JPS6368732A - 多気筒内燃機関制御装置 - 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、多気筒内燃機関（エンジン）を有する車両に
おいて、全気筒のうち、少なくともいずれか１つの気筒
を一時的に停止して車両の走行速度を調節するものに関
し、例えば走行速度制限装置等に適用可能である。

〔従来の技術〕

従来自動車においては、安全上の上限速度が定められて
おり、例えば走行速度が１１０ｋｍに達すると、安全速
度以上で走行中であることを示す警報音を発生するよう
になっている。

しかしながら、運転者によっては、この警報音を無視し
て安全速度以上の走行を続ける場合がある。

このような状況の中で、車両走行速度が上記のような上
限速度に達すると、それ以上走行速度がそれ、上昇しな
いように走行速度を制限することが望まれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、車両の
走行速度が、予め設定された基準速度以上になると、自
動的に内燃機関の出力を低下させ、それ以上速度上昇を
防止することを解決すべき技術的課題とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明では、上記技術的課題を解決するために、 多気筒内燃機関の各気筒への燃料を各々独立して供給す
る燃料供給手段と、 車両の走行速度を検出する車速検出手段と、この車速検
出手段にて検出された前記走行速度が、予め設定された
基準値より大きいことを判定し、この判定結果に基づい
て前記多気筒内燃機関の前記気筒のうち停止すべき気筒
の間引率を決定し、この間引率を示す指令信号を発生す
る間引率制御手段と、 この間引率制御手段からの指令信号に基づいて、前記燃
料供給手段による前記停止すべき気筒への燃料の供給を
停止せしめる燃料供給停止手段とを備えるという技術手
段を採用する。

〔作用〕

しかして、本発明によれば、車両の走行速度が予め定め
られた基準値を越えると、内燃機関の少なくとも一部気
筒への燃料の供給は停止される。

したがって、実質的に作動する気筒数が減少し、内燃機
関の出力が低下し、車両の走行速度が上記基準値以上に
増加することが防止される。

〔実施例〕

以下、本発明を図に示す実施例に基づいて、詳細に説明
する。

以下の実施例は、自動車の定速走行制御装置に本発明を
適用したものであるが、この例では以下に詳述する第３
図のステップ２０４，２０５．２０６に示すように、実
車速５（Ｌ）が、予め設定された基準車速を越えると、
実車速５（ｔ）がそれ以上増力口し続けないように、６
気筒エンジンのうち一部の気筒への燃料噴射を中止する
ようになっている。

以下定速走行制御装置としての他の機能を含めて詳細に
説明する。

第１図はその全体構成図であり、予め定められた走行側
Ｑｌプログラムに従ってディジタル演算処理を実行する
マイクロコンピュータを用いている。

この第【図において、１は車速センサで、自動車の走行
速度に応じた周波数の車速信号を発生するものである。

２はリターン式のセットスイッチで、定速走行のセット
時にブツシュ操作するものである。３はブレーキペダル
の踏込操作に連動開成してブレーキ信号を発生するプレ
ーキスインチで、ブレーキランプを点灯させる既設のも
のを利（以下余白） ４は予め定めた走行制御プログラムに従ってディジタル
演算処理を実行するシングルチップのマイクロコンピュ
ータで、数メガヘルツ（ＭＨｚ）の水晶振動子５を接続
するとともに、エンジンキースイッチの投入にて作動開
始する安定化電源回路（図示せず）よりの５■の安定化
電圧の供給を受けて作動状態となり、所定の演算処理を
１００ｍ５ｅｃ程度の周期にて繰返し、定速走行のため
の制御指令を発するものである。そして、車速センサ１
よりの車速信号、セットスイッチ２よりのセット信号、
ブレーキスイッチ３よりのブレーキ信号などを受け、走
行制御プログラムによる所定の演算処理を実行してスロ
ットル固定信号、気筒間引指令信号を発している。この
マイクロコンピュータ４は定速走行のための演算手順を
定めた走行制御プログラムを記憶している続出専用メモ
リ（ＲＯＭ）と、このＲＯＭの制御プログラムを順次読
出してその手順に対応する演算処理を実行する中央処理
部（ＣＰ、Ｕ）と、このＣＰＵの演算処理に関連する各
種データを一時記憶するとともにこのデータの必要時に
ＣＰＵによる続出しが可能なメモリ（ＲＡＭ）と、水晶
振動子５を伴って上記各種演算のための基準クロックパ
ルスを発生するクロック発生部と、外部との各種信号の
入出力を調整する入出力回路部とを主要構成とする半導
体の大規模集積回路（ＬＳＩ）製のものである。

