JPS5847128A - 内燃機関の燃料供給量制御方法およびその装置 - 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】 本発明は内燃機関の燃料供給量制御方法および装置、さ
らじ詳細には現在回転数と再噴射回転数閾値に従ってエ
ンジンブレーキによる減速運転時（二おける内燃機関の
燃料供給量を制御する内燃機関の燃料供給量制御方法お
よび装置（１関するものである−８ 従来エンジンブレーキによる減速運転時における燃料供
給量制御方法が種々知られている。エンジンブレーキに
よる減速運転（以下単に減速運転という）とは、内燃機
関の回転数がガソリンエンジンの絞り弁が占める位置或
はジーゼル機関の燃料噴射量を決める調節部材の占める
位置に対応する回転数よりも大きくなるような状態を言
うもので、このような減速運転の最も簡単な例としては
、たとえば降板時のエンジンブレーキのように、アクセ
ルペダルが弁動作位置Ｃ二あって回転数が成る値以上に
なる場合である。この減速運転時Ｃ二は内１！ｊ 燃機関に仕事をさせるのは好ましくないことである。）
ＣのためＣ二減速運転時には燃料供給量を減少させ、場
合（二よっては点火時点を戻す、よう（ニする。

最近燃料を節約実る観点から減速運転時（二は燃ってし
まったり、またそれと関連して減速運転が終了した後所
定の時間排気ガス値が悪くなったり、また場合によって
は減速運転から通常の駆動Ｃ二移行した場合走行特性が
変化してしまうという欠点力（ある。

燃料遮断、すなわち減速運転時（二おける燃料遮断、を
行なう場合、強ｆｌｉＦ的に回転数が減少することによ
り内燃機関が所定の回転数よりも小さくなってしまい停
止してしまうのを防止するようにしなければならない。

そのだめの装置がキャブレター或は燃料噴射装置におい
て種々知られているが、実際の駆動（−おいては燃料カ
ットを正確恨調節することは困難であり、従来の装置で
は、たとえば、内燃機関が冷えているような場合には特
に問題となるようなことが多かった。

、従って本発明はこのような従来の欠点を解決するもの
で、種々の動作条件においても減速運転時において最適
な燃料供給が可能な内燃機関の燃料供給量制御方法およ
びその装置を提供することを目的とし。、ている。

本発明によればこの目的を達成するために減速運転時に
燃料供給をカットするようにし、また燃料供給を再開始
させる回転数を回転数並び（二時間（二従って変化させ
るようにしている。その場合減速運転の開始時には再噴
射回転数を大きくするようにしており、この再噴射回転
数は現在回転数が所定の値よりも小さくなった場合は所
定の時間関数に従って減少させるようにしている。

従って本発明によれば内燃機関が減速運転時（−ある場
合Ｃ駆動が困難な領域（−おいても確実な燃料供給を行
なうことが可能となり、それ（二より燃料が節約される
と共（−走行特性も円滑となり内燃機関の駆動の確実性
が保証される。

以下添付図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明
する。

本発明で１は燃料噴射装置を備えたオツトー型内燃機関
を例にして説明する。第１図には燃料噴射装置の基本的
な構成が図示されている。センサ１０は吸気管（１流れ
る空気流量を検出し、またセンサ１１は回転数を、セン
サ１２は温度を、またセンサ１３はアイドリング（すな
わち絞り弁の開閉）を検出するセンサである。時間信号
発生器１４はセンサ１０，１１から得られる空気流量お
よび回転数（二従って期間がｔｐの基本噴射パルスを形
成する。

時間信号発生器１４の後段（−はその出力信号と減速運
転時の燃料遮断回路１６からの信号を処理する論理回路
１５が接続される。この要旨回路１６は回転数センチ、
温度センサおよびアイドリングセンサからの信号を処理
し、その出力に遮断信号を発生する。この論理回路１５
の後（−噴射信号を少なくとも温度に従って補正する掛
は算回路１７が設けられ、その出力信号が噴射信号とし
て燃料噴射弁１８に入力される。

