(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に吸入される空気流量を調節するスロットルバルブの全閉状態を検出するスロットル全閉検出手段と、
前記内燃機関の機関回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記スロットル全閉検出手段により前記スロットルバルブの全閉状態が検出され、かつ、前記回転速度検出手段により検出された機関回転速度が所定値以上のとき前記内燃機関への燃料供給を停止状態とする前記所定値を機関回転速度に対する第１の判定値として設定する停止判定値設定手段と、
前記内燃機関への燃料供給を前記停止判定値設定手段による停止状態から復帰状態とする機関回転速度に対する第２の判定値を設定する復帰判定値設定手段と、
前記復帰判定値設定手段による前記第２の判定値に基づき前記内燃機関への燃料供給が復帰状態とされた直後における機関回転速度の最大値を検出する最大値検出手段と、
前記最大値検出手段により検出される前記最大値に基づき前記停止判定値設定手段により設定された前記第１の判定値を変更する停止判定値変更手段と
を具備することを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項２】
前記最大値検出手段により検出される前記最大値は、前記内燃機関の暖機状態に応じて補正されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両走行中に内燃機関への燃料供給を停止状態とする所謂燃料（フューエル）カット機能を有する内燃機関用制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関用制御装置に関連する先行技術文献としては、特開昭６１−２６１６３４号公報、特公平４−５１６５５号公報にて開示されたものが知られている。このうち、特開昭６１−２６１６３４号公報では、エンジンパラメータである吸入空気量−エンジン回転数（機関回転速度）比を学習し燃料カットが実行されている。また、特公平４−５１６５５号公報では、実際の燃料カット時間（内燃機関への燃料供給の停止状態である時間）に基づき燃料カット領域を更新する技術が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のものでは、所定条件を満足したときに燃料カット制御を実行して内燃機関への燃料供給を停止し燃費の向上を図るものであるが、燃料カット制御に移行するときの機関回転速度である燃料カット回転速度を内燃機関毎の個体差に応じて設定することができないという不具合があった。
【０００４】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、内燃機関における燃料カット制御に移行するときの機関回転速度を内燃機関毎の個体差に応じて低く設定できると共に、内燃機関への燃料供給の停止状態から復帰状態となるときの機関回転速度の小刻みな変動による内燃機関の振動を低減し、空燃比の乱れによるエミッションの悪化を防止できる内燃機関用制御装置の提供を課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の内燃機関用制御装置によれば、停止判定値設定手段により設定された機関回転速度に対する第１の判定値が、復帰判定値設定手段により設定された機関回転速度に対する第２の判定値に基づき燃料供給が復帰状態とされた直後に最大値検出手段により検出された機関回転速度の最大値に基づき変更される。これにより、内燃機関の燃料カット制御において、内燃機関毎の個体差に応じて燃料供給を停止状態とする第１の判定値が設定され、燃料供給が停止状態から復帰状態とされた直後に機関回転速度が第１の判定値を越えてハンチングが生じることがないため、内燃機関の振動が低減され、空燃比の乱れによるエミッションの悪化が防止されると共に、燃費を向上することができる。
【０００６】
