JPH03194142A - 内燃エンジンの燃料供給制御方法 - 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） この発明は、内燃エンジンの燃料供給制御方法に関し、
特に、燃料供給停止（フューエルカット）が実行された
後の燃料供給再開時における燃料供給制御方法に関する
。

（従来の技術及びその解決すべき課題）内燃エンジンが
所定減速運転状態にあるとき、エンジンへの燃料の供給
を停止し、排気ガス通路に配設される三元触媒等の触媒
型排気ガス浄化装置の保護、燃費の向上等を図る、電子
式燃料供給制御方法が知られている。この燃料供給停止
（フューエルカット）は、所定の条件か成立した場合、
例えば、スロットル弁が開弁された場合、スロットル弁
が全開で、且つ、エンジン回転数が所定値以下に降下し
た場合等に解除され、燃料供給が再開される。

この燃料供給復帰時に、通常の運転時と同様の方法で燃
料供給量を演算したのでは、エンジンに供給する燃料量
が不足して燃料・空気混合気が燃料希薄（燃料リーン）
状態となり、エンジン回転数の急激な低下、あるいはエ
ンジン停止を引き起こす場合がある。この燃料供給復帰
時に燃料り−ンになる理由は、気筒内に残存する燃料が
小であり、逆に、新気の占める割合が大であること、燃
料供給復帰初期には、燃料噴射弁により噴射供給した燃
料の一部が、吸気ポート等の壁面に付着してしまうこと
、等による。

一方、燃料供給復帰時に常に燃料量を増量するのでは、
クラッチを係合した状態でエンジン回転数が徐々に低下
しているような場合に、ショックが発生して乗り心地が
悪い。　本発明はこのような問題点を解決するためにな
されたもので、フューエルカット直後の燃料供給復帰時
にショックの発生を防止するとともに、エンジンストー
ルを確実に防止することができる内燃エンジンの燃料供
給制御方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために本発明に依れば、内燃エン
ジンが所定の減速運転状態にあるとき、エンジンへの燃
料供給を停止する一方、所定の条件が成立したとき、エ
ンジンへの燃料の供給を再開する内燃エンジンの燃料供
給制御方法において、エンジンが前記所定の減速運転状
態にあるときにエンジン回転数の降下速度を検出してお
き、前記燃料供給の再開時に、前記検出したエンジン回
転数の降下速度が所定値以上であるとき、再開時の燃料
供給量を所定期間に亘って増量することを特徴とする内
燃エンジンの燃料供給制御方法が提供される。

（作用） 減速運転状態にあるときのエンジン回転数の降下速度が
所定値以上の場合、燃料供給再開後にもエンジン回転数
の降下が予測され、かかる場合、再開時の燃料供給量が
所定期間に亘って増量される。この燃料増量により、再
開時の空燃比の燃料リーン化が防止される。一方、例え
ば、クラッチを係合したままの状態でエンジン回転数が
徐々に低下したような場合には燃料供給再開時の燃料増
量は実行されない。この場合、燃料供給開始当初には空
燃比が燃料リーンとなる燃料量が気筒に供給されること
になるので、燃料供給再開時のショックの発生が防止さ
れる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は本発明方法が実行される内燃エンジンの燃料供
給制御装置の概略構成を示し、この制御装置は例えば４
気筒ガソリンエンジン（以下単に「エンジン」という）
１２に適用したものである。

このエンジン１２の各気筒につながる吸気マニホルドＩ
４のそれぞれに、各吸気ポートに隣接して電磁式燃料噴
射弁１６が配設されている。吸気マニホルド１４にはサ
ージタンク１８を介して吸気管２０の一端が接続されて
おり、吸気管２ｏの他端（大気開放端）にはエアクリー
ナ２２が取り付けられている。そして、吸気管２ｏの途
中にはスロットル弁２４が配設されている。各燃料噴射
弁１６へは図示しない燃料ポンプから燃料通路２５を介
し、燃圧レギュレータ２６によって燃料圧が一定に調整
された燃料が供給されるようになっている。

