JPH1077882A - 内燃機関の減速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】減速燃料カットのリカバリー回転速度を低くし
て、燃料カット領域を拡大する。 【解決手段】スロットル弁が、アクチュエータにより開
閉駆動される構成の内燃機関において、減速燃料カット
中に（Ｓ１）、機関回転速度Ｎｅの減少率ΔＮｅが所定
値を越えているか否かを判別する（Ｓ２）。そして、前
記減少率ΔＮｅが所定値を越えているときには、スロッ
トル弁の目標開度を一定開度だけ増大させ（Ｓ３）、ポ
ンピングロスの低下により、回転速度の落ち込みを抑制
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減速制御
装置に関し、詳しくは、減速時の燃料カットのリカバリ
ー回転速度を低下させ得る装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車両用内燃機関において、燃
費向上策の１つとして、スロットル弁が全閉でかつ機関
回転速度が所定速度以上である減速運転時に、機関への
燃料供給を停止させる所謂減速燃料カットが行われてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記減速燃
料カットにおいては、機関回転速度が所定速度（リカバ
リー回転速度）以下になると燃料の供給を再開させる
が、かかるリカバリー回転速度をなるべく低く設定する
ことで、燃料カット域が拡大し、燃料カットによる燃費
向上の効果が増大する。

【０００４】しかし、燃料供給の再開に対する機関トル
クの立ち上がりには応答遅れがあり、減速燃料カット中
の回転速度の減少率が大きいときほど、より高い回転速
度で燃料供給を再開させないと、エンストの惧れが生じ
る。即ち、図５において、リカバリー回転速度を比較的
高い(1) の方に設定した場合には、前記応答遅れがあっ
ても、エンストに至ることがないが、リカバリー回転速
度を比較的低い(2) の方に設定すると、前記応答遅れに
よって回転速度が上昇することなくそのままエンストに
至ってしまう。

【０００５】従って、従来では、最も回転速度の低下が
急激なときであっても、エンストに至ることがないよう
に、リカバリー回転速度を比較的高く設定しており、回
転速度の低下が比較的緩やかなときには、燃料カットを
継続できるにも関わらず燃料供給が再開されることにな
ってしまい、減速燃料カットによる燃費向上効果を最大
限に得ることができないという問題があった。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、エンストの発生を回避しつつ、リカバリー回転速
度を充分に低く設定できるようにして、減速燃料カット
による燃費向上効果を高めることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明は、図１に示すように構成される。図１において、
減速燃料カット手段は、機関の減速運転状態において、
機関への燃料供給を停止させる。一方、回転減少率検出
手段は、減速燃料カット手段により機関への燃料供給が
停止されている状態において、機関回転速度の減少率を
検出する。

【０００８】そして、スロットル開駆動手段は、回転減
少率検出手段で検出された減少率に基づいて、機関の吸
気系に介装されたスロットル弁を強制的に開駆動する。
減速燃料カットは、スロットル弁の全閉状態で行われる
ことになるが、かかる燃料カット中にスロットル弁を開
けると、ポンピングロス（吸入抵抗）の低下によって、
回転の落ち込みを抑制できることになる。ここで、減速
燃料カット中に急激に回転速度が低下していて回転速度
の減少率が大きいときには、より高い回転速度で燃料供
給を再開させる必要が生じるが、スロットル弁を開駆動
することによって回転速度の低下を抑制させることが可
能となるから、スロットル弁を開駆動しない場合に比べ
てより低い回転速度まで燃料カットを継続させることが
可能となる。

【０００９】請求項２記載の発明では、前記スロットル
開駆動手段が、前記回転減少率検出手段で検出された減
少率が所定値以上に大きいときにのみ、スロットル弁を
強制的に開駆動する構成とした。かかる構成によると、
スロットル弁を強制的に開駆動しなくても、回転速度の
落ち込みが比較的ゆっくりで、燃料供給を再開すべき回
転速度が充分に低いときには、スロットル弁をそのまま
全閉に保持させる。

【００１０】請求項３記載の発明では、前記スロットル
開駆動手段が、前記回転減少率検出手段で検出された減
少率に応じて、スロットル弁を強制的に開駆動する開度
を可変に設定する構成とした。かかる構成によると、回
転速度の減少率が大きく燃料供給を再開すべき回転速度
が高いときほど、スロットル弁をより大きく開いて、ポ
ンピングロスの低下による回転落ちの抑制効果を増大さ
せることが可能である。