請求項２の内燃機関用制御装置では、最大値検出手段により検出された機関回転速度の最大値が内燃機関の暖機状態に応じて補正されることで、内燃機関が暖機途中であっても燃料供給を停止状態とする第１の判定値が適切に設定される。これにより、内燃機関の暖機途中における燃料カット制御においても、その復帰直後に機関回転速度が第１の判定値を越えてハンチングが生じることがないため、内燃機関の振動が低減され、空燃比の乱れによるエミッションの悪化が防止されると共に、燃費を向上することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【０００８】
図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関用制御装置の全体構成を示す概略図である。
【０００９】
図１において、内燃機関１の吸気通路２内の上流側には吸気流量を調節するスロットルバルブ３、このスロットルバルブ３のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ４が配設されている。なお、スロットル開度センサ４ではスロットルバルブ３のスロットル開度が検出される他、そのスロットルバルブ３の全閉状態も検出される。また、内燃機関１の吸気通路２でスロットルバルブ３の下流側には吸気通路２内に燃料を供給するインジェクタ（燃料噴射弁）５が配設されている。
【００１０】
そして、内燃機関１のクランクシャフト６には、その回転角の遷移状態から機関回転速度を検出する回転角センサ７が配設されている。更に、内燃機関１にはその冷却水の温度としての冷却水温を検出する水温センサ８が配設されている。また、車両の走行速度としての車速を検出する車速センサ９が配設されている。
【００１１】
ＥＣＵ（Electronic Control Unit:電子制御装置）１０にはスロットル開度センサ４からスロットルバルブ３のスロットル全閉状態を表すＩＤＬ（アイドル）信号、回転角センサ７からの機関回転速度Ｎｅ信号、水温センサ８からの冷却水温ＴＨＷ信号、車速センサ９からの車速ＳＰＤ信号が入力されている。
【００１２】
ＥＣＵ１０は、周知の中央処理装置としてのＣＰＵ１１、制御プログラムを格納したＲＯＭ１２、各種データを格納するＲＡＭ１３、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ１４、入力回路１５、出力回路１６及びそれらを接続するバスライン１７等からなる論理演算回路として構成されている。
【００１３】
ここで、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関用制御装置で実行される燃料カット制御について説明する。
【００１４】
ＥＣＵ１０は通常、入力されている各種センサ信号に基づき、スロットルバルブ３を通過して内燃機関１の吸気通路２内に吸入される空気量に見合う理論空燃比となるよう燃料量をインジェクタ５を駆動することにより供給する燃料噴射制御を実行している。ここで、内燃機関１の機関回転速度が所定の機関回転速度以上であってアクセルペダル（図示略）の踏込みがないときには車両が減速状態であるとして、インジェクタ５からの燃料供給を停止状態とする燃料カット制御が実行される。この燃料カット制御の実行中では、内燃機関１は所謂エンジンブレーキ状態となって機関回転速度が徐々に減少される。そして、機関回転速度がアイドル運転時の機関回転速度より高く設定された燃料カット復帰回転速度に到達すると再び燃料噴射制御に復帰され、燃料の供給が実行される。このように、燃料カット制御が実行されることで、内燃機関１におけるストール（機関停止）が防止されつつ無用な燃料の消費が防止されることで燃費が向上されるのである。
【００１５】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関用制御装置で使用されているＥＣＵ１０内のＣＰＵ１１における燃料カット制御の処理手順を示す図２のフローチャートに基づき、図３のタイムチャートを参照して説明する。なお、図２に示す燃料カット制御ルーチンは所定時間毎にＥＣＵ１０内のＣＰＵ１１にて繰返し実行される。
【００１６】
