(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段、車両の走行速度を検出する車速検出手段、内燃機関のスロットルバルブを開閉制御するスロットルバルブ駆動制御手段、前記内燃機関と車両の駆動輪との結合状態を検知する変速機結合状態検出手段、前記回転速度検出手段の信号を入力して予め設定された回転速度に達したとき過回転であると判定して過回転燃料カット信号を出力する過回転燃料カット判定手段、前記過回転燃料カット判定手段による過回転燃料カット信号の発生が予め設定された所定の頻度を超えたとき、これを検知して前記スロットルバルブを所定量閉制御する指令信号を前記スロットルバルブ駆動制御手段に与えるスロットルバルブ閉制御手段を備え、前記スロットルバルブ閉制御手段が制御する前記スロットルバルブの閉制御量は、予め設定された時間毎、または、制御ルーチン毎に所定量ずつ閉じる制御と、前記内燃機関の過回転判定値より所定値低い回転速度に設定する制御とを有しており、前記車速検出手段が検出する車速と前記変速機結合状態検出手段が検出する前記内燃機関と駆動輪との結合の有無とのうちの、少なくともいずれかに応じて前記制御が切り替えられることを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
【請求項２】
前記車速検出手段が検出する車速が所定値以下であり、前記変速機結合状態検出手段が検出する前記内燃機関と駆動輪との結合が未結合である場合、および、前記スロットルバルブ閉制御手段による前記スロットルバルブの閉制御が所定時間継続したとき、前記内燃機関の回転を所定の期間アイドリング回転まで低下させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の回転速度が不用意に上昇したとき、燃料供給を制御して過回転を防止すると共に、この機能が走行状態においては影響を及ぼすことのない内燃機関の燃
料制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
不用意な操作により内燃機関の回転速度が所定値以上に上昇した場合には各種のトラブルを引きおこすことがある。例えば、停車中に居眠りなどによりアクセルが踏み込まれた場合、無負荷であるために回転速度は容易に上昇し、走行風がないために短時間で冷却水温度が上昇してオーバーヒートになる。従来の過回転防止装置では内燃機関の回転速度が所定値以上になれば単に燃料カットするのみであるから、回転低下と共に燃料が再供給され、ハンチング状態が継続してこのようなオーバーヒートのトラブルは避けられないものである。
【０００３】
このようなトラブルに対処するものとして、例えば、特開昭６０−１２８９５７号公報に開示された技術がある。この公報に開示された技術は、内燃機関の回転速度が設定値を超えたときに燃料をカットする手段を有するものにおいて、燃料カットの状態が所定時間継続したときには燃料をカットする設定回転速度を徐々に低下させると共に、この回転速度の低下の限界が通常走行状態において使用される回転速度の上限を下回らないように設定したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術では過回転による内燃機関の破壊などは防止できることになるが、通常の走行状態において使用される回転速度は比較的高い回転速度になることがあり、上記したように不用意にアクセルが踏み込まれている状態では、比較的高回転でのハンチングが継続することになり、オーバーヒートは避けられないものである。また、運転者により通常の走行状態において使用される回転速度は変わるものであり、設定回転速度を比較的低回転に設定すると運転中に燃料カットと燃料復帰とが繰り返され、大きなショックが生じて走行の安定性が損なわれることになる。
【０００５】
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、過回転による燃料カットが発生した場合、スロットル制御によりハンチングを防止しながら過回転を抑制することにより、車両の走行に影響を与えることのない内燃機関の燃料制御装置を得ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる内燃機関の燃料制御装置は、内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段、車両の走行速度を検出する車速検出手段、内燃機関のスロットルバルブを開閉制御するスロットルバルブ駆動制御手段、前記内燃機関と車両の駆動輪