JPS5848728A - 電子制御燃料噴射機関の燃料供給方法 - 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】 本発明は、燃料噴射弁を電気信号により操作して燃料噴
射弁から吸気系への燃料の供給量を制御する電子制御燃
料噴射機関の燃料供給方法および燃料供給装置、特に燃
料カットを終了して燃料供給を再開する時の機関回転速
度を制御する燃料供給方法および装置に関する。

電子制御燃料噴射機関において、燃料消費効率を改善し
かつ有害成分の放出量を抑制するために車両の減速中に
燃料カットを行なうことは周知である。機関回転速度が
所定値以下に下降すると、機関の回転停止（エンスト）
を回避するために燃料カットを終了して燃料の供給を再
開する必要があるが、燃料の供給が再開されると、機関
の出力トルクが急激に増大し、機関の出力トルクと駆動
輪のトルクとの不均衡のために車両に衝撃が発生する。

従来の電子制御燃料噴射機関の燃料供給方法および゛装
置では、燃料カット終了後の燃料供給再開時の車両の衝
撃を回避するために、燃料供給再開時の機関回転速度を
小さい値に設定することができず、したがつ゛て減速中
の燃料消費効率の改善および有害成分の放出抑制が十分
に果たされていなかった。

また、減速中に変速機が高速段から低速段己切換えられ
た場合には燃料供給再開時の機関回転変度を大きな値か
ら小さな値へ切換えて燃料カット期間を増大する燃料供
給方法が提案されているが、この方法では燃料供給再開
時の衝撃は十分に抑制されていない。

本発明の目的は、燃料供給再開時の衝撃を回避しつつ減
速中−の燃料カット期間を増大し、これにより燃料消費
効率および有害成分の放出を改善することができる電子
制御燃料噴射機関の燃料供給方法および燃料供給装置を
提供することである。

この目的を達成するために本発明の電子制御燃料噴射機
関の燃料供給方法によれば、減速中の燃料カットを終了
して燃料の供給を再開する時の機関回転速度を、制動装
置が作動しているかあるいは車速が所定値以上である場
合には、その他の場合より小さい値に設定する。

また、本発明の電子制御燃料噴射機関の燃料供給装置は
、制動装置の作動を検出する第１の検出手段、車速を検
出する第２の検出手段、機関回転速度と基準値とを比較
して機関回転速度が基準値以下である場合に燃料噴射弁
の作動を許容する比較７手段、および第１および第２の
検出手段の検出信号を受け、これにより制動装置が作動
しているかあるいは車速が所定値以上である場合にはそ
の他の場合より比較手段の基準値を小さくする制御手段
を備えている。

車速が大きい場合では、燃料カット後の燃料供給再開時
の機関の出力トルクと駆動輪のトルクとの差は小さく、
燃料供給再開時の衝撃は抑′制される。したがって本発
明では、車速か太きい場合の燃料供給再開時の機関回転
速度を小さい値に設定することにより、燃料供給再開時
の衝撃を抑制しつつ燃料カット期間を増大することがで
きる。

制動装置の作動中では、車両にかかる負の加速度が大き
いため、運転者等の乗員へ、の燃料供給゛再開時の衝撃
感は小さい。したがって本発明では、車両の制動中では
燃料供給再開時の機関回転速度を小さい値に設定するこ
とにより、乗員に不快な衝撃感を与えることなく、燃料
カット期間を増大することができる。

制動装置が作動しているか否かは、制動ペダルが操作さ
れているか否かから検出できる。制動ペダルが操作され
ているか否かを、時間を置いて検出し、′制動ペダルが
継続的に操作されている場合に燃料供給再開時の機関回
転速度を、小さい値に設定することが好ましい。運転者
は制動、ぺ、ダルを断続的に操作する場合があり、この
よ３な場合に、非制動中に燃料供給が再開されて衝撃感
が大きくなることがある。制動ペダルが継続的に操作さ
れている場合のみ燃料供給再開時の機関回転速度を小さ
い値に設定することにより、運転者が制動ペダルを解放
した時に燃料供給が再開されるのを回避することができ
る。