第２図Ｃ二は本発明（＝よる方法を説明する信号波形図
が図示されている。各図共時間（１関して図示されてお
り、ａは絞り弁スイッチ信号か図示されており、この信
号がハイレベルとなると絞り弁が閉じている状態を示し
、減速運転の前提条件の１つとなる。またｂは時間的（
ニ一定な回転数値ｎａｂｒを示す。また第２図の特性曲
線Ｃは１０の時点まで大きな値となっておりその後減少
して下方の閾値になって一定の値となる。この特性曲線
の上限はｎｗｅＯで示されており、また傾斜部分はｎｗ
ｅ　（ｔ）でさらに下限値はｎｗｅ　１で示されている
。現在回転数はｄで図示されており、その回転数は時点
１０でｂの線と、またｔｅｉｎとｔａｂで線ｎｗｅ（ｔ
）と、また時点ｔ１で下限値ｎｗｅ　１とそれぞれ交わ
り、その後再び下限値を越えて延びている。通常の内燃
機関の場合にはｎｗｅ　１の値として７００〜１１００
０ｒｐが適当であり、またｎｗｅ　Ｏとｎｗｅ　１の値
の差は４００〜８００ｒｐｍが、また線すとｎｗｅｏの
差は５０〜１５゜ｒｐｍがそれぞれ適当である。

ｔｘの時点で絞り弁スイッチが閉じ、それによって減速
運転が開始される。従って回転数は減少しｔｏの時点で
いわゆる減制御の回転数ｎａｂｒを示す線すよりも小さ
くなる。この時点で関数ｎｗｅ　（ｔ）の関数（二従う
線Ｃに沿った減制御が開始される。ｔｘの時点の減速運
転開始時に内燃機関への燃料供給が遮断（カット）され
るので、回転数はさらに減少し時点ｔｅｉｎでｎｗｅ　
（ｔ）と交わりそれによって再噴射回転数に達する。再
噴射回転数とはその名が示すよう仁ｎｗｅ（ｔ）の線よ
り小さくなると減速Ｃ二ともなう燃料カット力】終了し
、量はわずかであるが燃料供給（噴射）が再開される回
転数をいう。その結果回転数の減少は緩慢になり、ｔａ
ｂの時点で線数はｔｌの時点で下限値ｎｗｅ　１より下
になり、再び燃料供給が再開される。この場合現在回転
数は再び上昇し、線Ｃよりも大きくなる。この場合所定
の回転数ｎｗｅ２に達するまで燃料の遮断を行なわない
ようにし、それ（二より内燃機関の「波打ち」を防−止
するよう（ニするのが好ましい。

第２図Ｃ二図示した方法による制御は特（二好ましいも
のとなる。たとえば内燃機関が冷えている場合、摩擦値
が比較的大きいことにより回転数の減少が急になるので
、前もってそれを押える制御が必要になる。第２図に図
示したように、ｔｅｉｎの時点の回転数ですで（１回転
数減少が押えられるので、内燃機関が止まってしまう確
率はわずかとなる。時点ｔ　ｅｉｎからの回転数の勾配
はかなり減少するのでｎｗｅ　１より小さくなった場合
全体の装置を容易に持ち直し制御を可能ならしめる。こ
の下限値ｎｗｅ　１は運転を確実（ニジ、静かなもの（
ニする最小回転数の要件（二従って決められる。また線
Ｃの関数はそれぞれ内燃機関の種類に従って決められ、
確実に回転数を維持させるという要件と通常の運転時Ｃ
二燃料の供給をあまり頻繁にオン、オフさせてはいけな
いとい、う要件の間で決められる。

第２図Ｃ二図示した信号波形図はデジタル的或はアナロ
グ的な信号処理によって得ることができる。

内燃機関の制御には最近コンピュータが用いられること
が多いので、第３図番−はコンピュータによって処理が
行なわれる場合の流れ図が図示されている。第３図にお
いてブロック２０で絞り弁が閉じられているか否かが判
断され、閉じられている場合にはブロック２１で回転数
が調べられ、ブロック２２．２３．２４の３つの値に分
けられる。ブロック２２では回転数が第２図の線すの値
より大きいか否かが調べられる、値が大きい場合には直
接遮断、すなわち燃料遮断が行なわれ、　ブロック２５
の状態となる。回転数がｎａｂｒ値よりも小さくなると
第２図の線Ｃで示したようにｎｗｅ（ｔ）関数に従って
減制御が開始され、ブロック２３Ｃ；おいて再噴射回転
数より大きいか小さいかが調べられる。