図２において、まず、ステップＳ１０１で、内燃機関１のスロットルバルブ３がスロットル全閉状態であることを表すスロットル開度センサ４からのＩＤＬ信号がＯＮであるかが判定される。図３に示す時間ｔ1 前後では、機関回転速度Ｎｅが徐々に減少しており車両が減速状態にあると考えられる。このとき、アクセルペダル（図示略）の踏込みがなくスロットル全閉状態でありＩＤＬ信号がＯＮであるときにはステップＳ１０１の判定条件が成立し、ステップＳ１０２に移行し、機関回転速度Ｎｅが燃料カット回転速度ＮＥＦＣ以上であるかが判定される。
【００１７】
なお、アクセルペダルが踏込まれておりスロットルバルブ３がスロットル全閉状態でなくＩＤＬ信号がＯＦＦであるときにはステップＳ１０１の判定条件が成立しないため、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０８がスキップされステップＳ１０９に移行する。ステップＳ１０９では、燃料カットフラグＸＦＣが「０」にクリアされ、このとき、内燃機関１の吸気通路２に配設されたインジェクタ５から全気筒への燃料供給を停止する周知の燃料カット制御が実行されていれば、その燃料カット制御から燃料噴射制御に復帰されたのち、本ルーチンを終了する。
【００１８】
図３の時間ｔ1 に示すように、機関回転速度Ｎｅが燃料カット回転速度ＮＥＦＣ以上の高いときにはステップＳ１０２の判定条件が成立し、ステップＳ１０３に移行する。ステップＳ１０３では、予め初期化処理によって「０」とされている燃料カットフラグＸＦＣが「１」にセットされ、本ルーチンを終了する。この燃料カットフラグＸＦＣが「１」にセットされることで、燃料カット制御が実行される。
【００１９】
次の燃料カット制御ルーチンの実行時において、図３の時間ｔ1 から時間ｔ2 に至るように、機関回転速度Ｎｅが減少し燃料カット回転速度ＮＥＦＣより低くなるとステップＳ１０２の判定条件が成立しなくなりステップＳ１０４に移行し、機関回転速度Ｎｅが燃料カット回転速度ＮＥＦＣより低く予め設定されている燃料カット復帰回転速度ＮＥＦＣＲ以上であるかが判定される。
【００２０】
図３の時間ｔ2 に示すように、機関回転速度Ｎｅが燃料カット復帰回転速度ＮＥＦＣＲ以上の高いときにはステップＳ１０４の判定条件が成立し、ステップＳ１０５に移行する。ステップＳ１０５では、燃料カット中であるか、即ち、現在、燃料カットフラグＸＦＣが「１」で燃料カット制御が実行中であるかが判定される。このとき、燃料カット中であればステップＳ１０３に移行し、燃料カットフラグＸＦＣが「１」のままで燃料カット制御が引続き実行される。
【００２１】
そして、機関回転速度Ｎｅが更に減少し燃料カット復帰回転速度ＮＥＦＣＲ未満となると、ステップＳ１０４の判定条件が成立しなくなりステップＳ１０９に移行し、燃料カットフラグＸＦＣが「０」にクリアされ、燃料カット制御から復帰され燃料噴射制御に戻される。このため、次の燃料カット制御ルーチンの実行時において、図３の時間ｔ3 に示すように、機関回転速度Ｎｅが再び燃料カット復帰回転速度ＮＥＦＣＲ以上となるため、ステップＳ１０４の判定条件が成立しステップＳ１０５に移行する。このとき、燃料カット中でないためステップＳ１０５の判定条件が成立せずステップＳ１０６に移行する。
【００２２】
ステップＳ１０６では、このとき、燃料カットフラグＸＦＣが「０」であり、燃料カット制御は実行されていないが、スロットル全閉であるにもかかわらず例えば、車両が降坂状態等にあって車速センサ９からの車速ＳＰＤ信号に基づく車速が増加状態にあるかが判定される。ステップＳ１０６の判定条件が成立しないときには、通常、車速が増加することのない平坦路等を車両が走行しているとして、ステップＳ１０７に移行する。
【００２３】
ステップＳ１０７では、燃料カット復帰後の機関回転速度Ｎｅの最大値である最大機関回転速度ＮｅMAX が検出される。なお、この最大機関回転速度ＮｅMAX は燃料カット制御から燃料噴射制御への復帰直後の機関回転速度Ｎｅに基づき検出される。次にステップＳ１０８に移行して、ステップＳ１０７で検出された最大機関回転速度ＮｅMAX がＥＣＵ１０のＢ／Ｕ  ＲＡＭ１４内の所定記憶領域に格納される。次にステップＳ１０９に移行して、燃料カットフラグＸＦＣが「０」にクリアされ、本ルーチンを終了する。この燃料カットフラグＸＦＣが「０」にクリアされることで、燃料噴射制御に復帰される。なお、後述するように、次の燃料カット制御ルーチンの実行時においては、Ｂ／Ｕ  ＲＡＭ１４内に格納された最大機関回転速度ＮｅMAX よりやや高めに設定された図３に二点鎖線にて示す燃料カット回転速度ＮＥＦＣが用いられることとなる。