６は燃料噴射制御回路で、多気筒エンジンをなす６気筒
エンジン９の吸気量１回転数など各種作動パラメータを
検出して各気筒への燃料供給量を計算してそれに応じた
時間幅の噴射パルスを発生するものである。７は気筒間
引制御回路で、マイクロコンピュータ４よりの気筒間引
指令信号および燃料噴射制御回路６よりの噴射パルスを
受け、気筒間引指令信号の間引率に従って噴射パルスを
間引制御し、その間引いた後の噴射パルスを噴射弁駆動
回路８に加え、６気筒エンジン９の各気筒の吸気側に設
けた各噴射弁を開弁駆動し、燃料供給の気筒数制御を行
なっている。１０はスロットルアクチュエータで、マイ
クロコンピュータ４よりのスロットル全開角度の２／３
に対応する第１固定信号、スロットル前回角度（３／３
）に対応する全開固定信号をラッチしてスロットル弁１
１の開度を２／３、或いは３／３に固定するものである
。

そして、マイクロコンピュータ４にて制御手段を構成し
、燃料噴射制御回路６．気筒間引制御回路７、および噴
射弁駆動回路８にて燃料供給手段を構成している。

なお、マイクロコンピュータ４には、定速走行システム
の走行制御プログラムの他に自動変速制御システムなど
の他のシステムの変速制御プログラムをも備えており、
それらのプログラムに対応する演算処理を実行している
。

次に、上記構成においてその作動を第２図、第３図、第
４図、第５図の演算流れ図とともに説明する。

この第２図は走行制御プログラムによるマイクロコンピ
ュータ４の演算処理を示す演算流れ図、第３図は第２図
中の間引制御ルーチンの詳細な演算処理を示す演算流れ
図、第４図、第５図は第３図中の要部の詳細な演算処理
をそれぞれ示す演算流れ図である。

まず、自動車の運転開始のためにキースイッチを投入す
ると、安定化電源回路が作動開始し、その安定化電圧が
マイクロコンピュータ４を含む各部回路に供給されて作
動状態となり、マイクロコンピュータ４の演算は各種フ
ラグの解除を含む初期セット作動を経た後に走行制御プ
ログラムの演算処理に進み、以後この走行制御プログラ
ムを含む制御プログラムの演算処理を１００　ｍ５ｅｃ
程度の周期にて繰返す。

このとき、走行制御プログラムにおいては、まず第２図
のセットスイッチステップ１０１に到来し、セットスイ
ッチ２が操作されているか否かを判定するが、運転開始
時で操作されていないためその判定がノー（ＮＯ）にな
り、ブレーキスイッチ３が作動しているか否かを判定す
るブレーキ判定ステップ１０２に進んでその判定もＮＯ
になり、定速フラグ判定ステップ１１０に進む。このと
き初期セット作動にてフラグが解除されているためその
判定もＮｏになり、スロットル固定解除ステフジ１１１
１間引演算解除ステップ１１２に進む演算を走行し、ス
ロットルアクチュエータ１０をオフしたままにし、かつ
気筒間引制御回路７の間引制御もオフさせて燃料噴射制
御回路６よりの噴射パルスをそのまま噴射弁駆動回路８
に加えている。

そして、この自動車のエンジン始動を行ない、走行開始
しても上記と同様の演算処理を実行し、また発進時など
に一時的にブレーキペダルを踏込んだ場合にはブレーキ
スイッチ３よりブレーキ信号が発生し、ブレーキ判定ス
テップ１０２の判定がイエス（ＹＥＳ）になり、フラグ
解除ステップ１０３を経由するが、その他は同様の演算
を実行し、スロットルアクチェータ１０および気筒間引
制御回路７をいずれもオフ状態に維持している。

この状態における走行中において、自動制御の定速走行
に移行するために、運転者がセットスイッチ２をブツシ
ュ操作すると、走行制御プログラムにおける第２図のセ
ットスイッチ判定ステップ１０１に到来したときその判
定がＹＥＳに反転し、車速計算ステップ１０４に進んで
車速センサ１よりの車速信号に基いて走行速度Ｓ　（ｔ
）を計算し、車速セットステップ１０４にてその走行速
度５（１）を設定車速Ｓ。（＝Ｓ（ｔ）としてセット記
憶し、スロットル固定ステップ１０８に進んでその設定
車速Ｓ。が７０ｋｍ／ｈ以下のときに２／３開度に固定
するための第１固定信号を、また７０ｋｍ／ｈより高い
ときには全開に固定するための全開固定信号をスロット
ルアクチェータ１０に加えてスロットル弁１１の開度を
通常走行時に比してより全開側に増加させた位置に固定
する。そして、間引率初期制御ステップ１０７に進み、
設定車速に応じて気筒間引率を初期設定し、その気筒間
引指令信号を気筒間引制御回路７にラッチし、それによ
る気筒間引制御を開始する。このとき、気筒間引率の初
期設定はスロットル固定ステップ１０６におけるスロッ
トル開度の増加分を打消して走行速度を設定車速Ｓ。に
維持するのに適した初期間引率Ｄ＝Ｄ、を選んでいる。