本発明の燃料供給装置では燃料カットは、燃料噴射弁へ
送られる燃料噴射パルスの発生を阻止することにより行
なわれるのが好ましい。第１の検出手段は制動ペダルの
操作量を検出するスイッチであってもよい。

図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明が適用される電子制御燃料噴射機関の全
体の概略図である。エアクリーナｌから吸入された空気
は、エアフローメータ２、絞り弁３、サージタンク４、
吸気ボート５、および吸気弁６を含む吸気通路１２を介
して機関本体７の燃焼室８へ送られる。絞り弁３は運転
室の加速ペダル１３に連動する。燃焼室８はシリンダヘ
ッド９、シリンダブロック１０、およびピストン１１に
よって区画され、混合気の燃焼によって生成された排気
ガスは排気弁１５、排気ポート１６、排気分岐管１７、
および排気管１８を介して大気へ放出される。バイパス
通路２１は絞り弁３の上流とサージタンク４とを接続し
、バイパス流量制御弁２２はバイパス通路２１の流通断
面積を制御してアイドリンク時の機関回転速度を一定に
維゛持する。窒素酸化物の発生を抑制するために排気ガ
スを吸気系へ導く排気ガス再循環（ＥＧＲ）通路２３は
、排気分岐管１７とサージタンク４とを接続し、オンオ
フ弁形式の排気ガス再循環（ＥＧＲ）制御弁２４は電気
パルスに応動してＥＧＲ通路２３を開閉する。吸気温セ
ンサ２８はエアフローメータ２内に設けられて吸気温を
、検出し、スロットル位置センサ２９は、絞り弁３０開
度を検出する。

水温センサ３０はシリンダブロック１０に取付けられて
冷却水温度、すなわち機関温度を検出し、酸素濃度セン
ナとしての周知の空燃比センサ３１は排気１分岐管１７
の集合部分に取付けられて集合部分における酸素濃度を
検出し、クランク角センサ３２は、機関本体７のクラン
ク軸（図示せず）に結合する配電器３３の軸３４の回転
からクランク軸のクランク角を検出し、車速センサ３５
は自動変速機または手動式変速機３６の出力軸の回転速
度を検出し、リミットスイッチ３８は制動ペダル３９の
操作を検出する。制動ペダル３９が踏込まれると、リミ
ットスイッチ３８はオフからオンへ変化する。これらの
素子２　、２８　、’２９　、３０　、３１　、３２゜
３５　、３８の出力、および蓄電池３７の電圧は電子制
御装置４０へ送られる。燃料噴射弁４１は各気筒に対応
して各吸気ポート５の近傍にそれぞれ設けられ、ポンプ
４２は燃料タンク４３からの燃料通路４４を介して燃料
噴射弁４１へ送る。電子制御装置４０は各センサからの
入力信号から燃料噴射量を計算し、計算した燃料噴射量
に対応したパルス幅の電気パルスを燃料噴射弁４１へ送
る。電子制御装置４０はまた、バイパス流量制御弁２２
、ＥＧＲ制御弁２４、自動変速機または手動式変速機３
６の油圧制御回路のソレノイド４５、および点火装置４
６を制御する。点火装置４６０点火コイルの二次側は配
電器３３へ接続されている。

第２図は電子制御装置の内部のブロック図である。ＣＰ
Ｕ　（中央処理装置）５６、ＲＯＭ　（読出し専用記憶
装置）５７、ＲＡＭ　（直接アクセス記憶装置）　ｓｓ
　、　５９、マルチプレクサ付きＡ／Ｄ　（アナログ／
デジタル）変換器６０、および入出力インタフェース６
１は、バス６２を介して互いに接続されでいる。ＲＡＭ
　５９は、補助電源へ接続されており、点火スイッチが
開かれて機関が停止している期間も所定の電力を供給さ
れて記憶を保持することができる。エアフローメータ２
、吸気温センサ２８、水温センサ３０、および空燃比セ
ンサ３１からのアナログ信号はＡ／Ｄ変換器６０へ送ら
れる。