【００２４】
ここで、ステップＳ１０６の判定条件が成立せず車速が増加状態にあるときには、車両が降坂状態等にあるとして、ステップＳ１０７及びステップＳ１０８がスキップされステップＳ１０９に移行し、燃料カットフラグＸＦＣが「０」にクリアされ、燃料噴射制御に復帰され、本ルーチンを終了する。このように、燃料カットフラグＸＦＣが「０」にクリアされると、インジェクタ５に対する燃料カット制御がキャンセルされ、このとき、燃料カット制御が実行されていれば、その燃料カット制御から燃料噴射制御に復帰される。
【００２５】
次に、図２の燃料カット制御ルーチンで用いられている燃料カット回転速度ＮＥＦＣの演算処理手順を示す図４のフローチャートに基づき、図５のマップを参照して説明する。なお、図５は冷却水温ＴＨＷから最大機関回転速度ＮｅMAX に対する補正係数Ｋ1 を求めるマップである。また、図４に示す燃料カット回転速度ＮＥＦＣ演算ルーチンは所定時間毎にＥＣＵ１０内のＣＰＵ１１にて繰返し実行される。
【００２６】
図４において、ステップＳ２０１で、水温センサ８からの冷却水温ＴＨＷ及びＢ／Ｕ  ＲＡＭ１４内に格納されている最大機関回転速度ＮｅMAX が読込まれる。次にステップＳ２０２に移行して、ステップＳ２０１で読込まれた冷却水温ＴＨＷに基づき、図５のマップから補正係数Ｋ1 が算出される。次にステップＳ２０３に移行して、ステップＳ２０１で読込まれた最大機関回転速度ＮｅMAX とステップＳ２０２で算出された補正係数Ｋ1 とから燃料カット回転速度ＮＥＦＣが次式（１）によって算出される。
【００２７】
【数１】
ＮＥＦＣ＝ＮｅMAX ＋Ｋ1                                 ・・・（１）
このような制御によって、内燃機関毎の個体差が考慮され、燃料カット回転速度ＮＥＦＣが、図３に二点鎖線にて示すように、燃料カット制御から復帰直後の機関回転速度Ｎｅの最大機関回転速度ＮｅMAX よりやや高めに設定される。このため、スロットルバルブ３のスロットル全閉による減速時において、燃料カット制御からの復帰直後の機関回転速度Ｎｅは燃料カット回転速度ＮＥＦＣを越えることがなく燃料カット制御に再び戻ることがない。
【００２８】
ここで、比較説明のため、図３に一点鎖線にて示すように、燃料カット回転速度が設定された場合について述べる。このときには、内燃機関１の機関回転速度Ｎｅが燃料カット制御によって燃料カット復帰回転速度ＮＥＦＣＲに到達したのち、図３に破線にて示すような、機関回転速度Ｎｅのハンチング（小刻みな変動）が起きることとなる。本実施例にかかる制御によって、機関回転速度Ｎｅのハンチング（小刻みな変動）が抑止される。
【００２９】
本実施例においては、内燃機関１の固体差に対応させて燃料カット回転速度ＮＥＦＣが適切に設定されるため、燃料カット制御からの復帰直後における機関回転速度Ｎｅの不要な変動が抑止されることで内燃機関１の振動が低減されると共に、空燃比の変動によるエミッションの悪化を防止することができる。また、機関回転速度Ｎｅの低い領域までの燃料カット制御が実行でき燃費を向上することができる。
【００３０】
このように、本実施例の内燃機関用制御装置は、スロットルバルブ３の全閉状態を検出するスロットル全閉検出手段としてのスロットル開度センサ４と、回転速度検出手段としての回転角センサ７と、スロットル開度センサ４によりスロットルバルブ３の全閉状態が検出され、かつ回転角センサ７により検出された機関回転速度Ｎｅが所定値以上のとき内燃機関１への燃料供給を停止状態とする前記所定値を機関回転速度Ｎｅに対する第１の判定値としての燃料カット回転速度ＮＥＦＣとして設定するＥＣＵ１０にて達成される停止判定値設定手段と、内燃機関１への燃料供給を前記停止判定値設定手段による停止状態から復帰状態とする機関回転速度Ｎｅに対する第２の判定値としての燃料カット復帰回転速度ＮＥＦＣＲを設定するＥＣＵ１０にて達成される復帰判定値設定手段と、前記復帰判定値設定手段による燃料カット復帰回転速度ＮＥＦＣＲに基づき内燃機関１への燃料供給が復帰状態とされた直後における機関回転速度Ｎｅの最大値としての最大機関回転速度ＮｅMAX