それより大きい場合には燃料遮断のブロック２５に到る
信号線２６が有効となり、一方現在回転数がｎｗｅ　（
ｔ）より低い場合にはブロック２７で図示したよう（二
燃料供給が再開される。またブロック２４では回転数が
絶対下限値よりも大きいか小さいかが調べられ、小さい
場合（二は燃料供給が再開され、ブロック２８で図示し
たようじ回転数ｎｗｅ　２に達するまでこの状態が継続
される。減速運転（二基く燃料の遮断を行なうブロック
２５および燃料供給を再開するブロック２７の出力線は
ブロック２９に接続されており、その出力線３０が燃料
噴射弁３２と接続されている。ブロック２９の両側にそ
れぞれの入力信号に応じて変化するスイッチ３１の位置
が矢印で図示されている。

第３図に図示した流れ図を参照すれば第２図の信号特性
を実現するプログラムを作成することはデータ処理分野
の当業者には容易にできることである。

第２図に図示したような減速運転制御を行なう、　　ア
ナログ回路の例が図示されている　第４図回路の主要部
分は回転数信号変換回路４ｏとコンパレータとして動作
する３つの演算増幅器４１，４２゜４３である。

回転数信号変換回路４０は人出カ間に直列（二接続され
たダイオード４４と抵抗４５並びＣ二出力端子からプラ
ス線間に゛接続された抵抗４６とアース方向に接続され
たコンデンサ４７とから構成されている。この変換回路
４ｏの出力は抵抗４８を介して演算増幅器４１のマイナ
ス入力と、また抵抗４９．５０を介してそれぞれ演算増
幅器４２．４３のプラス入力と接続される。温度センサ
１２は抵抗５１を介して演算増幅器４１のマイナス入力
と接続され、またそのプラス入力には抵抗５２とコンデ
ンサ５３の並列回路を介して絞り弁の位置を検出するセ
ンサ１３からの信号が入力される。センサ１３の出力信
号はさらに一端がアース（二接続された抵抗５４（−接
続される。演算増幅器４１のプラス入力端子は抵抗５５
を介してアースに、またダイオード５６．抵抗５７の直
列回路を介してその出力端子に接続される。演算増幅器
４１の出力は抵抗５８を介してプラス線と、またダイオ
ード　□５９を介して演算増幅器４２のプラス人力Ｃ二
、さらにダイオード６０と抵抗６１の直列回路を介して
演算増幅器４３のマイナス入力とそれぞれ接続される。

電源端子間に接続された抵抗６３〜６６により３段の分
圧器が構成される。抵抗６３．６４の接続点は演算増幅
器４３のマイナス入力に接続され、また抵抗６４．６５
の接続点はリード線６７を介して演算増幅器４２のマイ
ナス入力端子に接続される。演算増幅器４２の出力は抵
抗６８．ダイオード６９によりそのプラス入力にフィー
ドバックされており、さらにダイオード７０を介して抵
抗６５．６６の接続点に接続されている。またその接続
点はコンデンサ７１を介してアースに対して並列に接続
された抵抗７２とダイオード７３に接続される。さらに
演算増幅器４３はダイオード７５゜抵抗７６を介して正
帰還されており、またその出力は第１図に図示した論理
回路１５の入力端子の一方（二接続されている。