スロットル位置セッサ２９、クランク角センサ３２、車
速センサ３５およびリミットスイッチ３８の出力は入出
力インタフェース６１へ送られ、バイパス流量制御弁２
２、ＥＧＲ制御弁２４、燃料噴射弁４１、ソレノイド４
５、および点火装置４６は入出力インタフェース６１か
ら入力信号を送られる。

第３図は本発明の方法に従うプログラム例のフローチャ
ートである。ステップ６５ではスロツトル位置センサ２
９からの入力信号から絞り弁３がアイドリング開度にあ
るか否かを判別し、判別結果が正であればステップ６６
へ、否であればステップ８３へ進む。ステップ６６では
車速センサ３５からの入力信号から車速か所定値Ａ以下
か否かを判別し、判別結果が正であればステップ６７へ
、否であればステップ７３へ進む。ステップ６７ではリ
ミットスイッチ３８からの入力信号から車両が制動中か
否かを判別し、判別結果が正であればステップ６８へ、
否であればステップ６９へ進む。ステップ６８ではフラ
グＦ１を１１１１１にする。ただし２値論理な“１”、
′０”で定義する。フラグＦ１＝”１”は現在制動中で
あることを意味する。

ステップ６９ではフラグＦｌを１”にする。フラグＦ１
−”Ｏ″は現在非制動中であることを意味する。

ステップ７０ではフラグＦ２が”１”か否かを判別し、
判別結果が正であればステップ７８へ、否であればステ
ップ７９へ進む。フラグＦ２は後述のステップ８２から
理解されるように、このプログラムの前回の実行時にリ
ミットスイッチ３８がオンであるか否かを判別するため
のフラグであり、フラグＦ２−′１″は前回ではリミッ
トスイッチ３８がオンであって車両が制動中であったこ
とを意味する。ステップ７０を設けた理由は、運転者が
制動ペダル３９を継続的に操作せずに、制動ペダルを踏
込んだり、解放したりする場合があり、七のよ゛うな場
合には非制動中に燃料供給が再開される恐れがあるがこ
の場合に後述のステップｔ８の実行により燃料供給再開
時の設定回転速度が小さい値に選択されることを回避す
るためである。

ステップ７３ではステップ６７と同様にリミットスイッ
チ３Ｂがオンか否かを判別し、判別結果が正であればス
テップ７４へ、否であればステップ７５へそれぞれ進む
。ステップ７４ではフラグＦｌを１″にし、ステップ７
５ではフラグＦｌを′０”にする。

ステップ７８では燃料カットを終了する機関回転速度Ｐ
を所定値Ｐ１に設定する。ステップ７９では燃料、カー
ット、を終了する機関回転速度ＰをＰ２　（ただしＰ２
　＞　ＰＩ　）に設定する。すなわち車速か所定値Ａ以
上かあるいはブレーキスイッチがオンである場合にはＰ
は小さい値ｐｉに設定され、車速か所定値Ａより小さく
かつブレーキスイッチがオフである場合にはＰは大きな
値Ｐ２に設定される。ステップ８０では機関回転速度Ｎ
ＡＰか否かを判別し、判別結果が正であればステップ８
１へ、否であればステップ８３へそれぞれ進む。ステッ
プ８１では燃料カットを実施する。ステップ８２ではフ
ラグＦ１の値をフラグＦ２へ代入する。フラグＦ２の値
はプログラムの次回の実行時にステップ７０において利
用される。ステップ８３では燃料カットを中止して燃料
供給を実施する。