を検出するＥＣＵ１０にて達成される最大値検出手段と、前記最大値検出手段により検出される最大機関回転速度ＮｅMAX に基づき前記停止判定値設定手段により設定された燃料カット回転速度ＮＥＦＣを変更するＥＣＵ１０にて達成される停止判定値変更手段とを具備するものである。
【００３１】
これにより、内燃機関１の燃料カット制御において、内燃機関毎の個体差に応じた燃料カット回転速度ＮＥＦＣが設定され、燃料カット復帰直後に機関回転速度Ｎｅが最大機関回転速度ＮｅMAX を越えてハンチングが生じることがないため、内燃機関１の振動が低減され、空燃比の乱れによるエミッションの悪化が防止されると共に、燃費を向上することができる。
【００３２】
また、本実施例の内燃機関用制御装置は、ＥＣＵ１０にて達成される最大値検出手段により検出される最大機関回転速度ＮｅMAX が内燃機関１の暖機状態のパラメータとしての冷却水温ＴＨＷに応じて補正されるものである。このように、冷却水温ＴＨＷに応じて最大機関回転速度ＮｅMAX が補正されることで、内燃機関１が暖機途中であっても燃料カット回転速度ＮＥＦＣが適切に設定される。これにより、内燃機関１の暖機途中における燃料カット制御においても、その復帰直後に機関回転速度Ｎｅのハンチングが生じることがないため、内燃機関１の振動が低減され、空燃比の乱れによるエミッションの悪化が防止されると共に、燃費を向上することができる。
【００３３】
ところで、上記実施例では、内燃機関１の冷却水温ＴＨＷに応じた補正係数Ｋ1 によって最大機関回転速度ＮｅMAX を補正し燃料カット回転速度ＮＥＦＣを更新しているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、この他、低温のとき粘度が高くなり内燃機関１の負荷の増大につながるＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid：自動変速機の作動油）温を検出またはシミュレートすることによって最大機関回転速度ＮｅMAX を補正し燃料カット回転速度ＮＥＦＣを更新するようにしてもよく、また、冷却水温ＴＨＷとＡＴＦ温との両方を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関用制御装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】  図２は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関用制御装置で使用されているＥＣＵにおける燃料カット制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】  図３は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関用制御装置による機関回転速度の遷移状態を示すタイムチャートである。
【図４】  図４は図２における燃料カット回転速度算出の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】  図５は図４で用いている補正係数を冷却水温をパラメータとして求めるマップである。
【符号の説明】
１  内燃機関
３  スロットルバルブ
４  スロットル開度センサ（スロットル全閉検出手段）
７  回転角センサ（回転速度検出手段）
８  水温センサ
１０  ＥＣＵ（電子制御装置）
１１  ＣＰＵ
【図１】
0003829389.tif 000002
【図２】
0003829389.tif 000003
【図３】
0003829389.tif 000004
【図４】
0003829389.tif 000005
【図５】
0003829389.tif 000006