JPH0458041A - 燃料噴射制御装置 - 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等に採用される燃料噴射制御
装置に関する。

〈従来の技術〉 一般に、電子式燃料噴射装ｇ　（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
Ｃｏｎｔｒｏｌｅｄ　　Ｆｕｅｌ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ
　Ｄｅｖｉｃｅ　　：以降、ＥＣＩと称する）が具えら
れたエンジンシステム−では、通常走行時における混合
比が理論空燃比の近傍となるように燃料噴射弁の駆動制
御が行われる。そして、下り坂での減速運転中等におい
ては、触媒の温度過昇による溶損防止や燃費の低減を図
るなめに、燃料カットすなわち燃料噴射弁の駆動停止が
行われている。

第５図には、従来のエンジンシステムにおけるエンジン
回転数−出力線図を示しである。

燃料カットは運転者がアクセルペダルを全く踏み込んで
いないかあるいは軽く踏み込んだ状態（減速状態）で行
われる。尚、同図には燃料カットの領域をハツチングで
示す。

図中、Ｎｃは燃料カット最低回転数であり、エンジン回
転数がこれ以下である場合にはストールの虞があるため
に燃料カットは行われない。また、Ａ　／　Ｎ　＋は燃
料カット最低吸気量であり、１気筒１サイクル当たりの
吸気量すなわち充填効率（以降、Ａ／Ｎと称する）がこ
れ以上である場合にも燃料カットは行われな、い、これ
は−エンジンの負荷が大きくなるとＡ／Ｎも大きくなる
ため、負荷の大きさをＡ／Ｈにより判断するためである
。

〈発明が解決しようとする課題〉 エンジンシステムの設計において、単位走行距離当たり
の潤滑油消費量を減少させることは重要な課題である。

特に、エンジン回転数が高くなる高速走行時には潤滑油
消費量が増大するため頻繁な給油を余儀無くされており
、改善が望まれていた。

第６図には、ベンチテストにおける、エンジンの負荷と
潤滑油消費量との関係をグラフにより表した。同図に示
すように、潤滑油消費量は中負荷域では比較的少なく、
高負荷域と低負荷域とで多くなっている。また、燃料を
噴射している場合（実線で示す）の方が燃料カットを行
っている場合（破線で示す）よりも潤滑油消費量が多く
なっている。したがって、高負荷域および低負荷域では
できるだけ燃料カットを行うことが潤滑油消費量を少な
くす、るためには効果的である。ところが、高負荷域は
加速時や登板時等であるため、燃料カットは当然に行え
なかった。一方、エンジンが低速回転を行っている場合
には、燃料カット後に再び燃料が噴射される際の増加割
合が大きいため、加速ショックが生じて乗員が不快感を
覚えるという不具合があった。

本発明は上記状況に鑑みなされたもので、性能上および
体感上で問題の無い運転域において燃料カットを行う燃
料噴射制御装置を提供し、以て潤滑油消費量を低減させ
ることを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 そこで、本発明ではこの課題を解決するために、エンジ
ンの回転数が燃料カット最低回転数より大なる所定の値
以上で、且つ当該エンジンの吸気量が燃料カット最低吸
気量より大なる所定の値以下であるときに、燃料噴射弁
の駆動停止を行うことを特徴とする燃料噴射制御装置を
提案するものである。

〈作　　　用〉 通常の燃料カットの他に、高回転低負荷運転域でも燃料
カット率が行われるため、潤滑油消費量が少なくなる。

〈実　施　例〉 本発明の一実施例を図面に基づき具体的に説明する。

第１図には本発明に係る燃料噴射制御装置を採用したガ
ソリンエンジンシステムにおけるハードウェアの一実施
例を概念的に示し、第２図と第３図とにはこの実施例の
制御フローチャートを示しである。また、第４図には本
実施例におけるエンジン回転数−出力線図を示しである
。

