(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減速時に燃料をカットし、その後の燃料復帰回転数を、エアコンがオンしているときはオフしているときに比して高く設定したエンジンの燃料制御装置において、
エアコンのオンとオフを切り替えるエアコンスイッチと、
減速時の燃料カット中にエアコンの作動を停止する負荷オフ手段と、
エアコンの作動状態を検出する作動状態検出手段と、
前記エアコンスイッチがオンされてからの経過時間がエアコン中の冷媒が十分に冷やされるのに必要とされる第１の所定時間を経過したか否かを判定する第１の判定手段とを備え、
エアコンが作動中に前記燃料カットが行われる際、前記エアコンスイッチがオンされてから前記燃料カットが行われるまでの経過時間が、前記第１の所定時間を経過していないときには前記負荷オフ手段によるエアコンの作動停止を禁止し、前記第１の所定時間を経過しているときに限り前記負荷オフ手段によるエアコンの作動停止を行うことを特徴とするエンジンの燃料制御装置。
【請求項２】
前記負荷オフ手段によりエアコンがオフされてからの経過時間がエアコン中の冷媒が暖まってしまうのにかかる第２の所定時間を経過したか否かを判定する第２の判定手段を更に備え、前記負荷オフ手段によるエアコン作動停止を前記第２の所定時間内に設定すると共に、減速時の燃料カット中に前記第２の所定時間を経過するときには、燃料を復帰させてからエアコンを作動させることを特徴とする請求項１記載のエンジンの燃料制御装置。
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【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はエンジンの燃料制御装置に関し、特に減速燃料復帰回転数を外部負荷オンのときはオフのときに比して高く設定すると共に、外部負荷がオンしてからの経過時間が短いときは減速中であっても外部負荷をオンにしたままにすることにより、外部負荷への悪影響を防止し、併せて復帰回転数が低回転に落ちることを防止して燃費の悪化を防ぐエンジンの燃料制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
減速時に燃料をカットすることにより燃費を向上させる技術が提案されている。
このような減速燃料カットエンジンにおいて、外部負荷がオンしているときはエンジン負荷が上昇していることに鑑みて、燃料復帰回転数を外部負荷がオフしているときに比して高めに設定している（例えば、特公昭５５−３４２９５号）。復帰回転数を高めに設定することにより、エンジン負荷があるときでもエンジンの運転を滑らかにするというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
燃料をカットしている最中に負荷をオンすることは当然に燃焼の安定化が損なわれるので、復帰回転数を高く設定して燃料供給再開を行なわなくてはならないが、負荷がオンしているときに復帰回転数を高めに設定することは、燃料供給の復帰が早めに設定されることとなり、その結果、減速時において燃費が悪化するという欠点が発生する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来技術の欠点を解消するために提案されたもので、その目的は、減速中は外部負荷を原則的にオフすることにより復帰回転数の高回転化を防いで燃費を向上させ、その一方で外部負荷がオンしてから短時間内にオフされようとするときは、その外部負荷のオフを禁止するようにして、復帰回転数を低めに維持して燃費の悪化を防止し併せて外部負荷への悪影響を防止したエンジンの燃料制御装置を提案するものである。
【０００５】
かかる目的の本発明の構成は、減速時に燃料をカットし、その後の燃料復帰回転数を、エアコンがオンしているときはオフしているときに比して高く設定したエンジンの燃料制御装置において、
エアコンのオンとオフを切り替えるエアコンスイッチと、
減速時の燃料カット中にエアコンの作動を停止する負荷オフ手段と、
エアコンの作動状態を検出する作動状態検出手段と、
前記エアコンスイッチがオンされてからの経過時間がエアコン中の冷媒が十分に冷やされるのに必要とされる第１の所定時間を経過したか否かを判定する第１の判定手段とを備え、
エアコンが作動中に前記燃料カットが行われる際、前記エアコンスイッチがオンされてから前記燃料カットが行われるまでの経過時間が、前記第１の所定時間を経過していないときには前記負荷オフ手段によるエアコンの作動停止を禁止し、前記第１の所定時間を経過しているときに限り前記負荷オフ手段によるエアコンの作動停止を行うことを特徴とする。
