JPH10252534A

JPH10252534A - 内燃機関の燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JPH10252534A
Application number: JP9055306A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sugino; 忠杉野; Yasumichi Inoue; 靖通井上
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-03-10
Filing date: 1997-03-10
Publication date: 1998-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料噴射と燃料カットを繰り返えすハンチン
グ防止のためにヒステリシスを大きくとっても燃料噴射
時に大きな衝撃を感じさせないようにすること。【解決手段】燃料噴射制御装置は、運転状態検出手段
としてのセンサ１５〜２２等と、燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄ
と、燃料噴射量演算手段、燃料カット制御手段、なまし
手段、燃料復帰手段としてのＣＰＵとを備えている。Ｃ
ＰＵは、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を算出す
るＥＣＵ２３に含まれる。燃料噴射弁による燃料カット
状態から燃料噴射復帰状態に移行するにあたり、燃料噴
射手段から噴射される燃料噴射量ＴＡＵを、燃料噴射量
演算手段としてのＣＰＵが運転状態に応じて演算した燃
料噴射量よりも低めに設定し、その後この低めに設定し
た燃料噴射量（なまし値）ＴＡＵＳＭを徐々に高めつつ
最終的に機関運転状態に応じて演算された燃料噴射量で
噴射することで急激なトルク変化を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料噴
射制御装置、詳しくは内燃機関に吹き込まれる燃料の噴
射量を機関運転状態に応じて適切に制御する内燃機関の
燃料噴射制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、内燃機関制御の電子化が進み、内
燃機関（以下、特に内燃機関と指定しない限り「エンジ
ン」という。）に供給される燃料の量を、エンジンの運
転状態に基づいてマイクロコンピュータにより算出し、
これによってエンジンを最適状態で駆動させるようにし
た内燃機関の燃料噴射制御装置が普及している。

【０００３】中でも電子式の燃料噴射制御装置にあって
は、エンジン負荷（吸気管圧力または吸入空気量）およ
びエンジン回転数に応じて算出される基本燃料噴射量Ｔ
Ｐに各種補正を行うことで走行状況に即した最適な燃料
噴射量（ＴＡＵ）を決定している。前記補正による燃料
噴射量（ＴＡＵ）の決定は、エンジンを含む車輛各部に
配置した各種センサからの信号をマイクロコンピュータ
に入力し、その信号に基づいてマイクロコンピュータが
総合的に演算処理した結果に基づくものである。

【０００４】ところで、降坂走行等、高回転で軽負荷の
走行時にシリンダに吸入される空気量が少なくなると、
適正なコンプレッションが得られなくなる場合がある。
すると、混合気の燃焼が不安定となって、不完全燃焼や
失火を起こし易くなる。その結果、シリンダの燃焼室内
で燃え残った不完全燃焼ガスや未燃焼ガスがシリンダか
ら排出されてそれらのガスが排気管の触媒コンバータに
至ると、触媒内での酸化反応や未燃焼ガスの急激な燃焼
によって触媒温度が上昇し、触媒の熱劣化を招来して触
媒性能が低下してしまう。

【０００５】そこで、エンジン回転数（ＮＥ）が所定の
設定回転数よりも高く、かつ燃料噴射量（ＴＡＵ）が所
定の第一の設定値（Ｔ）（以下「燃料停止判定値
（Ｔ）」という。）以下となった状態が所定時間継続し
たときに燃料噴射弁による燃料噴射を停止（以下燃料噴
射の停止を「燃料カット」という。）し、その後、エン
ジンの運転状態が変わって燃料噴射量が第二の設定値
（Ｔ＋ＨＹＳ）（以下「燃料再開判定値（Ｔ＋ＨＹ
Ｓ）」という。）以上となったときに燃料噴射を再開さ
せることで、高回転軽負荷時においても不完全燃焼ガス
や未燃焼ガスの発生を抑制し、これによって、触媒コン
バータの触媒劣化を防止するようにした燃料噴射制御装
置が提供されている（例えば特開平５−３２１７２０号
公報参照。）。

【０００６】なお、所定時間の経過後に燃料カットをす
るようにしているのは、触媒の温度が前記熱によるダメ
ージを受けるようになるまでにはある程度の時間を要す
るので、この要する時間を所定時間とし、この所定時間
までは燃料カットは行わず、その経過後に燃料カットを
するようにしているのである。

【０００７】なお、エンジン回転数と不完全燃焼ガスや
未燃焼ガスの排出は比例し、エンジン回転数が高まれ
ば、それだけ触媒を損傷するに至る前記温度に達するま
での時間が短くなることから、エンジン回転数によって
上記時間を変更するようにした制御も行われている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な燃料噴射制御装置にあっては、スロットルバルブの開
度を一定に保ったまま、長い間、降坂走行を続ける場合
には、燃料カットが行われると、排気ガスの慣性による
シリンダ内の負圧増進効果が消滅し、吸気管圧力が増加
してしまう。

【０００９】吸気管圧力とエンジン回転数とから基本燃
料噴射量が求めらる場合、吸気管圧力が増加すると燃料
噴射時量も増加し、燃料再開判定値（Ｔ＋ＨＹＳ）を越
えることがある。すると、燃料カットが為されなくなっ
て燃焼を再開する。この燃焼再開によって吸気管圧力が
減少するため、再び燃料噴射量が燃料停止判定値（Ｔ）
以下となって燃料カットが行われるようになる。