回転数信号変換回路４０は内燃機関の瞬間（現在）回転
数に逆比例した出力電圧を発生す−る。回転数が４つの
抵抗６３〜６６（二よって定められる信号線６７の信号
レベルに達すると第２図に図示したｔｏの時点（二連し
、演算増幅器４２で構成されるコンパレータハローレベ
ルからハイレベルの電位（二切り変わる。これまで導通
していたダイオード７０はそれにより遮断されコンデン
サ７１への充電が開始される。これによって第２図の線
Ｃで示、した減制御が行なわれる。この充電により演算
増幅器４３のマイナス入力に入力される電位が変わるの
で、現在回転数に対応して演算増幅器がオン・オフし、
それ（二よって燃料供給が遮断されたり再開されたりす
る。

第２図の下限値ｎｗｅ　１は演算増幅器４１の周辺の回
路によって決められる。その下限値に達すると演算増幅
器４１の切り換え状態は抵抗５７とダイオード５６の正
帰還により出力信号は元の電位のままとなっている。こ
の信号状態では抵抗６３゜６４の接続点の電位はダイオ
ード６０．抵抗６１゛を介して下方に４１かれるので演
算増幅器４３の出力信号は高い値となり、それにより燃
料供給が行なわれる。演算増幅器４３のマイナス入力の
電位は低い値となっているので回転数に無関係に燃料が
供給される。

なお、上述した再噴射回転数の基準となる限界値および
限界値の関数値を動作特性量９例えば温度等に従って変
化させるとさら（二よい結果が得られる。

第２図に図示したような燃料供給制御は特ζ二好ましい
ものである。というのは簡単な手段により燃料消費の減
少につながる減速運転（二ともなう燃料カット時（二も
同時（二駆動の安全性が保証されしかも走行特性が良好
なもの（二なるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の概略構成を示すブロック図、第２
図は本発明方法の原理を説明する信号波゛　形図、第３
図は本発明の制御の流れを示す流れ図、第４図は本発明
方法を実現する装置の回路図である。 １０・・・空気流量センサ　　１１・・・回転数センサ
１２・・・温度センサ　　　　１３・・・アイドリング
センサ１４・・・時間信号発生器　　１５・・・論理回
路１６・・・遮断回路　　　　　１７・・・掛は算回路
１８・・・燃料噴射弁

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）現在回転数と再噴射回転数閾値に従って減速運転
   時における内燃機関の燃料供給量を制御する内燃機関の
   燃料供給量制御方法において、現在回転数が所定の値（
   ｎａｂｒ）　Ｃなった場合再噴射回転数が初期閾値（ｎ
   ｗｅｏ）から所定の時間関数（ｎｗｅ（ｔ））に従って
   下限値（ｎｗｅｌ）に減少され、回転数が再噴射回転数
   以上となった場合内燃機関への燃料供給をカットするよ
   うにした内燃機関の燃料供給量制御方法。
2. （２）燃料供給に続いて回転数が下限値（ｎｗｅｌ）よ
   り大きくなった場合、少なくとも所定の回転数（ｎｗｅ
   ２）に達するま、で再び燃料をカットするのを停止する
   ようにした特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の燃
   料供給量制御力−法。
3. （３）再噴射回転数の基準となる限界値並びＣ二その関
   数を少なくとも温度に関係して変えるようＣ二した特許
   請求の範囲第１項に記載の内燃機関の燃料供給量制御方
   法。
4. （４）絞り弁の位置を検出するセンサと、回転数を比較
   する装置路、その比較結果に基いて燃料を供給するか或
   はカットするかを決める信号処理回路とを備え、減速運
   転時における内燃機関の燃料　、供給量を制限する内燃
   機関の燃料供給量制御装置において、回転数比較におけ
   る目標値を回転数並びに時間に従って変化させるように
   した内燃機関の燃料供給量制御装置。
5. （５）減速運転時再噴射回転数の基準となる目標値を回
   転数閾値より回転数が小さくなった場合所定の関数（ｎ
   ｗｅ（ｔ））に従って減少させるよう（−した　　　　
   ゛特許請求の範囲第４項に記載の内燃機関の燃料供給量
   制御装置。
6. （６）各閾値並びに再噴射回転数の時間的な特性を温度
   に従って変化させるよう（ニした特許請求の範囲第４項
   、または第５項に記載の内燃機関の燃料供給量制御装置
   。