との結合状態を検知する変速機結合状態検出手段、前記回転速度検出手段の信号を入力して予め設定された回転速度に達したとき過回転であると判定して過回転燃料カット信号を出力する過回転燃料カット判定手段、前記過回転燃料カット判定手段による過回転燃料カット信号の発生が予め設定された所定の頻度を超えたとき、これを検知して前記スロットルバルブを所定量閉制御する指令信号を前記スロットルバルブ駆動制御手段に与えるスロットルバルブ閉制御手段を備え、前記スロットルバルブ閉制御手段が制御する前記スロットルバルブの閉制御量は、予め設定された時間毎、または、制御ルーチン毎に所定量ずつ閉じる制御と、前記内燃機関の過回転判定値より所定値低い回転速度に設定する制御とを有しており、前記車速検出手段が検出する車速と前記変速機結合状態検出手段が検出する前記内燃機関と駆動輪との結合の有無とのうちの、少なくともいずれかに応じて前記制御が切り替えられるように構成したものである。
【０００７】
また、この発明に係わる内燃機関の燃料制御装置は、前記車速検出手段が検出する車速が所定値以下であり、前記変速機結合状態検出手段が検出する前記内燃機関と駆動輪との結合が未結合である場合、および、前記スロットルバルブ閉制御手段による前記スロットルバルブの閉制御が所定時間継続したとき、前記内燃機関の回転を所定の期間アイドリング回転まで低下させるように構成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による内燃機関の燃料制御装置の構成を示すブロック図、図２は、動作を説明するフローチャートである。図１において、燃料制御装置の制御手段１は過回転燃料カット判定手段２と、スロットルバルブ閉制御手段３と、スロットルバルブ駆動制御手段４と、アイドル回転閉制御手段５とから構成されている。過回転燃料カット判定手段２には外部信号として内燃機関の回転数検出手段６からの信号が入力され、インジェクタ１０を駆動する。また、スロットルバルブ閉制御手段３とアイドル回転閉制御手段５には外部信号として車速検出手段７とアイドル状態判定手段８と変速機状態検出手段９との信号が入力され、スロットルバルブ駆動制御手段４に対する制御信号を出力し、スロットルバルブ駆動制御手段４はスロットルバルブ１１を駆動制御する。
【０００９】
過回転燃料カット判定手段２は回転数検出手段６から内燃機関の回転速度を入力して予め設定された回転速度になれば過回転であると判定し、過回転信号をスロットルバルブ閉制御手段３に出力すると共に、インジェクタ１０による燃料噴射をカットして内燃機関の回転を抑制する。スロットルバルブ閉制御手段３は後述するように過回転信号を受け、その頻度に応じてスロットルバルブ駆動制御手段４を駆動してスロットルバルブ１１の開度を駆動制御するが、車速検出手段７とアイドル状態判定手段８と変速機状態検出手段９との信号によりその制御条件が変更され、予め設定された時間毎、または、制御ルーチン毎に所定量ずつスロットルバルブ１１を閉路する制御と、内燃機関の過回転判定値より所定値低い回転速度に回転を設定するようにスロットルバルブ１１を操作する制御とが選択される。また、アイドル回転閉制御手段５は車速が所定値以下で、内燃機関が車両の車輪を駆動していない状態においてスロットルバルブ閉制御手段３によるスロットルバルブ１１の閉制御が継続した場合に、内燃機関の回転速度をアイドリング回転まで低下させるべくスロットルバルブ１１を制御する。
【００１０】
このように構成されたこの発明の実施の形態１による内燃機関の燃料制御装置において、制御手段１は図２のフローチャートに示すように動作する。動作が開始されると、まず、ステップ２０１において回転数検出初段６の信号により内燃機関の回転速度Ｎｅが検出され、続くステップ２０２では変速機状態検出手段９の信号により内燃機関と変速装置との接続状態、すなわち、内燃機関が車両の駆動輪と結合状態にあるか否かが判定される。続くステップ２０３では車速検出手段７の信号による車速Ｖｓが検知され、さらに、ステップ２０４ではアイドル状態判定手段８の信号により内燃機関がアイドリング状態にあるかどうかが判定される。
【００１１】
ステップ２０４にてアイドリング状態にあると判定されると続くステップ２０５ではアイドリング状態が継続状態であるかどうかが判定される。続いてステップ２０６では内燃機関の回転速度が燃料カット回転速度まで上昇して燃料カットを行うべき状態にあるかどうかが判定され、燃料カットを実施すべき状態であれば続くステップ２０７にてその状態が発生する頻度を検出する。次にステップ２０８ではアクセル操作量に基づくＤＢＷ目標スロットル開度（アクセル操作量に対応した目標スロットル開度）を算出する。