【００１１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、燃料カッ
ト中の回転速度の落ち込みを抑制して、燃料供給を再開
すべき回転速度を低くできるため、燃料カット域が拡大
し、燃費性能をより向上させることができるという効果
がある。請求項２記載の発明によると、回転速度が急激
に低下していて、リカバリー回転速度を比較的高く設定
する必要があるときにのみ、スロットル弁の開駆動によ
る回転落ちの抑制を行わせることができ、無用な開駆動
による減速性の低下を回避できるという効果がある。

【００１２】請求項３記載の発明によると、リカバリー
回転速度を低く保持するために、必要充分な開度だけス
ロットル弁を開駆動させることができ、燃料供給を再開
すべき回転速度を安定化させ、また、無用な開駆動の発
生による減速性の低下を精度良く回避できるという効果
がある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図２において、内燃機関１には、スロットル弁２
を介して空気が吸引され、各気筒の吸気ポート部に設け
られた電磁式燃料噴射弁３から噴射される燃料と混合し
て、混合気が形成される。尚、燃料噴射弁３は燃焼室内
に直接燃料を噴射するタイプであっても良い。

【００１４】シリンダ内に吸引された混合気は、点火栓
４による火花点火によって着火燃焼する。前記燃料噴射
弁３による燃料噴射量を制御するコントロールユニット
５には、クランク角センサ６からの回転信号、エアフロ
ーメータ７からの吸入空気流量信号などが入力される。

【００１５】マイクロコンピュータを内蔵した前記コン
トロールユニット５は、前記各種センサからの信号に基
づいて燃料噴射量を演算し、機関回転に同期した所定の
噴射タイミングにおいて、前記燃料噴射量に相当するパ
ルス幅の噴射パルス信号を前記燃料噴射弁３に出力す
る。ここで、スロットル弁２が全閉で、かつ、機関回転
速度Ｎｅが予め設定されたカット回転速度以上であると
きに、前記燃料噴射弁３による燃料供給を停止させる減
速燃料カットを開始させ、スロットル弁２が開かれる
か、機関回転速度Ｎｅが予め設定されたリカバリー回転
速度を下回ったときに、燃料供給を再開させるようにな
っている（減速燃料カット手段）。

【００１６】また、前記スロットル弁２は、モータ等の
アクチュエータ８によって開閉駆動される構成となって
おり、前記コントロールユニット５は、スロットル弁２
の目標開度を決定し、該目標開度に応じて前記アクチュ
エータ８を制御する。ここで、スロットル開度を検出す
るセンサを備え、実際の開度が前記目標開度に一致する
ようにフィードバック制御することが好ましい。

【００１７】コントロールユニット５には、前記目標開
度を決定するために、アクセル開度センサ９からのアク
セル開度信号等が入力されるようになっている。図３の
フローチャートは、前記減速燃料カット中におけるスロ
ットル制御の様子を示すものである。尚、回転減少率検
出手段，スロットル開駆動手段としての機能は、前記図
３のフローチャートに示すようにコントロールユニット
５がソフトウェア的に備えている。

【００１８】まず、ステップ１（図中にはＳ１と記して
ある。以下同様）では、前記減速燃料カット中であるか
否かを判別する。減速燃料カット中であるときには、ス
テップ２へ進み、機関回転速度Ｎｅの減少率ΔＮｅ（Δ
Ｎｅ＝Ｎｅ_OLD −Ｎｅ_NEW ）が、所定値を越えているか
否かを判別する。

【００１９】そして、減少率ΔＮｅが所定値を越えてい
る場合、即ち、機関回転速度Ｎｅが急激に落ち込んでい
るときには、ステップ３へ進んで、スロットル弁２の目
標開度を予め設定された一定開度だけ増大させること
で、スロットル弁２を強制的に開ける。尚、前記ステッ
プ３によるスロットル弁の開駆動は、燃料供給の再開条
件と見做さないようにしてあるから、ステップ３による
処理によって燃料供給が再開されることはない。

【００２０】燃料カット状態のままスロットル弁２を開
くと、ポンピングロス（吸入抵抗）の低下によって回転
の落ち込みが抑制されることになる。一方、燃料カット
状態の回転速度の落ち込みが急激であるときほど、リカ
バリー回転速度を高く設定する必要があるが（図５参
照）、上記のように、スロットル弁を強制的に開くこと
によって、回転の落ち込みが抑制されれば、回転の落ち
込みが緩やかな状態に適合する比較的低いリカバリー回
転速度を適用しても、エンストに至ることを回避でき
る。従って、予め設定されるリカバリー回転速度とし
て、比較的回転の落ち込みが緩やかな状態に適合する低
い回転速度を設定していても、エンストに至ることがな
く、常時広い領域で燃料カットを実行させることが可能
となる。