【００１０】そして、走行抵抗が同じであることを前提
としてかつ同じアクセル開度で長い間降坂走行を長い間
し続けると、燃料カット（Ｆ／Ｃ）と燃料噴射復帰とが
頻繁に繰り返される、いわゆるハンチング現象が発生し
てしまう。

【００１１】このハンチング現象を防止するために、燃
料停止判定値（Ｔ）と、燃料再開判定値（Ｔ＋ＨＹＳ）
とに幅（差）、すなわちヒステリシス（ＨＹＳ）を設け
ている。しかしながら、単にヒステリシスを設けるだけ
でなく、ヒステリシス（ＨＹＳ）を大きく設定しない
と、ハンチング現象を防止できない運転領域がある。

【００１２】一方、ヒステリシスを大きく設定すると、
燃料噴射復帰時に大きなショックが発生する虞れがあ
る。つまり、燃料噴射復帰のための燃料再開判定値（Ｔ
＋ＨＹＳ）を大きくした場合には、燃料噴射復帰時の燃
料噴射量が大きくなるため、燃料カットによってエンジ
ンがトルクを発生しない状態から大きなトルクを発生す
る状態となる。すなわち、急激なトルク変化によって図
７に示すような大きなショックが発生するのである。

【００１３】なお、図７において、符号ＴＡＵが示す線
は燃料噴射量を、符号Ｇが示す線は車輛に作用する前後
加速度であって運転者が体感する加速ショックの大きさ
を、および符号Ｔで示す線は燃料停止判定値を、符号ｔ
で示す線は経過時間を、符号で示す線Ｔ＋ＨＹＳは、燃
料再開判定値をおよび符号ＴＡで示す線はスロットル開
度を示しており、図７にかかる車輛の走行状態にあって
は、スロットル開度が時間経過に拘らず一定であること
を示している。

【００１４】図７から燃料噴射量ＴＡＵが燃料再開判定
値（Ｔ＋ＨＹＳ）を越え、燃料噴射が復帰されたところ
で加速ショックＧが急上昇し、そこで大きなショックが
発生していることがわかる。

【００１５】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
で、長降坂走行時における高回転軽負荷の走行時におい
て、燃料噴射手段による燃料カットと燃料噴射復帰とが
頻繁に繰り返されるハンチング現象を確実に防止すると
ともに、燃料噴射復帰の際のショックを抑制することを
技術的課題とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置は、以下の構
成とした。

【００１７】すなわち、内燃機関の機関回転数を含む機
関運転状態を検出する運転状態検出手段と、この運転状
態検出手段により検出された機関運転状態に応じた燃料
噴射量（ＴＡＵ）を演算する燃料噴射量演算手段（ＣＰ
Ｕ）と、この燃料噴射量演算手段が演算した燃料噴射量
（ＴＡＵ）に基づいて機関内に燃料噴射を行う燃料噴射
手段と、前記運転状態検出手段による機関回転数が所定
回転数よりも高く、かつ前記燃料噴射量演算手段による
燃料噴射量が第一の設定値（Ｔ）以下となったときに前
記燃料噴射手段による燃料噴射を停止させるとともに、
燃料噴射量が第一の設定値よりも大きな第二の設定値
（Ｔ＋ＨＹＳ）以上となったときに前記燃料噴射手段に
よる燃料噴射を復帰させる燃料カット制御手段と、燃料
カット噴射手段によって燃料噴射が停止されているとき
に、前記燃料噴射量演算手段が演算した燃料噴射量（Ｔ
ＡＵ）を所定のなまし係数を用いてなまし処理するなま
し手段と、前記燃料カット制御手段によって燃料噴射を
復帰する際に、上記なまし手段によってなまし処理され
た燃料噴射量で燃料噴射を行う燃料復帰手段と、を備え
たことを特徴とする。

【００１８】また、第一の設定値（Ｔ）と第二の設定値
（Ｔ＋ＨＹＳ）とに設けられるヒステリシス（ＨＹＳ）
を機関運転状態に応じて変更するヒステリシス変更手段
と、前記ヒステリシス（ＨＹＳ）に応じて、前記なまし
係数を変更するなまし係数変更手段とを備えるようにし
てもよい。

【００１９】本発明の内燃機関の燃料噴射制御装置で
は、燃料噴射手段による燃料カット状態から燃料噴射復
帰状態に移行するにあたり、機関運転状態に応じて前記
燃料噴射量演算手段が演算した燃料噴射量（ＴＡＵ）で
急激に燃料噴射するのではなく、なまし手段によって鈍
化された量（なまし値ＴＡＵＳＭ）で燃料が噴射するよ
うになる。このため、トルク変化が小さめのトルクから
大きめのトルクに緩やかに変化するので、燃料噴射を停
止させるための基準となる第一の設定値（Ｔ）と、燃料
噴射復帰をさせるための基準となる第二の設定値（Ｔ＋
ＨＹＳ）との間にハンチング現象を防止できるに十分な
ヒステリシス（ＨＹＳ）を設けても急激なトルク変化を
ドライバが感ずることがないといえるので、乗り心地性
能を高めることになる。