一方、エンジン１２の各気筒の排気側には排気マニホル
ド３０がそれぞれ接続されており、排気マニホルド３０
の大気側端は排気管３４に接続されている。排気管３４
の途中には三元触媒型の触媒コンバータ３６が配設され
ている。そして、排気マニホルド３０に、排気中の酸素
量を検出する０２センサ４４が取り付けられており、セ
ンサ４４には検出部を高温に保つヒータが備えられてい
る。

０２センサ４４は電子制御装置（ＥＣＵ）４０の入力側
に電気的に接続されており、電子制御装置４０に酸素濃
度検出信号を供給している。

前述した各燃料噴射弁１６は電子制御装置４０の出力側
に電気的に接続され、この電子制御装置４０からの駆動
信号により開弁され、詳細は後述するように所要量の燃
料を各気筒に噴射供給する。

電子制御装置４０の入力側にはエンジン１２の運転状態
を検出する種々のセンサ、例えば前述した０２センサ４
４の他に、吸気管２０の大気開放端近傍に取り付けられ
、カルマン渦を検出することにより吸入空気量に比例し
た周波数パルスｆを出力するエアフローセンサ４２、エ
アクリーナ２２内に設けられ、吸入空気温度Ｔａを検出
する吸気温センサ４６、スロットル弁２４の弁開度を検
出するスロットル開度センサ４８、カムシャフトに接続
されるディストリビュータ３８に設けられ、上死点ある
いはその少し前の所定クランク角度位置を検出する毎に
パルス信号（ＴＤＣ信号）を出力するクランク角センサ
５０、これもディストリビュータ３８に設けられ、特定
の気筒（例えば、第１気筒）が所定のクランク角度位置
（例えば、圧縮上死点あるいはその少し前の角度位置）
にあることを検出する気筒判別センサ５２、エンジン１
２の冷却水温を検出する水温センサ５４、スロットル弁
２４の全閉位置を検出するアイドルスイッチ５６、大気
圧を検出する大気圧センサ５８、更に、図示しないがエ
アコンの作動状態を検出するエアコンスイッチ、バッテ
リ電圧を検出するバッテリセンサ等のセンサが接続され
ており、これらのセンサは検出信号を電子制御装置４０
に供給する。

電子制御装置４０は、先ず、詳細は後述するように上述
した種々のセンサの検出信号に基づきエンジン１２が所
定の減速運転状態にあるか否かを判別する。そして、エ
ンジン１２がこの所定減速運転状態にない場合には、検
出した運転状態に応じた燃料噴射量、即ち、燃料噴射弁
１６の開弁時間ＴＩＮＪを演算し、演算した開弁時間Ｔ
ＩＮＪに応じた駆動信号を各燃料噴射弁１６に供給して
これを開弁させ、所要の燃料量を各気筒に噴射供給する
。

電子制御装置４０は次式（１）により上述の開弁時間Ｔ
ＩＮＪを演算する。

ＴＩＮＪ＝ＴＢ＊ＫＦＣ＊に＋ＴＤ　　　　　　　・・
・・・・（１）ここに、ＴＯは吸入空気量Ａ／Ｎに応じ
て設定される基本開弁時間、ＲＦＣはフューエルカット
復帰時に増量を指令するための補正係数であり、その値
の設定方法についての詳細は後述する。Ｋは、その他の
補正係数であり、その補正値は、例えば、０２センサが
検出する酸素濃度に応じて設定される空燃比フィードバ
ック補正係数値ＫＡＦ、冷却水温ＴＷに応じて設定され
る冷却水温補正係数値ＫＴＷ、吸気温度Ｔａに応じて設
定される吸気温補正係数値ＫＴａ、大気圧Ｐａに応じて
設定される大気圧補正係数値ＫＰａ等に応じて設定され
る。ＴＩ）はバッテリ電圧に応じて設定される無効時間
補正値である。これらの補正係数値及び補正値の演算手
順の詳細は後述する。