その後、タイマ初期設定ステップ１０Ｂに進んでタイマ
データＴをＴ＝１にセットし、定速フラグセットステッ
プ１０９にて定速フラグをセットし、定速走行のための
初期制御作動を完了して定速フラグ判定ステップ１１０
に進む。この定速フラグ判定ステップ１１０の判定がＹ
ＥＳに反転し、間引制御ルーチン２００に進む演算を実
行する。この初期制御作動の完了後にセットスイッチ２
の操作を解放した後はセットスイッチ判定ステップ１０
１の判定がＮＯになり、ブレーキ判定ステップ１０２．
定速フラグ判定ステップ１１０を通って間引制御ルーチ
ン２００に進む繰返演算を開始する。

これにより、前記間引制御ルーチン２００において、車
速センサ１よりの車速信号、設定車速Ｓ。。

初期間引率Ｄ＝Ｄ、に基く燃料噴射気筒数の間引率の増
減制御にて定速走行するための演算処理を実行する。

すなわち、間引制御ルーチン２００では第３図のタイマ
減算ステップ２１０に到来し、その時点のタイマデータ
Ｔから「ｌ」を減算してタイマ判定ステップ２０２に進
み、減算後のタイマデータＴがＴ＝Ｏになっているか否
かを判定する。このとき、タイマデータＴはタイマ初期
設定ステップ１０日のＴ＝１の初期設定直後であり、そ
のタイマ判定ステップ２０２の判定がＹＥＳになり、車
速計算ステップ２０３に進んで車速センサ１よりの車速
信号より現時点の走行速度５（ｔ）を求め、次の偏差計
算ステップ２０４にて設定車速Ｓ。に対する走行速度Ｓ
　（ｔ）の偏差ΔＳ　（ｔ）をΔＳ　（ｔ）＝ｓ　（ｔ
）　−３ｏの計算式にて計算し、許容上限判定ステップ
２０５におけるΔＳ　（ｔ）＞ｌｋｍ／ｈの不等式の判
定がセット直後でＮＯになり、許容下限判定ステップ２
０７におけるΔＳ　（Ｌ）＜−１ｋｍ／ｈの不等式の判
定もＮＯになり、初期制御の間引率を維持し、旧偏差更
新ステンプ２０９に進んで旧偏差ΔＳをΔＳ＝Δ５（ｔ
）に更新し、タイマセットステップ２１０にて２秒に相
当するタイマデータＴをセットして１回目の間引制御ル
ーチン２００の演算を終える。

続いて、走行制御プログラムの演算に到来すると、セッ
トスイッチ判定ステップ１０１．ブレーキ判定ステップ
１０２．定速フラグ判定ステップ１１０、間引制御ルー
チン２００に進み、タイマ減算ステップ２０１を通りタ
イマ判定ステップ２０２の判定がＮＯになり、以後同様
の演算を繰返す。そして、タイマセット時点から２秒間
が経過すると、間引制御ルーチン２００におけるタイマ
判定ステップ２０２に到来したときその判定がＹＥＳに
なり、間引率調整の演算を実行し、以後２秒周期にて１
回の間引率調整の演算を繰返す。

すなわち、その間引率調整の演算では、下り坂に差掛か
ってその偏差ΔＳ　（ｔ）が許容上限値のｌｋｍ／ｈに
越えると間引制御ルーチン２００における許容上限判定
ステップ２０５に到来したときその判定がＹＥＳになり
、間引率増加計算ルーチン２０６に進んで、その偏差Δ
ｓ　（ｔ）の大きさおよび走行速度の変化状態の画情報
に基いた間引率調整を行ない、偏差更新ステップ２ｏ９
．タイマセットステップ２１０に進む。

このとき、前記間引率増加計算ルーチン２０６では、第
４図において偏差ΔＳ　（ｔ）が１−／ｈと２ｋｍ／ｈ
の間でかつ偏差Δ５（ｔ）が大きくなる走行速度Ｓ　（
ｔ）の増速傾向のときにΔ５（ｔ）＜２ｋｍ／ｈを判定
する偏差判定ステップ２０６ａ。