第１図において、Ｅは直列４気筒ＤＯＨＣ型の自動車用
ＥＣＩ付エフェンジンり、吸気マニホールド１には、そ
の上流側にエアクリーナボックス２が取り付けられた吸
気管３が、サージチャンバ４を介して接続している。エ
アクリーナボックス２内にはエアクリーナ５が収、納さ
れると共に、大気圧センサ６が一体化されたカルマン渦
式のエアフローセンサ７と吸気温センサ８とが設けられ
ている。吸気管３には、図示しないアクセルワイヤによ
り駆動されるスロットルバルブ９と、バイパス式のＩ　
ＳＣ（Ｉｄｌｅ　５ｐｅｅｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）バルブ
１０とが設けられている０図中、１１は暖気運転を促進
させるためのＦ　Ｉ　ＡＶ　（Ｆａｓｔ　Ｉｄｅ　Ａｉ
ｒ　Ｖａｌｖｅ）であり、ＩＳＣバルブ１０に組み込ま
れている。

スロットルバルブ９にはポテンショメータ式のスロット
ルポジションセンサ１２とアイドルスイッチ１３とが設
けられ、スロットルバルブ９の開度情報とアイドル状態
の検出情報とが、本実施例における制御中枢たるＥＣＵ
　（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ
　）　１４に送られるようになっている。尚、前述した
各センサ６．７．８の検出信号もＥＣＵ１４に送られる
。ｒｓｃバルブ１０はＥＣＵ１４からの指令により内蔵
されたステップモータ１０ａが回−転し、アイドル運転
時における吸入空気量が増減されるようになっている。

本実施例のエンジンＥは、いわゆるＭＰＩ（Ｍａｌｔｉ
　Ｐｏ１ｎｔ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　）型エンジンであ
り、吸気マニホールド１には気筒数分のヒュエルインジ
ェクタ（以降、インジェクタと略称する）１５が具えら
れている。インジェクタ１５は、図示しないインジェク
タドライバを介し、ＥＣＵ１４からの指令によりデユー
ティ−駆動される。エンジンＥには冷却水温センサ１６
．ノックセンサ１７の他、クランク角センサ１８やＴ　
Ｄ　Ｃ（Ｔｏｐ　Ｄｅｄ　Ｃｅｎｔｅｒ　）センサ１９
等が取り付けられ、これらのセンサ１６〜１９からの検
出信号もＥＣＵ１４に入力する。

排気マニホールド２０には排気ガス中の酸素濃度を検出
する０２センサ２１が取り付けられ、その検出信号がＥ
ＣＵ１４に送られる。

排気マニホールド２０の下流側にはウオームアツプ・キ
ャタリティック・コンバータ２２゜キャータリティック
・コンバータ（触媒）２３を介し、メインマフラ２４が
連結している。

図中、２５は点火プラグであり、２６は点火プラグ２５
に高圧電流を供給する点火コイルである。尚、点火コイ
ル２６は、ＥＣＵ　１４により、図示しない点火ドライ
バを介して、駆動される。

次に、本実施例におけるＥＧＲ（排気ガス再循環）シス
テムの説明を行う０図中、２７は排気ガス抽出管であり
、排気マニホールド２０とＥＧＲバルブ２８とを連通し
ている。

ＥＧＲバルブ２８は排気ガスを排気ガス導入管２９を介
して吸気マニホールド１に供給するための弁であり、サ
ージチャンバ４に接続した負圧取出管３０からの負圧に
より作動する。負圧取出管３０の管路にはＥＣＵ１４に
よってデユーティ−駆動される電磁弁３１が設けられて
おり、適正量の排気ガスが吸気管３に導入される０図中
、３２はＥＧＲバルブ２８とスロットル弁９の上流側と
を連通する大気−取出管であり、電磁弁３１により負圧
取出管３０が閉鎖された際にＥＧＲバルブ２８内に徐々
に大気を導入するべく、その管路にはオリフィス３３が
設けられている。