一方、エンジン１２が上述した所定の減速運転状態にあ
る場合には、エンジン１２には燃料が噴射供給されない
。そして、このフューエルカット中に所定の解除条件が
成立した場合、詳細は後述するように、復帰時の燃料増
量の必要を判断しながらエンジン１２への燃料の供給を
再開させる。

電子制御装置４０はクランク角センサ５０がクランク角
で１８０°毎にＴＤＣ信号を出力することから、このＴ
ＤＣ信号のパルス発生間隔からエンジン回転数Ｎｅを検
出することができる。また、電子制御装置４０は気筒の
点火順序、即ち、各気筒への燃料供給順序を記憶してお
り、上述した気筒判別センサ５２が前述の特定の気筒の
所定クランク角度位置を検出することにより、次にどの
気筒に燃料を噴射供給すればよいか判別することが出来
る。

次に、上述した電子制御装置４０による燃料供給制御手
順の詳細を、プログラムフローチャートを参照して説明
する。

第２Ａ図及び第２Ｂ図はメインルーチンを示し、このル
ーチンは図示しないイグニッションキースイッチがオン
と同時に実行が開始され、後述する割込ルーチンの実行
が行われない空き時間に常時繰り返し実行される。

電子制御装置４０は、先ず、第２Ａ図のステップ８１０
０において、エンジン１２が所定の減速運転状態である
か否かを判別する。この判別は、例えば、アイドルスイ
ッチ５６がオンであるか否かによって判別される。

図示しないスロットルペタルが踏み込まれ、エンジン１
２が通常走行を行っている場合には、スロットル弁２４
が開弁しており、ステップ５１００の判別結果は否定（
Ｎｏ）となってステップ５１０２が実行される。ステッ
プ５１０２では増量許可フラグＦＬＡが値ｌにセットさ
れているか否かを判別する。上述の通常走行が行われて
いる場合には、このフラグＦＬＡは値０にリセットされ
ている筈であり、第２Ｂ図のステップ５１３０に進んで
燃料カットフラグＦＬＣを値０にリセットする。そして
、再び増量フラグＦＬＡが値１にセットされているか否
かが判別され（ステップ５１３２）、この判別結果も否
定の筈であるからステップＳ　１４２に進む。

ステップ５１４２では、前述した種々の補正係数Ｋ及び
補正変数ＴＤの値が演算設定される。これらの補正係数
値等の演算が終了すると、再びステップ５１００以降の
ステップが繰り返し実行され、補正係数に等の値が更新
される。

次に、スロットル弁２４が閉弁され、アイドルスイッチ
５６がオンになり、エンジン１２が所定の減速運転状態
に入ると、ステップ５１００の判別結果が肯定（Ｙｅｓ
）になり、ステップ５Ｌ２０が実行される。このステッ
プでは、ツユ一二ルカットを解除すべき所定条件が成立
したか否かを判別する。この判別は、例えば、エンジン
回転数Ｎｅが所定値Ｎｒｅｆ以下であるか否かにより行
われる。

エンジン１２がフューエルカット運転に入ったばかりで
あり、上述の所定条件が成立せず、ステップ５１２０の
判別結果が否定となる場合には、燃料カットフラグＦＬ
Ｃを値１にセットしておく（ステップＳ　Ｌ　２２）。

このフラグＦＬＣは燃料カットを指令するプログラム制
御変数であり、このフラグＦＬＣが値１に設定されてい
る期間は、後述するように各気筒に燃料が噴射供給され
ない。

次いで、ステップ５１２４に進み、エンジン回転数Ｎｅ
の降下速度を次式（Ｍｌ）により演算する。

ｄＮｅ／ｄｔ−（Ｎｅｎ−Ｎｅｎ−１）　／ｄｔ　　−
０ＪＩ）ここに、Ｎｅｎ及びＮｅｎ−１は、それぞ′れ
クランク角センサ５０により検出されたエンジン回転数
の今回値及び前回値である（第３図ｔ１時点から１２時
点間参照）。そして、このステップ５１２４において、
エンジン回転数の降下速度１ｄＮｅ／ｄｔが所定値１α
１　（αは負の所定数）より大であるか否かを判別する
。なお、降下速度ｄＮｅ／ｄｔの値は、エンジン１２が
減速している場合には負になり、表現を換えれば、降下
速度ｄＮｅ／ｄｔが所定値αより小である（ｄＮｅ／ｄ
ｔ＜α）か１ ２ 否かを検出することになる。