Δｓ（Ｂ＜ΔＳを判定する変化状態判定ステップ２０６
ｂを通って第２補正ステツプ２０６ｄに進み、間引率り
をＤ＝Ｄ＋２／２４の加算にて増加させてその新たな間
引率データＤによる間引指令信号を発生し、また走行速
度Ｓ　（ｔ）が減速傾向のときには偏差判定ステップ２
０６ａ、変化状態判定ステップ２０６ｂを通って第１補
正ステツプ２０６ｃに進み、間引率Ｄ＝Ｄ−１／２４の
減算にて減少させてその新たな間引率データＤによる間
引指令信号を発生する。他方、偏差ΔＳ　（ｔ）が２に
一１＋１／ｈ以上になり、かつ走行速度Ｓ　（ｔ）が増
速傾向のときに偏差判定ステップ２０６　ａ、変化状態
判定ステップ２０６ｅを通って第４補正ステップ２０６
ｇに進み、間引率Ｄ＝Ｄ＋３／２４の加算にて増加させ
てその間引指令信号を発生し、また走行速度Ｓ　（Ｌ）
が減速傾向のときには偏差判定ステップ２０６ａ、変化
状態判定ステップ２０６ｅ、第３補正ステツプ２０６ｆ
に進み、間引率りをＤ＝Ｄ−２／２４の減算にて減少さ
せてその間引指令信号を発生する。

従って、下り坂走行に移行して定速走行における設定車
速Ｓ。を越えて増速すると、スロットル弁ＩＩは初期制
御にて固定されたままになっており、間引率増加計算ル
ーチン２０６の演算による間引指令信号を気筒間引制御
回路７にラッチして燃料噴射制御回路６よりの噴射パル
スに対し、６気筒工ンジン９０４周期を２４気筒分の単
位サイクルとして間引き、噴射弁駆動回路８を通って各
気筒への燃料噴射の間引制御における間引率を平均的に
増大させ、６気筒エンジン９の駆動力の減少により走行
速度を減速する。そして、走行速度５（ｔ）が設定車速
Ｓ０に対する±ｌｋｍ／ｈの許容範囲内に入ると、許容
上限判定ステップ２０５゜許容下限判定ステップ２０７
の判定がいずれもＮ。

になり、偏差更新ステップ２０９に進む演算を実行し、
その時点の間引率りを維持して走行速度Ｓ（、Ｌ）を設
定車速Ｓ。近辺に保持する定速制御を行なう。

他方、下り坂走行時の平坦路に差掛かった場合、或いは
上り坂に差掛かった場合に、その偏差Δ５（１）が許容
下限値の一１ｋｍ／ｈを下回ると間引制御ルーチン２０
０における許容下限判定ステップ２０７に到来したとき
その判定がＹＥＳになり、間引率減少計算ルーチン２０
日に進んで、その偏差Δ５（ｔ）大きさおよび走行速度
の変化状態に応じて間引率調整を行ない、偏差更新ステ
ップ２０９、タイマセットステップ２１０に進む。

このとき、前記間引率減少計算ルーチン２０８では間引
率増加計算ルーチン２０６と類似で逆特性の演算処理を
実行する。すなわち、第５図において、偏差Δｓ　（Ｂ
が一１ｋｍ／ｈと−２ｋ＋＋＋　／　ｈの間でかつ走行
速度ｓ　（ｔ）の減速傾向のときにΔＳ　（ｔ）＜−２
ｋｔｎ／ｈを判定する偏差判定ステップ２０８ａ、　Δ
５（ｔ）＞ΔＳを判定する変化状態判定ステップ２０８
ｂを通って第６補正２０８ｄに進み、間引率Ｄ＝Ｄ−２
／２４の減算にて減少させてその新たな間引率データＤ
による間引指令信号を発生し、また走行速度Ｓ　（ｔ）
が増速傾向のときには偏差判定ステップ２０８　ａ、変
化状態判定ステップ２０８ｄを通って第５補正ステツプ
２０８ｃに進み、間引率りをＤ＝Ｄ＋１／２４の加算に
て増加させてその新たな間引率データＤによる間引指令
信号を発生する。また、偏差ΔＳ（む）が−２ｋｍ／ｈ
を下回りかつ走行速度５（１）が減速傾向のときに偏差
判定ステップ２０８ａ、変化状態判定ステップ２０８ｅ
を通って第８補正ステップ２０８ｇに進み、間引率りを
Ｄ＝Ｄ−３／２４の減算にて減少させてその間引指令信
号を発生し、また走行速度Ｓ　（ｔ、）が増速傾向のと
きには第７補正ステツプ２０８ｒに進み、間引率りをＤ
＝Ｄ＋２／２４の加算にて増加させてその間引指令信号
を発生する。