【０００６】
エアコンの作動停止を禁止することにより、燃料供給復帰回転数は低く維持されるので、燃費の悪化が防止される。
【０００７】
【実施例】
以下、本願発明の実施例について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施例に係るエンジンの燃料制御装置の全体構成を示す図である。同図において、エンジン本体１の燃焼室３内にはピストン２が摺動しており、燃焼死つ３には吸気ポート４，排気ポート６が支持されている。また、吸気ポート４と燃焼室３の間には吸気弁７が、排気ポート６と燃焼室３との間には排気弁８が夫々配設されている。
【０００８】
吸気ポート４の上流側には、吸入空気量を制御するスロットル弁９が設けられ、その下流側には吸気拡大室としてのサージタンク１０が配設されている。更にその下流には、燃料を風車供給するインジェクタ１１が設けられている。吸気ポート４への吸入空気量はエアフローメータ２０内のセンサ２０ａにて検出され、吸入空気の温度はセンサ２１にて検出される。スロットル開度センサ２３はアイドルスイッチ２２を内蔵しており、スロットル弁９の開度を検出する。デイストリビュータ１５には、エンジン回転数を検出する回転数センサ２５が配設され、吸気ポート６には酸素濃度センサ２６そしてその下流側に触媒装置２４が配設されている。
【０００９】
また、ＥＣＵ３０は、エアコンが接続されている。エアコン１００が作動中であることを示す信号Ａ／Ｃ作動中を入力する。ＥＣＵ３０はこの信号でエアコン１００の作動状態を監視できる。エアコン１００の不図示のスイッチがオンすると通常はエアコン１００は作動するが、ＥＣＵ３０は信号「Ａ／Ｃオン」により、エアコン１００を前記スイッチと独立してエアコンの作動を停止又は再開することができる。
【００１０】
帆実施例では、外部負荷の一例として「エアコン」を挙げているが、燃料供給復帰回転数が上昇して燃費が悪化するのを防止するために、この信号「Ａ／Ｃオン」を０にしてエアコン１００を停止し、また「Ａ／Ｃオン」を１にしてエアコン１００を再開したりする。
この実施例では、スロットルが全閉のときに、エンジン回転数ＮｅがＮＡ（燃料カット回転数）を越えていると燃料供給を停止する。燃料供給再開のためのエンジン回転数は、本実施例では２通り用意されており、図２に示すように、エアコン１００がオンしているときは復帰回転数はＮＲＬＯＮ（＜ＮＡ）に設定され、オフしているときはＮＲＬＯＦＦ（＜ＮＲＬＯＮ）に設定されている。ＮＲＬＯＦＦ＜ＮＲＬＯＮとするのは、エアコンがオンしているときは燃料供給再開を早め、エアコンに悪影響を与えないためである。
【００１１】
図３〜図５は、この実施例の動作を示すタイミングチャートである。これらの図面を用いて実施例の制御動作の概略を説明する。
図３は、エアコンがオンしてから十分に時間が経過している時点Ｔ１で燃量カット状態（Ｎｅ＞ＮＡ）が検出されたときの動作を示す。かかる場合は、エアコンを停止する。エアコンを停止することにより、即ち燃料復帰回転数を負荷がオフ時におけるＮＲＬＯＦＦとすることにより、燃費の向上を測る。また、エアコンがオンしてから冷媒が冷えるまでの時間をｔ１とすると、図３の例では、エアコンがオンして燃料カットが発生するまでｔ１以上経過しているので、時刻Ｔ１でエアコンをオフにしてもエアコンに悪影響を与えることはないからである。燃料供給をカットすることによりエンジン回転数が低下して、Ｎｅ≦ＮＲＬＯＦＦとなると燃料供給が再開される（図３の例では、時刻Ｔ２）。
【００１２】
図４は、エアコンが停止されてから、そのままの状態（スロットルは全閉で、エアコンは停止されたまま）で時間ｔ２が経過したときのタイミングチャートである。即ち、燃料供給が時刻Ｔ２で再開されてエンジン回転数が上昇して、Ｎｅ≦ＮＡとなる（時刻Ｔ３）と、燃料カットが再開される。このような状態でエアコンオフの状態が時間ｔ２以上経過したならば、エアコン内の冷媒は暖まってしまっているので、エアコンを作動させる必要がある。そこで、まず、燃料供給を時刻Ｔ４で再開し、その約１．２秒後にエアコンを作動させる。燃料供給の再開とエアコンの作動を同時刻としないのは、トルクショックの発生を防止するためである。
【００１３】