ステップ５１２４の判別結果が否定であれば、増量許可
フラグＦＬＡを値１に設定することなく、ステップ５１
００に戻る。一方、ステップ５１２４の判別結果が肯定
の場合、即ち、エンジン１２の減速速度が大である場合
には、ステップ５１２６で、増量許可フラグＦＬＡを値
１に設定してステップ５１００に戻る。このように、フ
ューエルカット中におけるエンジンＩ２の降下速度が所
定値以上である場合には増量許可フラグＦＬＡによりこ
れを記憶しておくのである。フューエルカット中には、
ステップ５１２２ないし８１２６が繰り返し実行され、
この期間中に一度でも降下速度が前記所定値を超える場
合には増量許可フラグＦＬＡが値１に設定されることに
なる。なお、フューエルカットが実行される期間中は、
補正係数値に等を演算設定するステップ１４２は実行さ
れない。

エンジン１２が減速してエンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎ
ｒｅｆ以下となり、フューエルカット解除条件が成立し
てステップ５１２０の判別結果が否定となった場合（第
３図の１３時点参照）、前述したステップ５１３０が実
行され、燃料カットフラグＦＬＣが値０にリセットされ
る。そして、燃料供給復帰時に燃料を増量すべきか否か
の判別を、先ず、増量許可フラグＦＬＡの値によって行
なう（ステップ５１３２）。

増量許可フラグ値ＦＬＡが０の場合には、フューエルカ
ット復帰時の燃料増量の必要がなく、この場合には後述
する増量継続フラグＦＬＢの値を１に設定することなく
、ステップ５１４２に進み、前述したその他の補正係数
値に等の演算を実行する。

一方、増量許可フラグＦＬＡの値が１にセットされてい
る場合にはこれをリセットした後（ステップ５１３４）
、ステップ５１３６に進み、水温センサ５４によって検
出されるエンジン冷却水温Ｔｗが所定値Ｔ　ｒｅｆより
高いか否かを判別する。

この判別が否定の場合には、後述する増量継続フラグＦ
ＬＢの値を１に設定することなく、ステップ５１４２に
進んで前述したその他の補正係数値に等の演算を実行す
る。即ち、冷却水温ＴＷが所定値Ｔ　ｒｅｆより低い場
合には、前述した冷却水温補正係数ＫＴＷによって既に
増量が考慮されており、復帰増量係数ＫＦＣにより重ね
て増量しても効果はなく、かえって燃焼に悪影響を及ぼ
す場合があるので、フューエルカット復帰時の燃料増量
は実行させない。

ステップ８１３６の判別結果が肯定の場合にはステップ
Ｓ　１．３８に進み、吸入空気量Ａ／Ｎが所定値（Ａ／
Ｎ）ｒｅｆより小であるか否かを判別する。図示しない
ニアコンディショナ等が作動している場合、これも図示
しないアイドル回転数制御装置によりスロットル弁２４
が全閉状態よりも多くの空気がエンジン１２に供給され
ている場合がある。このような場合、フューエルカット
後の燃料供給再開時に燃料の増量補正を行なわないと、
空燃比が燃料リーン側に設定されることになるが、吸入
空気量Ａ／Ｎが所定値（Ａ／Ｎ）ｒｅｆ以上であれば、
エンジン回転数Ｎｅが急減することはないと判断される
。

従って、ステップ８１３８の判別結果が否定の場合には
増量継続フラグＦＬＢの値を１に設定することなく、ス
テップ５１４２に進み、補正係数値に等の演算を行なう
。一方、ステップ５１３８の判別結果が肯定の場合には
ステップ５１４０に進み、増量継続フラグＦＬＢを値１
にセットする。