従って、何らかの原因で定速走行における走行速度Ｓ　
（ｔ）が低下し始めた場合にはその設定車速Ｓ０に対す
る偏差の大きさおよび走行速度Ｓ（ｔ）の変化状態に応
じて６気筒エンジン９の作動気筒間引率を平均的に減少
させてエンジン駆動力を増大させ、走行速度を増速する
。そして、走行速度Ｓ　（ｔ、）が設定車速Ｓ。に対す
る±１ｋｎ＋／ｈの許容範囲に入るとその時点の気筒間
引率を維持し、設定速度Ｓ。に基く定速走行制御を行な
う。

このような間引率調整による定速走行を行なうことによ
って、スロットル弁１１の開度が通常走行時に比してよ
り全開側に開いた角度になり、従ってスロットル弁１１
の開度の小さいときの６気筒エンジン９の絞り損失を減
少させることができ、エンジン効率の高い領域にて定速
走行することができ、より低燃費化した低速走行制御を
行なうことができる。

次に、上記の６気筒エンジン９の作動気筒間引率調整に
よる定速走行制御中において、減速酸は停車のためにブ
レーキペダルを踏込むと、ブレーキスイッチ３よりブレ
ーキ信号がマイクロコンピュータ４に加わる。よって、
このマイクロコンピュータ４の走行制御プログラムの演
算にて第２図のセントスイッチ判定ステップ１０１を通
ってブレーキ判定ステップ１０２に到来したときその判
定がＹＥＳに反転し、フラグ解除ステップ１０３に進ん
で定速フラグを解除する。これにより、次の定速フラグ
判定ステップ１１０の判定がＮｏに反転し、間引制御ル
ーチン２００に進まず、スロットル固定解除ステップ１
１１に進んでスロットルアクチェータ１０にリセット信
号を加え、スロットル弁１１の開度を固定するためにス
ロットルアクチェータにラッチしている固定信号を解除
し、スロットル固定を留めてアクセルペダルに連動すせ
、さらに間引制御解除ステップ１１２に進んで間引制御
を停止して燃料噴射制御回路６よりの噴射パルスをその
まま噴射弁駆動回路８に加え、６気筒エンジン９の各気
筒の噴射弁を通して全気筒の燃料噴射状態に復帰する。

以後、ブレーキペダルの踏込みを解放した後も定速フラ
グが解除されたままとなり、セットスイッチ判定ステッ
プ１０１．ブレーキ判定ステップ１０２、定速フラグ判
定ステップ１１０．スロットル固定解除ステフジ１１１
１間引制御解除ステップ１１２に進む演算を繰返し、通
常運転状態になる。

（以下余白） そして、再び定速走行状態に移行する場合にはセットス
イッチ２をブツシュ操作すればよい。

〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明によれば、車両の走行速度が
予め定められた基準値を越えると、内燃機関の少なくと
も一部気筒への燃料の供給が停止されるため、車両走行
塵が上記基準値以上に増加し続けることが防止できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
第１図中のマイクロコンピュータの走行制御プログラム
による演算処理を示す演算流れ図、第３図は第２図中の
間引制御ルーチンの詳細な演算処理を示す演算流れ図、
第４図は第３図中の間引率増加計算ルーチンの詳細な演
算処理を示す演算流れ図、第５図は第３図中の間引率減
少計算ルーチンの詳細な演算処理を示す演算流れ図であ
る。 １・・・車速センサ、２・・・セットスイッチ、４・・
・間引率制御手段をなすマイクロコンピュータ、７・・
・燃料供給停止手段をなす気筒間引制御回路、８・・・
燃料供給手段をなす噴射弁駆動回路、９・・・多気筒内
燃機関の６気筒エンジン、１１・・・スロットル弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 多気筒内燃機関の各気筒への燃料を各々独立して供給す
   る燃料供給手段と、 車両の走行速度を検出する車速検出手段と、この車速検
   出手段にて検出された前記走行速度が、予め設定された
   基準値より大きいことを判定し、この判定結果に基づい
   て前記多気筒内燃機関の前記気筒のうち、停止すべき気
   筒の間引率を決定し、この間引率を示す指令信号を発生
   する間引率制御手段と、 この間引率制御手段からの指令信号に基づいて前記燃料
   供給手段による前記停止すべき気筒への燃料の供給を停
   止せしめる燃料供給停止手段とを備えることを特徴とす
   る多気筒内燃機関制御装置。