以下、本実施例の制御を第２図と第３図のフローチャー
トに沿って説明する。尚、フローチャートにおける制御
ステップ段を示す記号（ＳＬ、Ｓ２．・・・、Ｍｌ、Ｍ
２・・・）は説明文中の文末に記した記号に対応する。

本実施例のエンジンシステムでは、図示しないイグニッ
ションキーをオン状態にすることにより制御が開始され
る。

エンジン始動直後から、ＥＣＵ１４ではクランク角セン
サ１８およびＴＤＣセンサ１９の信号を受け、各気筒毎
に第２図に示す燃料噴射制御（クランク割込ルーチン）
が行われる。

燃料噴射制御が開始されると、ＥＣＵ　１４はまずエア
フローセンサ７やクランク角センサ１８の出力信号に基
づき、Ａ／Ｎを算出する。・　　　　　　　　　　　　
　　・・・ｓ１Ａ／Ｎが求められたら、ＥＣＵ１４は次
に後述する燃料カットフラッグＦＦＣが１であるか否か
、すなわち燃料カットを行うがべきが否かを判定する。

　　　　　　　　　　・−・ｓ２ステップＳ２において
Ｆｐｃ””１でない場合、ＥＣＵ１４ではエアフローセ
ンサ７やクランク角センサ１８等からのデータに基きＡ
／Ｎを求め、混合気が理論空燃比となるようにインジェ
クタ１５の基本駆動時間Ｔ８を算出する。　　　　　　
　　　　　　　　　　・・・Ｓ３次に、基本駆動時間Ｔ
Ｂに後述の空燃比補正係数Ｋを乗じ、更にインジェクタ
１５の作動遅れ時間Ｔｏを加えて目標駆動時間Ｔ　Ｉ　
Ｎ　Ｊを算出する。

Ｔ　ＩＮＪ　＝　Ｋ　Ｘ　ＴＢ　＋Ｔｏ　　　　　　−
Ｓ　４目・標駆動時間Ｔ　Ｉ　Ｎ　Ｊが得られたら、Ｅ
ＣＵ１４はインジェクタドライバを介してインジェフタ
１５を駆動する。

・・・Ｓ５ 尚、ステップＳ１においてＦＦＣ＝１である場合、ＥＣ
Ｕ１４はインジェクタ１５の駆動を行わず、燃料はカッ
トされる。

以下、第３図に示した燃料カット制御を説明する。

燃料カット制御開始後、ＥＣＵ１４はまず各種センサか
らの運転データの読込みを行い、冷却水温Ｗ工や吸気温
等ＡＴに基づいて空燃比補正係数にの算出を行う、そし
て、エンジン回転数Ｎ５や冷却水温ＷＴ等に基づいてＥ
ＧＲバルブ２８の開度すなわち電磁弁３１の目標駆動デ
ユーティ−比りの算出を行い、エンジン回転数Ｎ６やア
イドルスイッチ１３の状態に基づいてバイパス空気量す
なわちＩＳＯバルブ１０の目標開弁量Ｐ。の設定を行う
。