このフラグがセットされて初めてフューエルカット後の
燃料供給復帰時に燃料増量の指令がセットされたことに
なる。増量継続フラグＦ　Ｌ　Ｂのセットが終わると、
前述のステップ５１４２に進み、補正係数値に等の演算
を行ない、その後ステップ８１００に戻り、当該メイン
ルーチンの実行を繰り返す。

クランクパルス割込ルーチン 第４図は、クランク角センセ５０からのクランクパルス
信号が入力される毎に実行されるクランクパルス割込ル
ーチンのフローチャートを示し、この割込ルーチンは最
優先で実行される。

電子制御装置４０は、先ず、ステップ５２００において
燃料カットフラグＦＬＣが値１にセットされているか否
かを判別する。そして、この判別５ ６ 結果が肯定の場合には燃料噴射の必要がないので、当該
ルーチンを終了する。

一方、ステップ５２００の判別結果が否定の場合には、
ステップ５２０２に進み、吸入空気量Ａ／Ｎを演算する
。吸入空気量Ａ／Ｎは、前回のクランクパルスと今回の
クランクパルス間に発生したカルマン渦パルス数ｆ及び
カルマン渦パルス間の周期データに基づいて演算され、
このように演算される空気量は、クランク角１８０°当
りの吸入空気量を表している。

次いで、電子制御装置４０はステップ５２０２で演算し
た吸入空気量Ａ／Ｎに応じて、燃料噴射弁１６の基本開
弁時間ＴＢを演算する（ステップ５２０４）。このとき
の、基本開弁時間ＴＢは、エンジン１２が標準状態にあ
るときをベースに設定されており、吸入空気量Ａ／Ｎに
対して理論空燃比が得られる燃料量に対応する基本開弁
時間が演算される。

次ぎに、増量継続フラグＦＬＢの値が１にセットされて
いるか否かを判別する（ステップ８２０６）。

前述したようにこのフラグＦＬＢは、フューエルカット
後の燃料供給復帰時に燃料増量を指令するプログラム制
御変数であり、フラグＦＬＢの値が０の場合には、ステ
ップ５２１０及び５２１２において、カウンタ値Ｃを値
０にリセットすると共に、復帰後増量係数値ＫＰＣを値
１．０に設定してステップ５２２２に進む。カウンタＣ
はフューエルカットを解除すべきであると判定された直
後に当該ルーチンが実行される毎にその値を１宛カウン
トアツプして、燃料噴射を実行した行程数を計数するも
のである。又、ステップ５２１２において、復帰後増量
係数値ＫＦＣが値１．０に設定されることから、この係
数値によっては復帰時の燃料供給量は増量補正されない
ことになる。

一方、ステップ８２０６の判別結果が肯定の場合、ステ
ップ５２１４において、カウンタ値（行程数）Ｃを値１
だけインクリメントする。そして、このカンウタ値Ｃを
用いて復帰増量係数値ＫＦＣを演算設定する（ステップ
５２１６）。復帰増量係数値ＫＦＣの設定方法には種々
のものが考えられる。

第５図及び第６図はこのカウンタ値Ｃと、この値によっ
て設定される復帰増量係数値ＫＦＣとの関係を示し、第
５図の例では、復帰後の行程数が増加するに従って徐々
に係数値ＲＦＣを減少させるものであり、第６図の例で
は、所定行程数だけ復帰増量補正値ＫＦＣを値１．０よ
り大きい所定値に設定し、所定行程数が経過すると値１
．０に設定するものである。

復帰増量係数値ＫＦＣの設定が終わると、ステップ８２
１８に進み、カウンタ値Ｃが所定値Ｃｍａｘに到達した
か否かを判別し、到達していなければ、後述のステップ
５２２２に進む。一方、到達していれば、ステップ５２
２０においてカウンタ値Ｃを０にリセットすると共に、
増量継続フラグＦＬＢを値０にリセットしてステップ５
２２２に進む。