【００２０】また、第一の設定値（Ｔ）と第二の設定値
（Ｔ＋ＨＹＳ）とに設けられるヒステリシス（ＨＹＳ）
を機関運転状態に応じて変更するヒステリシス変更手段
と、前記ヒステリシス（ＨＹＳ）に応じて、前記なまし
係数を変更するなまし係数変更手段とを備えたので、よ
り細やかな状態で乗り心地性能を高めることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
した図面に基いて説明する。〈装置構成の説明〉まず、図１に本発明に係る内燃機関
の燃料噴射制御装置を搭載したガソリンエンジンＡの概
略構成を示す。

【００２２】ガソリンエンジンＡは、４気筒４ストロー
クエンジンであって、内部に図示しないシリンダーを備
えたシリンダーブロック１を有する。また、各シリンダ
ーは、燃焼室（図示せず）を備えており、そこに吸気通
路２および排気通路３が連通されている。

【００２３】吸気通路２には、上流側からシリンダーブ
ロック１へ向けて、エアクリーナ４、スロットバルブ
５、サージタンク６、吸気マニホルド７が順に配設され
ており、これらを介して外気が前記図示しないとしたシ
リンダーに取り込まれる。

【００２４】スロットルバルブ５は、吸気通路２を流通
する吸入空気の量を調節するためのものであって、アク
セルペダル（図示しない）の操作に連動して開閉され
る。サージタンク６は吸入空気の脈動を平滑化させるた
めのものである。

【００２５】吸気マニホルド７には、各気筒に燃料を噴
射供給するための燃料噴射手段としての燃料噴射弁８
Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄが取付けられている。そして、各
燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄから噴射される燃料と吸気通路２
内へ導入された外気とからなる混合気は、前記図示しな
いとした各燃焼室内へ導入される。

【００２６】各燃焼室に導入された混合気に着火するた
めに、シリンダーブロック１には点火プラグ９Ａ，９
Ｂ，９Ｃ，９Ｄが取付けられている。点火プラグ９Ａ〜
９Ｄはディストリビュータ１１にて分配された点火信号
に基づいて駆動される。

【００２７】ディストリビュータ１１は、イグナイタ１
２から出力される高電圧をエンジン１のクランク角に同
期して点火プラグ９Ａ〜９Ｄに分配する。そして、点火
プラグ９Ａ〜９Ｄの点火によって燃焼室内へ導入された
混合気は燃焼し、エンジン１の駆動力が得られる。この
ように燃焼室で生成した燃焼ガスは、排気通路３を通じ
て外部へ排出される。

【００２８】排気通路３には、エンジン１から下流側へ
向けて順に排気マニホルド１３及び触媒コンバータ１４
が配設されている。触媒コンバータ１４は排気ガス中の
炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物
（ＮＯｘ）を触媒の作用で浄化する装置である。

【００２９】前記エンジン１の運転状態を検出するため
に、吸気圧センサ１５、吸気温センサ１６、スロットル
センサ１７、酸素センサ１８、水温センサ１９、回転数
センサ２０、気筒判別センサ２１、車速センサ２２等が
運転状態検出手段として設けられている。

【００３０】吸気圧センサ１５はサージタンク６に設け
られ、吸気管圧力（絶対圧）ＰＭを検出する。吸気温セ
ンサ１６はエアクリーナケース内に設けられ、エンジン
１に吸入される空気の温度（吸気温度）を検出する。

【００３１】スロットルセンサ１７はスロットルバルブ
５の近傍に設けられ、そのスロットルバルブ５の開度す
なわちスロットル開度（ＴＡ）を検出するとともに、ス
ロットルバルブ５が全閉か否かを検出するアイドルスイ
ッチを内蔵している。

【００３２】酸素センサ１８は排気マニホルド１３と触
媒コンバータ１４との間に設けられ、排気ガス中の酸素
濃度、すなわち排気通路３における空燃比Ａ／Ｆを検出
する。

【００３３】水温センサ１９はウォータアウトレットハ
ウジング等に取付けられ、エンジン１の冷却水の温度
（冷却水温）を検出する。回転数センサ２０は、前記デ
ィストリビュータ１１に内蔵されたロータ（図示せず）
の回転から機関回転数としてのエンジン回転数（ＮＥ）
を検出する。

【００３４】気筒判別センサ２１は、同じくディストリ
ビュータ１１のロータの回転に応じてエンジン１のクラ
ンク角の変化を所定の割合で検出する。車速センサ２２
はエンジン１に駆動連結されたトランスミッション（図
示せず）に設けられ、車速（ＳＰＤ）を検出する。

【００３５】前記各燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄ及びイグナイ
タ１２は、電子制御装置（以下、単に「ＥＣＵ」とい
う）２３に電気的に接続されている。ＥＣＵ２３には、
運転状態検出手段としての吸気圧センサ１５、吸気温セ
ンサ１６、スロットルセンサ１７、酸素センサ１８、水
温センサ１９、回転数センサ２０、気筒判別センサ２１
及び車速センサ２２がそれぞれ接続されている。そし
て、ＥＣＵ２３はこれらの各センサ１５〜２２からの出
力信号に基づき、燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄ及びイグナイタ
１２を制御する。