【００２１】一方、ステップ２で減少率ΔＮｅが所定値
以下であると判別されたときには、ステップ４へ進み、
現状のスロットル弁開度を保持させるようにする。従っ
て、スロットル弁を強制的に開く制御を実行しなくて
も、回転の落ち込みが急激でない条件のときには、ステ
ップ４の処理によってスロットル弁が全閉に保持される
ことになり、また、スロットル弁を強制的に開けること
で回転の落ち込みを抑制しているときには、スロットル
弁を開けた状態で保持されることになる。

【００２２】ステップ５では、燃料供給の再開条件が成
立し、燃料カットが終了したか否かを判別し、燃料カッ
ト中であればステップ２へ戻って、減少率ΔＮｅに基づ
くスロットル制御を行わせる。一方、燃料カットが終了
すると、ステップ６へ進んで、回転の落ち込み抑制のた
めに設定した目標開度を通常の目標開度にリセットして
制御を終了させる。

【００２３】ところで、上記では、減少率ΔＮｅが所定
値を越えている場合に、一定開度だけスロットル弁を強
制的に開く構成としたが、回転の落ち込みが急激である
ときほど、よりスロットル弁を大きく開くようにしても
良く、図４のフローチャートにかかる構成の実施例を示
す。図４のフローチャートは、前記図３のフローチャー
トに対してステップ３Ａの部分のみが異なるので、ステ
ップ３Ａの部分を中心に説明する。

【００２４】図４のフローチャートにおいては、燃料カ
ット中に減少率ΔＮｅが所定値を越えていることが判別
されると、ステップ３Ａへ進み、予め減少率ΔＮｅに対
応すべきスロットル弁開度を記憶したマップを参照し、
所定値を越えると判断された減少率ΔＮｅに対応するス
ロットル弁開度を求め、該スロットル弁開度を目標開度
にセットする。

【００２５】即ち、回転速度の落ち込みが大きい場合に
は、大きくスロットル弁を開けて回転の落ち込みを確実
に抑制する必要があるが、回転速度の落ち込みが比較的
小さい場合にも同様にスロットル弁を大きく開けると、
回転の落ち込みが過剰に抑制されて減速性を損なうこと
になってしまう。そこで、減少率ΔＮｅが大きいときほ
ど大きくスロットル弁を開ける構成として、予め設定さ
れたリカバリー回転速度での燃料供給の再開でエンスト
に至ることがなく、然も、過剰な開駆動によって減速性
が損なわれることがないようにしたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明にかかる装置の基本構成ブ
ロック図。

【図２】実施形態における内燃機関のシステム構成図。

【図３】減速燃料カット中のスロットル制御の第１実施
例を示すフローチャート。

【図４】減速燃料カット中のスロットル制御の第２実施
例を示すフローチャート。

【図５】減速燃料カットのリカバリー回転速度による回
転速度変化の違いを示すタイムチャート。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ２ スロットル弁 ３ 燃料噴射弁 ４ 点火栓 ５ コントロールユニット ６ クランク角センサ ７ エアフローメータ ８ アクチュエータ ９ アクセル開度センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の減速運転状態において、機関への燃
   料供給を停止させる減速燃料カット手段と、 該減速燃料カット手段により機関への燃料供給が停止さ
   れている状態において、機関回転速度の減少率を検出す
   る回転減少率検出手段と、 該回転減少率検出手段で検出された減少率に基づいて、
   機関の吸気系に介装されたスロットル弁を強制的に開駆
   動するスロットル開駆動手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の減速制
   御装置。
2. 【請求項２】前記スロットル開駆動手段が、前記回転減
   少率検出手段で検出された減少率が所定値以上に大きい
   ときにのみ、スロットル弁を強制的に開駆動することを
   特徴とする請求項１記載の内燃機関の減速制御装置。
3. 【請求項３】前記スロットル開駆動手段が、前記回転減
   少率検出手段で検出された減少率に応じて、スロットル
   弁を強制的に開駆動する開度を可変に設定することを特
   徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の減速制御装
   置。