に有効面積Ａをこの回転数Ｎで除算して
、ＡＮ値（＝Ａ／Ｎ）を求める。

次のステップ１０４では、機関の負荷について判定する
。本実施例では１機関がニュートラル状態にあるか否か
を判定する。これは、ステップ１０３で求めたＡＮ値と
比較する第１設定値及び第２設定値を、機関がニュート
ラル状態にあるか否かで変えるためである。

第３図は、第１設定値ＡＮＦＣと第２設定値ＡＮＲＣの
関係を説明する図である。本実施例では。

第１設定値ＡＮＦＣと、これより大きい値をとる第２設
定値ＡＮＲＣとを冷却水温度ＴＷに依存した値としてテ
ーブルに設定しておき、更に、ある温度以上の場合、機
関がニュートラルであるときの各設定値を、ニュートラ
ルでないときに比べて大きく設定している。

ステップ１０４でニュートラルであると判定された場合
は、ステップ１０５．１０６に進んで、ステップ１０１
で読み取った冷却水温度ＴＷに応じた第１設定値ＡＮＦ
ＣＩと第２設定値ＡＮＲＣ１をテーブルから検索し、ス
テップ１０９に進む、ステップ１０４でニュートラルで
ないと判定された場合は、ステップ１０７．１０８と進
んで、前記と同様にして、第１設定値ＡＮＦＣ２と第２
設定値ＡＮＲＣ２とをテーブルから検索し、ステップ１
０９に進む。

ステップ１０９では停止判定フラグＸＦＣの値を調べ、
ＸＦＣ＝１の場合にはステップ１１０に進み。

ＸＦＣ＝Ｏの場合にはステップ１１３に進む。ＸＦＣ＝
Ｏは前回のプログラム処理で燃料供給を行ったことを示
し、ＸＦＣ＝１は前回のプログラム処理で燃料供給停止
を行ったことを示す。

ステップ１１０では、ＡＮ値が第２設定値ＡＮＲＣ以上
であるか否かを判定し、ＡＮ≧ＡＮＲＣが成立するとき
は次のステップ１１１でフラグＸＦＣの値を“０”に書
き替えてからステップ１１２に進み、燃料供給処理手順
を実行して、本プログラムを終了する。ステップ１１０
の判定でＡＮ＜ＡＮＲＣとなったときはフラグＸＦＣの
値はそのままにしてステップ１１５に進み、燃料供給停
止処理、つまり燃料噴射パルスのパルス幅をゼロにする
処理を実行し２本プログラムを終了する。

ステップ１１３では、ＡＮ＜ＡＮＦＣが成立するか否か
を判定し、成立しない場合にはステップ１１２に進んで
燃料供給処理を実行して、本プログラムを終了する。上
記判定式が成立する場合には、次のステップ１１４でフ
ラグＸＦＣの値を“１”に書き替えてからステップ１１
５に進み、燃料供給停止処理を実行し、本プログラムを
終了する。

以上の処理により１機関減速時にＡＮ値が減少して第１
設定値ＡＮＦＣ以下になったとき燃料供給が停止され、
ＡＮ値が増加して第２設定値以上になったとき、燃料供
給が再開される。この停止や再開の時点は、本実施例で
は吸入空気量の変化に直に依存して決められるので、応
答性が優れ、排気ガス中の有害成分を増加させることが
ない。

上記実施例では、有効面積と機関回転数とからＡＮ値を
求めたが、絞り弁開度が小さいときはこの開度と有効面
積とは略比例するので、有効面積の代わりに絞り弁開度
値を使用してもよい。この場合には、絞り弁開度と有効
面積とを対応付けたテーブルを設ける必要がないので、
装置が簡便になる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、機関回転数が高い場合や絞り弁開度が
アイドル回転数制御中のように全開状態に近い場合でも
、吸入空気量の変化に即応して燃料供給停止や再開を行
うことができ、排気ガス中の有害成分を低減することが
可能となる。また、停止・再開処理において比較判定値
として異なる値の第１．第２設定値を設はヒステリシス
特性を持たせたので、燃料停止と再開が頻繁に繰り返さ
れることがなく、運転性能が向上する。更に、機関温度
や負荷等の条件に応じて燃料供給停止・再開を行うこと
で、暖機終了後の燃費の向上を図ることができ、更に低
温時のストール防止を図ることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る燃料供給停止装置を搭
載した内燃機関の制御システム構成図、第２図は本発明
の一実施例に係る燃料供給停止・再開処理手順を示すフ
ローチャート、第３図は第２図の示す処理手順で使用す
る第１設定値と第２設定値の関係説明図である。 ３・・・吸入空気料センサ、７・・・フュエルインジェ
クタ、９・・・絞り弁、１０・・・絞り弁開度センサ、
１３・・・水温センサ、１５・・・ＥＣＵ、ＡＮＦＣ・
・・第１設定値、ＡＮＲＣ・・・第２設定値。 代理人弁理士　　秋　本　正　実

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の運転状態に応じた燃料供給量を算出し、
   この算出値に応じて燃料供給装置を制御する内燃機関の
   制御装置において、内燃機関の吸気管絞り弁部における
   空気流入有効面積を機関回転数で除算した値ＡＮを求め
   る手段と、このＡＮ値と第１設定値とを比較する第１比
   較手段と、ＡＮ値が第１設定値以下のとき燃料供給を停
   止する燃料停止手段と、第１設定値より大きな第２設定
   値と前記ＡＮ値とを比較する第２比較手段と、前記燃料
   停止手段により燃料供給が停止された場合にＡＮ値が第
   ２設定値以上になったとき燃料供給を再開する燃料供給
   再開手段とを備えることを特徴とする内燃機関の燃料供
   給停止装置。 ２、請求項１において、絞り弁開度と有効面積とを対応
   付けたテーブルを予め設定しておき、絞り弁開度の検出
   値で該テーブルを検索して有効面積を求めることを特徴
   とする内燃機関の燃料供給停止装置。 ３、請求項１または請求項２において、ＡＮ値と第１設
   定値と第２設定値の少なくとも１つは、内燃機関温度、
   機関回転数、負荷の少なくとも１つに依存した値とする
   ことを特徴とする内燃機関の燃料供給停止装置。 ４、請求項１乃至請求項３のいずれかにおいて、ＡＮ値
   の代わりに、絞り弁開度値を機関回転数で除算した値を
   使用することを特徴とする内燃機関の燃料供給停止装置
   。