【００３６】次に、ＥＣＵ２３の電気的構成について図
２のブロック図に従って説明する。ＥＣＵ２３は、燃料
噴射量（燃料噴射時間）演算手段、燃料カット（Ｆ／
Ｃ）制御手段、なまし手段および燃料復帰手段としての
中央処理装置（以下単に「ＣＰＵ」という。）２４と、
ＣＰＵ２４で演算処理を実行するために必要な制御プロ
グラムや初期データを予め記憶している読出し専用メモ
リ（以下単に「ＲＯＭという。）２５と、ＣＰＵ２４の
演算結果を一時記憶するランダムアクセスメモリ（以下
単に「ＲＡＭ」という。）２６と、電源が切られた後に
も各種データを保持するように、バッテリによってバッ
クアップされているバックアップＲＡＭ２７と、前記各
センサ１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２
２が接続された外部入力回路２８と、燃料噴射弁８Ａ〜
８Ｄ及びイグナイタ１２がそれぞれ接続されている外部
出力回路２９とを備えている。そして、これらは、互い
にバス３１によって接続されている。

【００３７】ＣＰＵ２４は外部入力回路２８を介して各
センサ１５〜２２からの出力信号を入力値として読み込
む。また、ＣＰＵ２４はこれら入力値に基づき、外部出
力回路２９を介して燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄ及びイグナイ
タ１２を駆動制御する。

【００３８】ＣＰＵ２４は、予め設定された制御プログ
ラムに従って各種演算処理を実行する。すなわち、燃料
噴射量演算手段としてのＣＰＵ２４は、吸気圧センサ１
５等の運転状態検出手段により検出された機関運転状態
に応じた燃料噴射量（ＴＡＵ）を演算するものである。

【００３９】また、ＣＰＵ２４は、この他に燃料カット
制御手段、なまし手段および燃料復帰手段として機能す
る。これらＣＰＵ２４の各機能については、図５に示し
た燃料噴射を制御するためのルーチンの説明で順次明ら
かにする。

【００４０】このルーチンでは、燃料カット実行フラグ
Ｆ１と、燃料復帰実行フラグＦ２と燃料復帰後の経過時
間をカウントする燃料復帰経過時間計測カウンタＣが用
意されている。

【００４１】燃料カット実行フラグＦ１は、エンジン始
動時のイニシャルルーチンで「０」にリセットされ、燃
料復帰実行フラグＦ２は、エンジン始動時のイニシャル
ルーチンで「１」にセットされる。また、燃料復帰経過
時間計測カウンタＣは、燃料復帰条件が成立したときか
らカウント動作を開始する。燃料復帰経過時間計測カウ
ンタＣによって、燃料噴射復帰後の経過時間が計測され
る。

【００４２】ステップ１００（以下「Ｓ１００」と示
す。以下、他のステップナンバーについてもＳＮｏ．で
示す。）において、運転状態に基づいた燃料噴射量（Ｔ
ＡＵ）を算出する。燃料噴射量ＴＡＵは、次の式（１）
で求められる。

【００４３】ＴＡＵ＝ＴＰ・ＦＡＦ・α・β……………………………………（１）但し、ＴＰは、吸気管圧力とエンジン回転数（ＮＥ）に
応じて算出される基本燃料噴射量、ＦＡＦは、酸素セン
サ１８の出力信号に基づいて目標空燃比に制御するため
のフィードバック補正係数である。また、α，βは、吸
気温やエンジン水温，加減速等に応じた補正係数のこと
である。

【００４４】燃料噴射量ＴＡＵを求めたら次のＳ１０２
に移行する。Ｓ１０２において、回転数センサ２０によ
り検出されるエンジン回転数（ＮＥ）が所定回転数ａ
（本実施形態では１８００ｒｐｍ）以上であるか否かを
判定する。所定回転数ａ以上であれば肯定判定してＳ１
０４へ移行し、そうでなければ後述するＳ１２０の後へ
制御が移行する。

【００４５】Ｓ１０４において、アイドルスイッチ５ａ
がＯＮ状態で燃料カット（Ｆ／Ｃ）中かどうかを判定す
る。アイドルスイッチ５ａがＯＮ状態でなく燃料カット
（Ｆ／Ｃ）中でもなければ否定判定してＳ１０６へ移行
し、アイドルスイッチ５ａがＯＮ状態で燃料カット（Ｆ
／Ｃ）中であれば肯定判定して符号の矢印で示すとこ
ろの後述のＳ１１８の後へ制御が移行する。

【００４６】Ｓ１０６において、車速（ＳＰＤ）が所定
速度ｂ（本実施形態では３ｋｍ）以上であるか否かを判
定する。所定速度ｂ以上であれば肯定判定してＳ１０８
へ移行し、そうでなければ後述するＳ１２０の後へ制御
が移行する。

【００４７】Ｓ１０８において、燃料カット実行フラグ
Ｆ１の値が「１」であるか否かを判定する。燃料カッ
ト実行フラグＦ１の値が「１」であれば、肯定判定して
Ｓ１２２へ移行し、燃料カット実行フラグＦ１の値が
「１」でなければ、すなわち「０」であれば、否定判定
して次のＳ１１０へ移行する。Ｓ１２２の処理について
は後述する。