【００１２】
続いてステップ２０９ではステップ２０７にて検出された燃料カットの状態発生頻度が所定値と比較され、所定値より燃料カットの状態発生頻度が大きくなければステップ２１０に進み、状態発生頻度が少ないか発生がないかのいずれかであるので、前回のＤＢＷ目標スロットル開度を今回のＤＢＷ目標スロットル開度として設定し、ステップ２２７にてスロットルバルブの開度を制御する。すなわち、この条件ではスロットル開度は変更しないものであり、もし、ここで前回までのルーチンにおいて燃料カットの頻度が大であった場合には、後述するようにＤＢＷ目標スロットル開度が順次減算（閉じ側に制御）されてきているので、ステップ２１０では前回にＤＢＷ目標スロットル開度が減算された後の値が今回のＤＢＷ目標スロットル開度として設定されることになる。
【００１３】
ステップ２０９にて所定値より燃料カットの状態発生頻度が大きいと判定された場合にはステップ２１１に進み、状態発生頻度大の状態が所定時間以上継続しているかどうかが判定され、所定時間以下であればステップ２１２に進んで燃料カットが実施されているかどうかが判定される。燃料カットが実施されていると判定されればステップ２１３に進み、燃料カットの状態発生頻度の継続時間が算出され、ステップ２１４にて車速が所定値以上であるかどうかが判定される。そして、車速が所定値以下であればステップ２１５に進んで内燃機関と駆動輪とが結合状態にあるかどうかが判定される。
【００１４】
ここで、内燃機関と駆動輪とが結合状態にないと判定されると車両は停車状態か低速惰行状態であるので内燃機関は無負荷状態で運転されていることになり、ステップ２１６に進んでスロットル開度を閉じ側に制御するＤＢＷ目標スロットル開度減算後値を算出する。この算出は過回転を抑制するためにスロットル開度を所定量減算（閉じる）して、減算後のスロットル開度を算出するものであり、この動作はルーチンが所定時間毎に繰り返されるので所定時間毎に行われることになる。また、ルーチン毎でなく予め設定された時間毎であってもよい。そしてこの結果によりステップ２１７にてＤＢＷ目標スロットル開度がこのＤＢＷ目標スロットル開度減算値に設定され、ステップ２２７ではステップ２１７の設定値にスロットル開度が制御される。従って、このルーチンで過回転が解消されなければ次回のルーチンも同じステップを経過して内燃機関の回転数は低下させられることになる。なお、この減算の演算はスロットルバルブ閉制御手段３により行われるものである。
【００１５】
また、ステップ２１４にて車速が所定値以上である場合とステップ２１５にて内燃機関と駆動輪とが結合状態にある場合とには車両は通常走行状態にあるものの内燃機関が過回転領域にあることになるのでステップ２１８に進み、スロットル開度を前回に減算されて設定されたＤＢＷ目標スロットル開度から所定値Ａを差し引いた値に今回のスロットル開度を演算し、ステップ２１７にてＤＢＷ目標スロットル開度を今回の演算値（ステップ２１８の値）に設定してステップ２２７でのスロットル制御を今回のステップ２１７の設定値に制御する。この所定値Ａをそのときの走行速度（ステップ２０３およびステップ２１４による）に応じた値とすることにより、スロットルの閉制御を走行に対する影響の最も少ない制御とすることができる。
【００１６】
ステップ２１２にて燃料カットが実施されていると判定されなかった場合、ステップ２１９に進み、前回のルーチンにおいて減算されたＤＢＷ目標スロットル開度とＤＢＷ目標スロットル開度とが比較され、前回減算後のＤＢＷ目標スロットル開度よりＤＢＷ目標スロットル開度の方が大きい場合にはステップ２２０に進んでアイドル状態が所定時間継続している状態かどうかが判定される。アイドルが継続状態でない場合はステップ２２１に進み、前回減算後のＤＢＷ目標スロットル開度をＤＢＷ目標スロットル開度に代入し、この値におけるスロットル制御をステップ２２７にて行う。従って、ステップ２１１にて燃料カット信号の発生頻度が所定値以上であればステップ２２１で燃料カットの発生しない回転速度にされ、走行中のショックなどが回避される。
【００１７】
ステップ２１９において前回減算後のＤＢＷ目標スロットル開度よりＤＢＷ目標スロットル開度の方が小さい場合、および、ステップ２２０にてアイドル状態が所定時間継続している場合には、過回転になる状態から脱出しているのでそのままステップ２２７に進み、スロットル開度は現状の値が維持される。
【００１８】