第４図は本発明の電子制御燃料噴射機関の別の実施例を
示している。エアクリーナ８８を通って吸気通路８９べ
吸入された空気は、運転室の加速ペダルに連動する絞り
弁９０により流量を制御され、吸気分岐管９１を介して
機関本体９２の燃焼室へ導かれる。排気系には上流から
順番に排気分岐管９３、排気管９４、および三元触媒を
収容する触媒コンバータ９５が設けられている。−燃焼
室の点火栓への供給電流は点火コイル９６および配電器
９７により制御される。車速センサ９９は車速を検出し
、エアフローメータ１００は吸入空気流量を検出し、吸
気温センサ′１０１は吸気温度を検出し、水温センサ１
０２はシリンダブロックに取付けられて冷却水温度を検
出し、空燃比センサ１０３は排気分岐管９３に取付けら
れて排気ガス中の゛酸素濃度を検出し、スロットルセン
サ１０４は絞り弁９０の開度を検出し、リミットスイツ
′ｆ１０５は運転室の制動ペダル１０８の操作を検出す
る。

制動ペダル１０・′８が踏込まれると、リミットスイッ
チ１０５はオフからオンへ変化する。点火コイル９６の
Ｌ次電流信号、エアフローメータ１００、吸気温センサ
１０１、水温センサ１０２、空燃比センサ１０３、スロ
ットルセンサ１０４、およびリミットスイッチ１０５の
出力は電子制御装置１０６へ送られる。燃料噴射弁１０
７は吸気分岐管９１の各核部分に設けられ、電子制御装
置１０６からの電気パルスに応動して開閉する。

第５図は電子制御装置１０６の内部のブロック図、第６
図は第５図の各個所の電圧波形図である。点火コイル９
６からの一次電流信号は分周回路１０９へ送られ、分周
回路１６９は、点火コイル９６の一次電流信号の周期に
等しいパルス幅のパルスを発生する。すな′＃＞２ち点
火コイル９６の一次電流信号の立上がり時刻ｔ１から次
の立上がり時刻ｔ２まで分周回路１０９の出力は１”に
維持される。燃料カット回路１１０の出力は分周回路１
０９へ送られ、燃料カット期間では分周回路１０９の出
力は”０”に維持される。基本噴射パルス発生回路１１
１は、コンデンサ１１２を含み、このコンデンサ１１２
は、分周回路１０９からのパルスにより時刻ｔ１からｔ
２まで充電され、エアフローメータ１００の出力電圧に
関係する放電電流で時刻ｔ２から放電される。時刻ｔ１
からｔ２までの時間τａは機関回転速度Ｎに反比例し、
時刻ｔ２におけるコンデンサ１１２０両端電圧は頁に比
例する。コンデンサ１１２０両端電圧は時刻ｔ３におい
て零となり、時刻ｔ２からｔ３までの間、基本噴射パル
ス発生回路１１１の出力がｌ”に維持される。コンデン
＋１１２’の放電電流は吸入空気流量Ｑが増大するに連
れて減少するので、時刻ｔ２がらｔ３までの、時間τｂ
は吸入空気流量Ｑが増大するに連れて増大する。結局τ
ｂは９に比例させることが可能である。基本噴射パルス
発生回路１１１の出力は噴射パルス補正回路１１３へ送
られる。噴射パルス補正回路１１３はコンデンサ１１４
を含み、このコンデ°ンサ１１４は時刻ｔ２からｔ３ま
で充電される。コンデンサ１１４の充電電流は吸気温セ
ンサ１０゛１およびデジタル補正部１１５等からの入力
信号に関係して変化するので、時刻ｔ３におけるコンデ
ンサ１１５０両端電圧はこれらの入力信号に関係して変
化する。コンデンサ１１４は、水温センサ１０２からの
入力信号に関係する放電電流で時刻ｔ３から放電され、
時刻ｔ４においてコンデンサ１１４の両端電圧°は零と
なる。時刻ｔ３からｔ４までの時間τＣは冷却水温度に
関係して変化し、時刻ｔ４において所定のパルス幅τＶ
のパルスが発生する。パルス、幅τＶは燃料噴射弁１０
７の無効噴射時間に等しい。時刻ｔ２からｔ５までの時
間に等しいパルス幅のパルスが噴射パルス補正回路１１
３の出力として発生される。燃料噴射弁１０７は一端に
おいて抵抗１１６を介して蓄電池１１７へ接続され、他
端において増幅器１１８へ接続されている。増幅器１１
８は噴射パルス補正回路１１３がらパルスを受けている
期間、導通し、この期間、燃料噴射弁１０７が付勢され
、燃料を吸気系へ噴射する。