【００４８】Ｓ１１０において、Ｓ１００で算出した燃
料噴射量（ＴＡＵ）が燃料停止判定値Ｔ（本実施例では
８００μｓｅｃである。なお、燃料噴射量の単位が”μ
ｓｅｃ”であるのは、燃料噴射量は、燃料噴射弁の噴射
時間で調整されるものだからである。）以下であるか否
かを判定する。ＴＡＵ≦Ｔであれば肯定判定してＳ１１
２へ移行し、そうでなければ後述するＳ１２０の後へ制
御が移行する。なお、Ｓ１０２〜Ｓ１１０の判定内容に
よって走行状態が、高速低負荷の走行状態にあるか否か
がわかる。

【００４９】Ｓ１１２において、Ｓ１０２〜Ｓ１１０の
条件が満足されてからの経過時間が所定時間を経過した
か否かを判定する。ここでいう所定時間とは、エンジン
回転数に比例して不完全燃焼や失火によって触媒温度が
上昇するにあたり、そのときの熱によって触媒が損傷し
てしまうに至る温度になるまでの時間であり、例えば、
この所定時間を、エンジン回転数（ＮＥ）≧３０００ｒ
ｐｍのときは５ｓｅｃに、また、エンジン回転数（Ｎ
Ｅ）＜３０００ｒｐｍのときは２０ｓｅｃにという具合
いにエンジン回転数（ＮＥ）に応じて変更するようにす
るのが好ましい。所定時間を経過していれば肯定判定し
てＳ１１４へ移行し、そうでなければ後述するＳ１２０
の後へ制御が移行する。本実施例では、この所定時間を
約５ｓｅｃとした。

【００５０】Ｓ１０２〜Ｓ１１２までが燃料カット条件
となる。次にＳ１１４において、燃料カット実行フラグ
Ｆ１の値を「１」にセットする。すなわち、Ｓ１０２〜
Ｓ１１２を経由してＳ１１４に至った場合には、燃料カ
ット条件が満たされたものと判断し、エンジン始動時に
「０」であった燃料カット実行フラグＦ１を「０」から
「１」とするのである。その後は、Ｓ１１６に移行す
る。

【００５１】Ｓ１１６において、燃料復帰実行フラグＦ
２の値を「０」にリセットする。これは、Ｓ１０２〜Ｓ
１１２を経由して燃料カット条件が満たされた状態にあ
るので、エンジン始動時には「１」であった燃料復帰実
行フラグＦ２の値を「０」に変えるのである。

【００５２】Ｓ１１８において、燃料復帰経過時間計測
カウンタＣを「０」にリセットする。現在の状態が燃料
復帰状態ではなく燃料カット状態だからである。Ｓ１２
０において、燃料噴射量（ＴＡＵ）を「０」とする。燃
料カット状態にあるからである。したがって、燃料噴射
弁８Ａ〜８Ｄからシリンダへの燃料噴射は為されない。

【００５３】上記Ｓ１０２〜Ｓ１１２および後述のＳ１
３０が、運転状態検出手段（１５〜２２）によるエンジ
ン回転数（ＮＥ）が所定回転数ａよりも高く、かつＣＰ
Ｕ２４により演算された燃料噴射量（ＴＡＵ）が燃料停
止判定値（Ｔ）以下となったときに燃料噴射弁８Ａ〜８
Ｄによる燃料噴射を停止させるとともに、燃料噴射量
（ＴＡＵ）が燃料停止判定値（Ｔ）よりも大きな燃料再
開判定値（Ｔ＋ＨＹＳ）以上となったときに燃料噴射弁
８Ａ〜８Ｄによる燃料噴射を復帰させる燃料カット制御
手段としてＣＰＵ２４が機能するための必須構成要素で
ある。

【００５４】Ｓ１２０の後、Ｓ１４８に進む。Ｓ１４８
については後述する。話をＳ１０８に戻す。Ｓ１０８で
肯定判定されてＳ１２２に進むと、ＣＰＵ２４は、図３
に示すマップＭ１より、走行時のエンジン回転数（Ｎ
Ｅ）に応じたヒステリシス（ＨＹＳ）を求め、その後、
Ｓ１２４へ移行する。マップＭ１は、ＲＯＭ２５に記憶
されている。マップＭ１は、エンジン回転数（ＮＥ）に
応じて設定されているが、車速（ＳＰＤ）や手動変速機
のシフト位置（変速段）に応じて補正するようにしても
よい。例えば、車速（ＳＰＤ）が高ければ、あるいはシ
フト位置が高速段になればヒステリシス（ＨＹＳ）が小
さくなるように補正する。

【００５５】なお、エンジン回転数（ＮＥ）と車速（Ｓ
ＰＤ）との比率（ＮＶＲ）は、前記手動変速機のシフト
位置と相関関係があるため、前記比率（ＮＶＲ）によっ
て前記手動変速機のシフト位置は判断される。