・・・Ｍ１〜Ｍ４ 次に、ＥＣＵ１４では現在のエンジン回転数Ｎｌ：が燃
料カット最低回転数Ｎ。より大きいか否かを判定する。

　　　　　　　　・・・Ｍ５ステップＭ５においてＮ　
Ｅ　＞　Ｎ　ｃである場合、ＥＣＵ１４は次にＡ／Ｎが
第２燃料カツト吸気量Ａ／Ｎ２より小さいか否かを判定
する。第２燃料カツト吸気量Ａ／Ｎ２は燃料カット最低
吸気量Ａ／Ｎｌ　より大きな値であり、後述する高速域
燃料カット回転数ＮＳにおいて燃料カットを行っても体
感できない負荷状態を判断するための値である。尚、本
実施例においては、第４図に示すように、第２燃料カツ
ト吸気量Ａ／Ｎ２が出力Ｏ１すなわち現状維持の負荷状
態となっている。　　・・・Ｍ６ステツプＭ６において
Ａ／Ｎ＜Ａ／Ｎ２である場合、ＥＣＵ１４は次にエンジ
ン回転数Ｎ６．が燃料カット最低回転数Ｎ。より高い（
例えば、３０００ｒｐｍ程度の）高速域燃料カット回転
数Ｎ５より大きいか否かを判定する。　　　　　　　　
　　　　　　　・・−Ｍ７ステツプＭ７においてＮ、＞
Ｎｓである場合、ＥＣＵ１４は次に吸気増量フラッグＦ
。Ｃを１とする。吸気増量とは、燃料カット時における
燃焼室内の負圧を小さくすることにより、オイル上がり
を防止させるものである。

本実施例では吸気増量をＥＧＲバルブ２８と■ＳＣバル
ブ１０の双方を開放させることにより行う、　　　　　
　　　　　　　　　　・・・Ｍ８次に、ＥＣＵ１４は内
蔵された図示しない燃料カットタイマ（以降、タイマと
略称する）の値を設定値ＴＳ　（例えば、１０〜２０秒
）にセットする一方、燃料カットフラッグＦ「。

を１とする。すると−前述した燃料噴射制御の割込みル
ーチンにおいてインジェクタ１５の駆動が行われず、燃
料がカットされる。

−・・Ｍ９．ＭＩＯ 次に、ＥＣＵ１４は吸気増量フラッグＦ。０が１である
か否かを判定する。　　・・・Ｍ　１１ここでは、上述
したステップＭ８において吸気増量フラッグＦ。０が１
とされているため、ＥＣＵ１４は電磁弁３１の駆動デユ
ーティ比Ｄｏｕｒ　を予め設定された開放デユーティ比
Ｄ　ＯＰＥ□とし、ＥＧＲバルブ２８を駆動する。

また、ＩＳＣバルブ１０の開弁量Ｐ５も目標開弁量ＰＯ
に所定の値ΔＰを加えたものとし、ステップモータ１０
ａを駆動する。その結果、燃焼室内の負圧が低下し、オ
イル上がりが防止される。尚、ここでＩＳＣバルブ１０
の開弁量Ｐ、、は予め設定された所定の開弁量Ｐとして
もよい、　　　　　　・・・Ｍ１２．Ｍ１３ステップＭ
５においてＮ６≦Ｎｏである場合、あるいはステップＭ
６においてＡ／Ｎ≧Ａ／Ｎ２である場合、エンジンスト
ールの虞や燃料カット後の加速ショックが生じるため、
燃料カットは行わず、吸気増量もその必要がないため当
然に行わない。

ＥＣＵ１４は、まず吸気増量フラッグＦ０゜を０とする
と共にタイマＴの値をＴＳにリセットし、次に燃料カッ
トフラッグＦＦｃをＯとする。その結果、前述した燃料
噴射制御の割込みルーチンにおいては、ステップ８３〜
Ｓ５によりインジェクタ１５が駆動されて燃料が噴射さ
れる。

・・−Ｍ１４〜Ｍ１６ 次にステップＭｌｌに移行するが、Ｆｏｃ−〇であるた
め、ＥＣＵ１４は電磁弁３１の駆動デユーティ比り。Ｕ
、を先に求めた目標駆動デユーティ比りとしてＥＧＲバ
ルブ２８を駆動し、ＩＳＣバルブ１０の開弁量Ｐ５も先
に求めた目標開弁量Ｐ０としてステップモータ１０ａを
駆動する。　　　　、−Ｍ１７．Ｍ２Ｓ−１方、ステッ
プＭ７においてＮ、≦Ｎ５である場合、すなわちエンジ
ン回転数Ｎ、が燃料カット最低回転数ＮＣと高速域燃料
カット回転数Ｎ５との間にある場合、ＥＣＵ１４はまず
吸気増量フラッグＦ。０をＯとする。これは、本実施例
においては高速域以外の燃料カット時には吸気増量を行
わないためである。