図５は、エアコン中の冷媒が十分に冷やされない時点で（エアコンがオンされてから時間ｔ１以内）燃料供給を停止する条件が成立した場合を説明する。かかる場合は、たとえ燃料供給を停止する条件が揃ってエアコンを停止すべきだと言っても、エアコンが十分に冷えていないので、そのままエアコンを停止することは温風が吹き出されてドライバに不快感を与える。そこで、この実施例では、燃料供給の停止は続行してエアコンは停止せずに、燃料供給の復帰回転数を高めのＮＲＬＯＮとする。燃料供給の復帰回転数を高めのＮＲＬＯＮとすることにより、エンジン回転数が低くなり過ぎてエアコンへの悪影響を防止する。この実施例では、エアコンを冷やすために本来は停止すべきところを強制的に作動さていることを示すために、フラグＦを設け、その値を２とする。この状態で時間が経過して、エアコンがオンしてから時間ｔ１が経過した場合は、冷媒が十分に冷えていると考えられるので、エアコンを停止する（時刻Ｔ８）。
【００１４】
図６，図７は実施例の制御手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２において、アイドルスイッチの状態やエンジン回転数Ｎｅ等を読み取る。ステップＳ４では、アイドルスイッチの状態により、スロットルが全閉状態の減速状態にあるかを調べる。アイドル状態にないときは、ステップＳ１００に進んで、その状態における適正な制御を行なう。
【００１５】
アイドル状態にあるときは、ステップＳ６でエンジン回転数Ｎｅが燃料カットを行なう回転数ＮＡを越えているかを調べる。スロットルが全閉状態においてエンジン回転数ＮｅがＮＡを越えているときは、燃費を節約するために、ステップＳ８で燃料カット（Ｆ／Ｃ）を行なう。
ステップＳ１０では、信号「Ａ／Ｃ作動中」に基づいてエアコンの作動状態を調べる。今、エアコンが作動していない場合を説明する。かかる場合は、ステップＳ２４に進んでフラグＦの値を調べる。ここで、フラグＦは、
Ｆ＝０：  エアコン強制オフ
Ｆ＝１：  通常のエアコンオフ状態
Ｆ＝２：  エアコンクーリングアップ中
を意味する。従って、エアコンがオフされているときは、フラグＦは１なので、ステップＳ２４からステップＳ２６に進んでフラグＦを１にセットしてから、ステップＳ２２で燃料供給復帰回転数を、ＮＲＬＯＦＦ（＜ＮＡ）にセットする。燃料供給復帰回転数がＮＲＬＯＦＦにセットえると、エンジン回転数がＮＲＬＯＦＦにまで落ち込んできた時点で燃料供給を再開する。
【００１６】
次に、燃料カット実行中にエアコンがオンされた場合を考える。かかる場合は、ステップＳ１０からステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、エアコンがオンされてからの経過時間が所定時間幅ｔ１よりも長いかを調べる。即ち、エアコンがオンしてから時間ｔ１以上経過したかを調べる。エアコンが直前にオンされたならば、ｔ１は未経過なので、ステップＳ１４に進んで、燃料供給復帰回転数をＮＲＬＯＮ（＞ＮＲＬＯＦＦ）にセットする。即ち、時間ｔ１が経過しない以前には、エアコンの冷媒は冷えていないので、ステップＳ１４以下に進んで、フラグＦを２としてエアコンが“ウオームアップ中”であることを記憶し、但し、エアコンが作動している分だけ負荷が増えているので、復帰回転数をＮＲＬＯＦＦからＮＲＬＯＮに高めてエンジンの安定性を確保する。図５を参照。
【００１７】
ｔ１時間が経過する前に、エンジン回転数ＮｅがＮＲＬＯＮ（＜ＮＡ）を越えるときがあれば、ステップＳ６でＮＯと判断されて、ステップＳ４０（図６）→ステップＳ４４→ステップＳ４６に進んで燃料供給を再開する。
次に、エアコンが作動している最中に燃料カットがなされた（Ｎｅ≧ＮＡでＩＤＬＥ＝１）場合を説明する。かかる場合は、ステップＳ４→ステップＳ６→ステップＳ８と進んで燃料をカットし、ステップＳ１２でエアコンがオンしているまでの経過時間を調べる。この経過時間がｔ１を越えていない場合には、前述のように、ステップＳ１４以下に進む。一方、燃料カットが開始された時点で既にエアコンがオンされていてそのオンからｔ１時間以上経過していた場合（図３，図４）には、ステップＳ１２→ステップＳ１８と進んで、エアコンをオフにする。そして、フラグＦを０にして（ステップＳ２０）、ステップＳ２２で燃料供給復帰回転数をＮＲＯＮよりも低いＮＲＬＯＦＦに設定する。既に冷媒温度は低下しているのでエアコンをオフにしても問題はなく、また、燃料供給復帰回転数をＮＲＯＮよりも低いＮＲＬＯＦＦに設定することにより燃費向上を図るものである。即ち、エンジン回転数Ｎｅが燃料カット回転数ＮＡ未満になると、ステップＳ６→ステップＳ４０→ステップＳ４２と進み、エンジン回転数Ｎｅ≦ＮＲＬＯＦＦならばステップＳ４６で燃料供給を再開する（図３，図４の時刻Ｔ２）。