【００５６】マップＭ１は、運転状態、すなわちエンジ
ン回転数（ＮＥ）に応じてヒステリシス（ＨＹＳ）を変
更するので、これをヒステリシス変更手段という。Ｓ１
２４において、当該（今回）ルーチンにおいてＳ１００
で算出した燃料噴射量（ＴＡＵ）と、前回ルーチンにお
いてＳ１００で算出した燃料噴射量（このＴＡＵのこと
を「ＴＡＵold」ということにする。）とを比較する。
ＴＡＵ＞ＴＡＵoldの場合には、肯定判定してＳ１２６
へ移行し、そうでなければ次に述べるＳ１２８の後へ制
御が移行する。

【００５７】Ｓ１２６において、図４に示すマップＭ２
より、Ｓ１２２で算出したヒステリシス（ＨＹＳ）に応
じたなまし係数Ｋを求め、その後Ｓ１２８へ移行する。
マップＭ２もマップＭ１と同様にＲＯＭ２５に記憶され
ている。このマップＭ２は、ヒステリシス（ＨＹＳ）に
応じて、なまし係数Ｋを変更するので、なまし係数変更
手段という。

【００５８】Ｓ１２８において、Ｓ１２６で求めたなま
し係数Ｋを用い、なまし処理された燃料噴射量（ＴＡＵ
ＳＭ）を算出し、その後Ｓ１３０へ移行する。なまし処
理された燃料噴射量（ＴＡＵＳＭ）をなまし値といい、
なまし値（ＴＡＵＳＭ）は、次の式（２）で求められ
る。

【００５９】ＴＡＵＳＭｉ＝｛（Ｋ−１）・ＴＡＵＳＭ_i-1＋ＴＡＵ｝／Ｋ＝ＴＡＵＳＭ_i-1＋（ＴＡＵ−ＴＡＵＳＭ_i-1）／Ｋ………（２）ここでＴＡＵＳＭｉとは、今回求めようとしているなま
し値のことであり、ＴＡＵＳＭ_i-1とは、前回求めたな
まし値のことであるなまし係数Ｋの値が大きいときには
なまし値ＴＡＵＳＭ_i-1の比重が大きくなるように、ま
た、なまし係数Ｋの値が小さいときには、当該燃料噴射
量ＴＡＵの比重が大きくなるように補正処理（なまし処
理）をする。

【００６０】上記Ｓ１２２〜Ｓ１２８が、燃料カット制
御手段によって燃料噴射が停止されているときに、前記
ＣＰＵ２４が演算した燃料噴射量（ＴＡＵ）を所定のな
まし係数Ｋを用いてなまし処理するなまし手段としての
ＣＰＵ２４を機能させるに必須の構成要素である。

【００６１】Ｓ１３０において、エンジンの運転状態に
応じて演算された燃料噴射量（ＴＡＵ）が、燃料停止判
定値（Ｔ）にＳ１２２において求めたヒステリシス（Ｈ
ＹＳ）を加算した値、すなわち燃料再開判定値（Ｔ＋Ｈ
ＹＳ）以上か否かを判定する。換言すれば、ＴＡＵ≧Ｔ
＋ＨＹＳであれば燃料噴射復帰条件が成立、すなわち肯
定判定されてＳ１３２へ移行し、ＴＡＵ≧Ｔ＋ＨＹＳで
なければ燃料噴射復帰条件が不成立、すなわち否定判定
されてＳ１３４へ移行する。

【００６２】Ｓ１３２において、燃料復帰実行フラグＦ
２の値を「１」にセットする。すなわち、燃料噴射復帰
条件は満たされているものと判断し、燃料復帰実行フラ
グＦ２を「０」から「１」にするのである。その後は、
Ｓ１３６に移行する。

【００６３】話をＳ１３０に戻す。Ｓ１３０において、
否定判定されてＳ１３４に移行した場合には、燃料復帰
実行フラグＦ２の値が「１」であるか否かを判定する。
燃料復帰実行フラグＦ２の値が「１」であれば、肯定
判定してＳ１３２の後へ、すなわち燃料噴射復帰側のル
ーチンへ制御が移行する。燃料復帰実行フラグＦ２の値
が「１」でなければ、すなわち「０」であれば、否定判
定してＳ１１６の後へ、すなわち燃料カット側のルーチ
ンへ制御が移行する。

【００６４】Ｓ１３６において、燃料噴射復帰条件が成
立したことを前提として燃料復帰経過時間計測カウンタ
Ｃを１だけインクリメントし、その後Ｓ１３８に移行す
る。Ｓ１３８において、燃料復帰経過時間計測カウンタ
Ｃのカウント値が、予め定めておいた一定値Ｘ（例え
ば、０．５ｓｅｃ）よりも大きいか否かを判定する。Ｃ
≧Ｘであれば肯定判定してＳ１４４に移行し、Ｃ≧Ｘで
なければ否定判定してＳ１４０に移行する。

【００６５】Ｓ１４０において、加速状態で走行してい
るかどうかが判定され、加速状態であればＳ１４４に移
行し、そうでなければ否定判定してＳ１４２に移行す
る。話をＳ１４０に戻す。