デジタル回路１１５においてタイマ１２１、割込み制御
部１２２、入力インタフェース１２３　、　ＣＰＵ（中
央処理装置）　１２４　、　ＲＡＭ　（直接アクセス記
憶装置）１２５、ＲＯＭ　（読出し専用記憶装置）１２
６、Ａ／Ｄ　（アナログ／デジタル）変換器１２７、お
よびＤ／Ａ　（デジタル／アナログ）変換器１２８は、
バス１２９を介して互いに接続されている。基本噴射パ
ルス発生回路１１１の出力は割込み制御部１２２へ送ら
れ、空燃比センサ１０３およびスロットル七ンｆ　１０
４の出力パルスは入力インタフェース１２３へ送られ、
エアフローメータｌＯＯのアナログ出力はＡ／Ｄ変換器
１２７へ送られる。Ｄ／Ａ　　。

変換器１２８の出力は噴射パルス補正回路１１３へ送ら
れる。

第７図は第５図の燃料カット回路１１０の詳細を示して
いる。点火コイル９６からの一次電流信号はＦ／Ｖ　（
周波数／電圧）変換器１３３へ送られ、Ｆ／Ｖ変換器１
３３の出力端には、機関回転速度Ｎに比例する電圧が今
生する。Ｆ／Ｖ変換器１３３の出力は抵抗１３４を介し
て演算増幅器１３５０反転入°力端子へ送られる。制動
信号１３６および車速信号１３７はオア回路１３８へ送
られる。制動ペダル１０８が操作されてリミットスイッ
ｆ１０５がオンである一場合、制動信号は１”となり、
車速が所定値Ａより大きい場合、車速信号は”ｌ”とな
る。オア回路１３８の出力はアナログスイッチ１３９へ
送られる。抵抗１４０、可変抵抗１４１、および抵抗１
４２は直列に接続されて、蓄電池１１７とアースとの間
に接続される。アナログスイッチ１３９は抵抗１４２に
対して並列に接続されている。可変抵抗・１４１のタッ
プ端子は演算増幅器１３５の非反転入力端子へ接続され
、演算増幅器１３５の出力端子と非反転入力端子との間
にはダイオード１４６および抵抗１４７が接続されてい
る。演算増幅器１３５の出力およびアイドル信号１４８
はオア回路１４９へ送られる。アイドル信号は、絞り弁
９０がアイドリング開度にある場合に０”となる。

オア回路１４９の出力はアンド回路１．５０へ送られる
。分周回路１０９の出力はアンド回路１５０を介して基
本噴射パルス発生回路１１１へ送られるので、オア回路
１４９の出力が０”である場合には分周回路１０９から
基本噴射パルス発生回路１１１への信号ば零となり、こ
の結果燃料噴射が中止される。

車速が所定値Ａより太きいか、あるいは制動ペダル１０
８が操作されている場合には、オア回路１３８の出力が
１”となり、アナログスイッチ１３９が閉じられている
。この結果演算増幅器１３５の非反転入力端子は低い電
圧ｖ１に設定される。

また車速か所定値Ａより小さくかつ制動ペダル１０８が
解放されている場合には、オア回路１３８の出力は０”
と４なり、アナログスイッチ１３９は開かれている。こ
の結果演算増幅器１３５の非反転入力端子は高い電圧Ｖ
２　（Ｖ２　＞　Ｖｌ　）に設定される。電圧Ｖｌ、Ｖ
２は第３図のステップ７８　、７９０車速ＰＩ　、　Ｐ
２にそれぞれ対応する。したがって減速中、機関回転速
度が所定値Ｐ１あるいはＰ２より大きい場合には、演算
増幅器１３５の出力は”０”であり、また絞り弁９０が
アイドリング開度に維持されているためにアイドル信号
１４８がＯ”となる゛ので、オア回路１４９の出力が”
０”に維持されて、分周回路１０９のパルスが基本噴射
パル表発生回路１１１へ送られるのが阻止され、これに
より燃料がットが実施される。