ステップ５２２２では、上述のようにして求められた基
本開弁時間ＴＢ及び復帰増量補正係数値ＫＦＣと、前述
した種々の補正係数値Ｋ及び補正値ＴＤとにより、前記
式（１）に基づき燃料噴射弁１６の開弁時間ＴＩＮＪを
演算し、演算した開弁時間ＴＩＮＪを噴射タイマにセッ
トする。そして、クランクパルス信号により当該ルーチ
ンの実行が開始された時点から、即ち、所定クランク角
度位置を検出した時点から所定時間の経過時に、上述の
噴射タイマをトリガして、今回ループ時に燃料を噴射す
べき気筒に対応する燃料噴射弁１６に、開弁時間ＴＩＮ
Ｊに対応する時間に亘って駆動信号が出力される（ステ
ップ８２２４）。かくして、上述のようにして演算され
た開弁時間Ｔ［ＮＪに対応する量の燃料がエンジン１２
に噴射供給されることになる。

第３図（ｂ）は、フューエルカット時、及びフューエル
カット直後の開弁時間ＴＩＮＪの時間変化を示し、復帰
直後に燃料増量を行わない場合には、同図破線で示す変
化となり、燃料増量を行なう場合には同図実線で示す変
化となる。そして、同図斜線で示す領域に対応する燃料
量が増量によりエンジン１２に供給されたことになる。

なお、本発明方法における、エンジン１２の所定の減速
運転状態を判別する方法やツユ−エルカ９ ０ ット解除条件は、特に限定されるものでなく、種々の変
形が適用可能である。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明の内燃エンジンの燃料供給制
御方法に依れば、エンジンが、フューエルカット中の所
定の減速運転状態にあるときにエンジン回転数の降下速
度を検出しておき、燃料供給の再開時に、検出したエン
ジン回転数の降下速度が所定値以上であるとき、再開時
の燃料供給量を所定期間に亘って増量するようにしたの
で、エンジンストールを確実に防止することができる。

そして、フューエルカット中に、例えばクラッチを係合
させた状態でエンジン回転数が徐々に減速したような場
合には、燃料供給再開時に燃料供給量が増量されないの
で、フューエルカット直後の燃料供給再開時にショック
の発生を防止することができる。更に、エンジンのスト
ールを確実に防止できることから、フューエルカット復
帰判別回転数を低く設定することができ、その結果、フ
ューエルカット期間を長く設定することができるので、
燃費を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発明方法が
実施される燃料供給制御装置の構成の概略を示すブロッ
ク図、第２Ａ図及び第２Ｂ図は燃料制御手順を示すメイ
ンルーチンのフローチャート、第３図はエンジン回転数
Ｎｅ及び燃料噴射弁の開弁時間Ｔ［ＮＪの時間変化を示
すグラフ、第４図は燃料制御手順を示すクランクパルス
割込ルーチンのフローチャート、第５図及び第６図は行
程数Ｃと、復帰増量補正係数値ＫＦＣとの関係を示すグ
ラフである。 １２・・・内燃エンジン、１６・・・燃料噴射弁、２４
・・・スロットル弁、４０・・・電子制御装置、４２・
・・エアフローセンサ、４８・・・スロットル開度セン
サ、５０・・・クランク角度センサ、５６・・・アイド
ルスイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃エンジンが所定の減速運転状態にあるとき、エンジ
   ンへの燃料供給を停止する一方、所定の条件が成立した
   とき、エンジンへの燃料の供給を再開する内燃エンジン
   の燃料供給制御方法において、エンジンが前記所定の減
   速運転状態にあるときにエンジン回転数の降下速度を検
   出しておき、前記燃料供給の再開時に、前記検出したエ
   ンジン回転数の降下速度が所定値以上であるとき、再開
   時の燃料供給量を所定期間に亘って増量することを特徴
   とする内燃エンジンの燃料供給制御方法。