【００６６】Ｓ１４０において、否定判定されてＳ１４
２に移行した場合には、Ｓ１４２において燃料噴射量
（ＴＡＵ）をなまし値（ＴＡＵＳＭ）に切り換えること
で燃料復帰時の燃料噴射量を抑制し、その後Ｓ１２０の
後のＳ１４８へ制御が移行してなまし値（ＴＡＵＳＭ）
での噴射タイミングが図られる。噴射タイミングとは、
燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄが燃料を噴射するに適当なタイミ
ングのことである。

【００６７】なお、Ｓ１４０の意味について補足すれ
ば、燃料復帰後（Ｓ１３０で肯定判定されて）、所定時
間を経過するまでは（Ｓ１３８参照）、なまし燃料噴射
量（ＴＡＵＳＭ）で噴射することで（Ｓ１４２参照）、
トルクの急変によるショックが防止されるが、この間
（Ｓ１３８における所定時間を経過するまでの間）に加
速等トルクを要する運転状態になったことが検出された
場合（スロットルセンサ１７が開方向に変化した場合）
には、なまし燃料噴射量（ＴＡＵＳＭ）からエンジンの
運転状態に応じて算出された燃料噴射量（ＴＡＵ）の噴
射に切り換えることで（Ｓ１４２参照）、加速性の悪化
を防止する。

【００６８】話をＳ１３８または１４０に戻す。Ｓ１３
８またはＳ１４０において、肯定判定されてＳ１４４に
移行すると、燃料カット実行フラグＦ１の値を「０」に
リセットし、その後Ｓ１４６に移行してＳ１２８で算出
されているなまし燃料噴射量（ＴＡＵＳＭ）をクリア
（０にリセットすること）する。次の燃料復帰時に、前
に算出したなまし燃料噴射量（ＴＡＵＳＭ）が残らない
ようにするためである。その後、Ｓ１２０の後のＳ１４
８へ制御が移行してなまし値（ＴＡＵＳＭ）での噴射タ
イミングが図られる。

【００６９】上記Ｓ１３０〜Ｓ１４２が、燃料カット制
御手段（ＣＰＵ２４）によって燃料噴射を復帰する際に
あたり、上記なまし手段（ＣＰＵ２４）によってなまし
処理された燃料噴射量で燃料噴射を行う燃料復帰手段と
してのＣＰＵ２４が機能するための必須構成要素であ
る。

【００７０】Ｓ１４８においては、燃料噴射弁８Ａ〜８
Ｄが噴射タイミングの状態にあるか否かが判定される。
Ｓ１４８で噴射タイミングと判定されれば、Ｓ１５０に
進み、燃料噴射を実行してこのルーチンを終了し、Ｓ１
４８で噴射タイミングではないと判定されれば、そのま
まルーチンを終了する。

【００７１】Ｓ１５０において、なまし処理された、ま
たはされなかった燃料噴射が燃料噴射弁８Ａ〜８Ｄによ
ってなされ、その後、このルーチンを終了する。なお、
なまし処理されなかった燃料噴射とは、Ｓ１０２，Ｓ１
０６，Ｓ１１０，Ｓ１１２で否定判定された場合の燃料
噴射のことである。

【００７２】なお、Ｓ１３８で所定時間Ｘが経過したと
判定された場合、あるいは所定時間Ｘ内であってもＳ１
４０で加速が検出された場合には、なまし値（ＴＡＵＳ
Ｍ）での噴射を中止して、Ｓ１００で算出された燃料噴
射量（ＴＡＵ）が、Ｓ１４８で噴射タイミングと判定さ
れたときに噴射される。

【００７３】以上示した構成のうち、運転状態検出手段
としての各センサ１５〜２２等と、燃料噴射手段として
の燃料噴射弁８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄと、燃料噴射量演
算手段、燃料カット制御手段、なまし手段、燃料復帰手
段としてのＣＰＵ２４とを備えたものが、本発明に係る
内燃機関の燃料噴射制御装置である。＜実施形態の作用効果＞次に、このような内燃機関の燃
料噴射制御装置の作用効果について説明する。

【００７４】内燃機関の燃料噴射制御装置では、燃料噴
射弁８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄによる燃料カット状態から
燃料噴射復帰状態に移行するにあたり、エンジンＡの運
転状態に応じてＣＰＵ２４が演算した燃料噴射量（ＴＡ
Ｕ）で急激に燃料噴射するのではなく、これをなまし処
理して鈍化させるので、小さめのトルクから大きめのト
ルクへと緩やかなトルク変化をするようになる。したが
って、燃料停止判定値としての燃料停止判定値（Ｔ）
と、燃料再開判定値としての燃料再開判定値（Ｔ＋ＨＹ
Ｓ）との間にハンチング現象を防止できるに十分なヒス
テリシス（ＨＹＳ）を設けても、急激なトルク変化をド
ライバが感ずることがない。したがって、ショックの少
ない優れた乗り心地性能を発揮できる（図６参照）。

【００７５】図６において、一点鎖線で示したものがな
まし値（ＴＡＵＳＭ）である。なまし値（ＴＡＵＳＭ）
の考慮されていない従来技術の効果を示す図７と比べ、
なまし処理をせずに燃料噴射を復帰させた場合に加速シ
ョックＧに大きな変化がないことがわかる。なお、図７
との比較を明かにするために図６における加速ショック
Ｇ（実線で示す）を示すグラフに、従来の加速ショック
Ｇを示すグラフ（二点鎖線で示す）を重ねて図示する。