・・・Ｍ１９ 次に、ＥＣＵ　１４はアイドルスイッチ１３がＯＮ状態
にあるか否かを判定し、ＯＮ状態である場合には、運転
者がアクセルペダルを全く踏み込んでいないため、ステ
ップＭ９に移行してステップＭＩＯ〜Ｍ１３によって燃
料カットを行う、　　　　　　　　　−・・Ｍ２０ステ
ップＭ２０においてアイドルスイッチ１３がＯＦＦ状態
である場合、ＥＣＵ１４は次にＡ／Ｎが燃料カット最低
吸気量Ａ／Ｎより小さいか否かを判定する。そして、Ａ
／Ｎ≧、Ａ／Ｎ、である場合にはステップＭ１５に移行
し、タイマＴの値をＴｓにリセットすると共に燃料の噴
射を行う。　　　−・・Ｍ２１ステップＭ２１において
Ａ／Ｎ＜Ａ／Ｎである場合、ＥＣＵ１４は次にタイマＴ
の値がＯとなっているか否かすなわちカウントダウンが
終了しているか否かを判定し、Ｔ〉０である場合にはス
テップＭ１６に移行して燃料の噴射を行う、他の運転域
からこの運転域に入った場合、上述したようにタイマＴ
の初期値は常にＴ５である。　　　　　・・・Ｍ２２ス
テップＭ２２においてカウントダウンが終了してＴ＝Ｏ
となると、燃料カットフラッグＦＦｏを１として燃料カ
ットを行う、この運転域においては触媒２３の溶損を防
止するために燃料カットを行うが、タイマＴを設けるこ
とによってその開始を遅延することによりアクセルを踏
み込んだ際の加速遅れや復帰時の加一連ショックを防止
する。　　　・・・Ｍ２３本実施例では、燃料カットを
行う運転域が第４図のエンジン回転数−出力線図に示す
ように拡大され、その結果、潤滑油消費量が大幅に減少
した。

以上で具体的実施例の説明を終えるが、本発明の態様は
この実施例に限るものではない。

例えば、上記実施例では高速域の燃料カット時の吸気増
量をＩＳＣバルブ１０とＥＧＲバルブ２８を用いて行う
ようにしたが、他の方法を用いるようにしてもよいし、
吸気増量自体を行わなくともよい。

〈発明の効果〉 本発明によれば、エンジンの低負荷高回転域で燃料カッ
トを行うようにしたため、潤滑油消費量が低減し、メイ
ンテナンスインターバルの延長やランニングコストの低
減が実現される等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１・図は本発明に係る燃料噴射制御装置を採用したガ
ソリンエンジンシステムの一実施例のハードウェア構成
を示す概念図であり、第２図と第３図とは実施例におけ
る制御フローチャートであり、第４図は実施例における
エンジン回転数−出力線図である。第５図は従来のエン
ジン回転数−出力線図であり、第６図は負荷と潤滑油消
費量の相関を示すグラフである。 図面中、 Ｅはエンジン、 １は吸気マニホールド、 ３は吸気管、 １０はＩＳＣバルブ、 １０ａはステップモータ、 １４はＥＣＵ、 １５はヒュエルインジェクタ、 ２８はＥＧＲバルブ、 ３１は電磁弁、 Ａ／Ｎ、は燃料カット最低吸気量、 Ａ／Ｎ２は第２燃料カツト吸気量、 Ｎｃ’は燃料カット最低回転数、 Ｎｓは高速域燃料カット回転数である。 第２図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの回転数が燃料カット最低回転数より大なる所
   定の値以上で、且つ当該エンジンの吸気量が燃料カット
   最低吸気量より大なる所定の値以下であるときに、燃料
   噴射弁の駆動停止を行うことを特徴とする燃料噴射制御
   装置。