【００１８】
燃料供給が再開されるとエンジン回転数は上昇するかも知れない。そして、エンジン回転数ＮｅはＮＡを越える場合もある。
エアコンが強制的にオフされて、フラグＦが０にされた後で、燃料カット条件（Ｎｅ≧ＮＡでＩＤＬＥ＝１）が満たされた場合を説明する。かかる場合は、ステップＳ６→ステップＳ８→ステップＳ１０と進む。エアコンは強制的にオフされているので、ステップＳ１０→ステップＳ２４→ステップＳ２８と進む。ステップＳ２８で、エアコンが強制的にオフされ（ステップＳ１８）からの経過時間を調べる。この経過時間がｔ２  未満であれば、エアコンの冷媒はまだ冷えているので、ステップＳ２８→ステップＳ２２と進んで、エアコンオフを継続して燃料供給復帰回転数もＮＲＬＯＦＦのままとする。
【００１９】
エアコンが強制的にオフ（ステップＳ１８）されて、フラグＦが０にされた（ステップＳ２０）後で、燃料カット条件（Ｎｅ≧ＮＡでＩＤＬＥ＝１）が満たされた状態で更に時間が経過した場合を説明する。かかる場合は、ステップＳ６→ステップＳ８→ステップＳ１０→ステップＳ２４→ステップＳ２８→ステップＳ３０と進む。そして、ステップＳ３０で燃料供給を再開（図４の時刻Ｔ４）し、ステップＳ３２で所定時間（約１．２秒）が経過した後にステップＳ３４でエアコンを再起動する。時間ｔ２以上が経過したときは冷媒がかなり暖まったと考えられるので、ステップＳ３４でエアコンを再開するのである。ステップＳ３０で燃料供給再開を行なってから、その後にエアコンをオンするのは、燃料供給再開のトルク変動とエアコンオンに伴うＩＳＣ（アイドルスピード制御）によるトルク変動とを一致させないためである。
【００２０】
以上説明したように、本実施例の燃料制御装置によれば、
▲１▼：減速時には燃料供給を停止すると共に、その後の燃料供給の復帰回転を、エアコンなどの外部負荷がオン時にはオフ時に比して高めに設定することにより、燃料供給の復帰を負荷がオン時には早めることにより、エンジンや外部負荷への過度の負担を低減している。
▲２▼：そして、減速中には原則的に外部負荷をオフするようにして、その負荷への負担を軽減しているが、外部負荷がその機能を十分に発揮していないような状態にあるとき、即ち、その負荷がオンしてからの経過時間が長くないようなとき（前記実施例ではｔ１以前）に、燃料供給の停止を行なう条件が発生した場合には、外部負荷をオフせずに、その機能が十分に発揮することができる状態まで作動せしめる。外部負荷をオフにしなければ、当然ながら燃料供給の復帰回転数は低い値に設定しておいても問題はないので、燃費の悪化が防止される。
▲３▼：上記実施例では、強制的に負荷をオフした後に負荷を再開する経過時間をｔ２（ステップＳ２８）としている。即ち、負荷が強制的にオフにされた状態がｔ２以上継続すれば、その負荷は本来の機能を発揮できない状態にあるので、強制オフ時間をｔ２に限定して、再度負荷をオン状態にするのである。
▲４▼：この負荷の再開は、燃料供給の再開が好ましいものの、燃料供給の再開と負荷の再開とが一致すると、トルクショックが発生するおそれがあるので、燃料供給の再開を負荷の再開よりも早く行なうようにしている。
【００２１】
尚、本発明は上記実施例に限定されないのは明らかである。例えば、上記実施例では、負荷の例としてエアコンを挙げたが、本発明はそれに限定されず、例えば、負圧状態を発生させるためにバキュームポンプにも適用が可能である。
【００２２】
【発明の効果】
従って、本願発明のエンジンの燃料制御装置によると、外部負荷がオンされてからの経過時間が短いような状態で燃料供給を停止すべき減速状態が発生したならば、外部負荷を停止することは行なわないので、燃料供給の復帰回転数は低めに保たれる。かくして、外部負荷への悪影響と燃費の悪化とが併せて防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した好適な実施例のエンジンシステムの図である。
【図２】図１の実施例の、燃料カット／復帰の作動を説明する図。
【図３】実施例の動作の一例を説明するタイミングチャート。
【図４】実施例の動作の一例を説明するタイミングチャート。
【図５】実施例の動作の一例を説明するタイミングチャート。
【図６】実施例の制御手順を説明するフローチャート。
【図７】実施例の制御手順を説明するフローチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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