【００７６】また、ヒステリシス（ＨＹＳ）を運転状態
に応じて変更するヒステリシス変更手段であるマップＭ
１と、ヒステリシス（ＨＹＳ）に応じて、なまし係数を
変更するなまし係数変更手段であるマップＭ２とを備え
たので、より細やかな乗り心地を得られる。

【００７７】このようにより細やかな燃料噴射ができる
ので空燃比をより一層好適な状態に制御することにもな
るので、エミッションの低減や燃費効率を高められると
いった効果もある。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の内燃機関
の燃料噴射制御装置によれば、燃料噴射手段による燃料
カット状態から燃料噴射復帰状態に移行するにあたり、
機関運転状態に応じて前記燃料噴射量演算手段が演算し
た燃料噴射量で急激に燃料噴射されるのではなく、なま
し処理をした燃料噴射量（なまし値）で噴射するように
なっているので、トルク変化が、小さめのトルクから大
きめのトルクに緩やかに変化する。したがって、燃料噴
射量の最小値と、燃料噴射復帰を生ぜしめる燃料噴射量
との間にハンチング現象を防止できるに十分なヒステリ
シスを設けても急激なトルク変化をドライバが感ずるこ
とがないため、ショックの少ない優れた乗り心地性能を
発揮できるという優れた効果が奏される。

【００７９】また、ヒステリシスを運転状態に応じて変
更するヒステリシス変更手段と、ヒステリシスに応じ
て、なまし係数を変更するなまし係数変更手段とを備え
たので、より細やかな乗り心地を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】・・・本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装
置を採用した多気筒エンジンの概略平面図

【図２】・・・ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図

【図３】・・・ヒステリシス（ＨＹＳ）−エンジン回転
数（ＮＥ）線図

【図４】・・・なまし係数（Ｋ）−ヒステリシス（ＨＹ
Ｓ）線図

【図５】・・・なまし値（ＴＡＵＳＭ）を算出するため
のルーチンを説明するフローチャート

【図６】・・・本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装
置の効果を示す図

【図７】・・・従来技術の問題点を説明するための図

【符号の説明】

Ａ…ガソリンエンジンａ…所定回転数（機関回転数の）Ｆ１…燃料カット実行フラグＦ２…燃料復帰実行フラグＨＹＳ…ヒステリシスＫ…なまし係数Ｍ１…マップ（ヒステリシス変更手段）Ｍ２…マップ（なまし係数変更手段）ＮＥ…機関回転数Ｔ…第一の設定値Ｔ＋ＨＹＳ…第二の設定値ＴＡＵ…燃料噴射量ＴＡＵＳＭ…なまし処理された燃料噴射量１…シリンダーブロック２…吸気通路３…排気通路４…エアクリーナ５…スロットバルブ６…サージタンク７…吸気マニホルド５ａ…アイドルスイッチ８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ…燃料噴射弁（燃料噴射手段）９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ…点火プラグ１１…ディストリビュータ１２…イグナイタ１３…排気マニホルド１４…触媒コンバータ１５…吸気圧センサ（運転状態検出手段）１６…吸気温センサ（運転状態検出手段）１７…スロットルセンサ（運転状態検出手段）１８…酸素センサ（運転状態検出手段）１９…水温センサ（運転状態検出手段）２０…回転数センサ（運転状態検出手段）２１…気筒判別センサ（運転状態検出手段）２２…車速センサ（運転状態検出手段）２３…電子制御装置（ＥＣＵ）２４…ＣＰＵ（燃料噴射量演算手段，燃料カット制御手
段，なまし手段，燃料復帰手段）２５…専用メモリ（ＲＯＭ）２６…ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２７…バックアップＲＡＭ２８…外部入力回路２９…外部出力回路３１…バス符号なし…内燃機関の燃料噴射制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の機関回転数を含む機関運転状
態を検出する運転状態検出手段と、この運転状態検出手段により検出された機関運転状態に
応じた燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段と、この燃料噴射量演算手段が演算した燃料噴射量に基づい
て機関内に燃料噴射を行う燃料噴射手段と、前記運転状態検出手段による機関回転数が所定回転数よ
りも高く、かつ前記燃料噴射量演算手段による燃料噴射
量が第一の設定値以下となったときに前記燃料噴射手段
による燃料噴射を停止させるとともに、燃料噴射量が第
一の設定値よりも大きな第二の設定値以上となったとき
に前記燃料噴射手段による燃料噴射を復帰させる燃料カ
ット制御手段と、この燃料カット制御手段によって燃料噴射が停止されて
いるときに、前記燃料噴射量演算手段が演算した燃料噴
射量を所定のなまし係数を用いてなまし処理するなまし
手段と、前記燃料カット制御手段によって燃料噴射を復帰する際
に、上記なまし手段によってなまし処理された燃料噴射
量で燃料噴射を行う燃料復帰手段と、を備えたことを特
徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】前記第一の設定値と第二の設定値とに設
けられるヒステリシスを機関運転状態に応じて変更する
ヒステリシス変更手段と、前記ヒステリシスに応じて、前記なまし係数を変更する
なまし係数変更手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の
燃料噴射制御装置。