車速か所定値Ａより大きいかあるいは制動装置が作動し
ている場合には、機関回転速度が所定値Ｐ１以下になる
と、また車速か所定値Ａ以下かつ制動装置が非作動であ
る場合には、機関回転速度が所定値Ｐ２以下になると、
演算増幅器１３５の出力が′１”となり、これによりオ
ア回路１４９の出力が′ｌ”となって分周回路１０９の
出力パルスが葦５本燃料噴射パルス回路１１１へ送られ
るので、−料カットが中止されて燃料供給が再開される
。

絞り弁９０がアイドリング開度より大きく開かれている
場合はアイドル信号１４８が１″となり分周回路１０９
の出力パルスはアンド回路１５０を通って基本噴射パル
ス回路１１１へ送られ、燃料噴射弁１０７からの燃料供
給が行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される電子制御撚゛料噴射機関の
全体的な概略図、第２図は第１図の電子制御装置のブロ
ック図、第３図は本発明の方法を実施するプログラム例
のフローチャート、第４図は本発明が適用される他の電
子制御燃料噴射機関の全体的な概略図、第５図は第４図
の電子制御装置のブロック図、第６図は第４図の電子制
御装置のタイミングチャート、第７図は第５図の燃料カ
ット回路の詳細な回路図である。 ３２・・・クランク角センサ、３５　、９９・・・車速
センサ、３８　、１０５・・・リミットスイッチ、４０
　、１０６・・・電子制御装置、４１　、１０７・・・
燃料噴射弁、９６・・・点火コイル、１３５・・・演算
増幅器、１３９・・・アナログスイッチ、１５０・・・
アンド回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　燃料噴射弁を電気信号により操作して燃料噴射弁か
   ら吸気系への燃料供給量を制御する電子制御燃料噴射機
   関の燃料供給方法において、減速中の燃料カットを終了
   して燃料の供給を再開する時の機関回転速度を、制動装
   置が作動しているかあるいは車速か所定値以上である場
   合には、その他の場合より小さい値に設定することを特
   徴とする、電子制御燃料噴射機関の燃料供給方法。 ２　制動装置が作動しているか否かを、制動ペダルが操
   作されているか否かから検出することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項の燃料供給方法。 ３　制動ペダルが操作されているか否かを、時間を置い
   て検出し、制動ペダルが継続的に操作されている場合に
   燃料供給再開時の機関回転速度を、前記率さい値に設定
   することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の燃料
   供給方法。 ４　燃料噴射弁を電気信号により操作して燃料噴射弁か
   ら吸気系への燃料の供給量を制御す゛る電子制御燃料噴
   射機関の燃料供給装置において、制動装置の作動を検出
   する第１の検出手段、車速を検出する第２の検出手段、
   機関回転速度と基準値とを比較して機関回転速度が基準
   値以下である場合に燃料噴射弁の作動を許容する比較手
   段、および第１および第゛２の検出手段の検出信号を受
   け、これにより制動装置が作動しているかあるいは車速
   が所定値以上である場合にはその他の場合より比較手段
   の基準値を小さくする制御手段を備えていることを特徴
   とする、電子制御燃料噴射機関の、燃料供給装置。 ５　前記比較手段は、燃料噴射弁へ送る燃料噴射パルス
   の発生を許容するか阻止するかにより燃料カットを制御
   することを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の燃料
   供給装置。 ６　第１の検出手段が、制動ペダルの操作量を検出する
   スイッチであることを特徴とする特許請求の範囲第５項
   記載の燃料供給装置。