ステップ２１１において燃料カットの状態発生頻度大の状態が所定時間以上継続していると判定されるとステップ２２２に進むことになり、ここでは車速が所定値以上であるかどうかが判定され、車速が所定値以上ではないと判定されるとステップ２２３に進んで内燃機関と駆動輪とが結合状態にあるかどうかが判定される。内燃機関と駆動輪とが結合状態になければステップ２２４に進み、内燃機関のアイドリング回転状態が所定時間以上継続しているかどうかを判定する。継続していなければ車両が停車状態か低速惰行状態にあり、内燃機関は無負荷状態で運転されていることになるので、ステップ２２５にて内燃機関の回転速度をアイドリング回転にすべくスロットルを閉じるように設定し、ステップ２２７ではスロットルをそのように制御する。
【００１９】
すなわち、この状態は車両が停車状態か低速惰行状態であるにも関わらず、内燃機関は燃料カットの状態発生頻度大の状態が所定時間以上継続しているので回転速度をアイドリング回転まで低下させるものであり、このアイドリング回転が所定時間継続すればステップ２２４の判定が変わるため、回転速度をアイドリング回転まで低下させるのは所定の時間の間ということになる。また、ここでアイドリング回転にすべくスロットルを閉じるのはアイドル回転閉制御手段５の動作であるが、スロットルバルブ閉制御手段３にその動作をさせることもできる。
【００２０】
ステップ２２２において車速が所定値以上である場合と、ステップ２２３において内燃機関と駆動輪とが結合状態にある場合とは、車両が走行状態にあるのでステップ２２６に進み、前回減算後のＤＢＷ目標スロットル開度をＤＢＷ目標スロットル開度に代入し、この値におけるスロットル制御をステップ２２７にて行うことになる。また、ステップ２２４において内燃機関のアイドリング回転状態が所定時間以上継続している場合にもステップ２２６に進むことになり、上記したようにステップ２２５でのアイドリング制御は所定の時間の間のみということになる。
【００２１】
以上のように制御することにより、内燃機関が無負荷の状態においてアクセルが不用意に操作された場合には、ステップ２１６やステップ２２５においてスロットルバルブ閉制御手段３やアイドル回転閉制御手段５の動作によりスロットルバルブ１１が制御されて内燃機関の回転が低下し、走行状態においてはステップ２１０、ステップ２１８、ステップ２２１、ステップ２２６の制御によりスロットルバルブ１１が所定量閉じられ、燃料カットによるショックは防止される。実際の走行状態においてはステップ２２６やステップ２１８の制御に先立ち、ステップ２１０やステップ２２１の制御が行われることになり、燃料カットによるショックが発生しないように制御されることになる。
【００２２】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明に係る内燃機関の燃料制御装置によれば、内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段、車両の走行速度を検出する車速検出手段、内燃機関のスロットルバルブを開閉制御するスロットルバルブ駆動制御手段、前記内燃機関と車両の駆動輪との結合状態を検知する変速機結合状態検出手段、前記回転速度検出手段の信号を入力して予め設定された回転速度に達したとき過回転であると判定して過回転燃料カット信号を出力する過回転燃料カット判定手段、前記過回転燃料カット判定手段による過回転燃料カット信号の発生が予め設定された所定の頻度を超えたとき、これを検知して前記スロットルバルブを所定量閉制御する指令信号を前記スロットルバルブ駆動制御手段に与えるスロットルバルブ閉制御手段を備え、前記スロットルバルブ閉制御手段が制御する前記スロットルバルブの閉制御量は、予め設定された時間毎、または、制御ルーチン毎に所定量ずつ閉じる制御と、前記内燃機関の過回転判定値より所定値低い回転速度に設定する制御とを有しており、前記車速検出手段が検出する車速と前記変速機結合状態検出手段が検出する前記内燃機関と駆動輪との結合の有無とのうちの、少なくともいずれかに応じて前記制御が切り替えられるように構成したので、内燃機関が過回転状態になったとき、燃料カットが実施される前にスロットルバルブが所定量閉制御されて回転が所定値低下し、ハンチングが発生することなく回転速度が所定値に保持でき、走行中においては燃料カットによるショックが発生せず運転者に違和感を与えることなく安定して回転速度の抑制ができ、また走行中における燃料カットによる衝撃や、停車中における過回転によるオーバーヒートが防止できるものであり、走行に対して影響の最も少ない制御として走行性を向上させることができる。また内燃機関の負荷状態に応じて走行性を阻害しないように回転速度を低下したり、無負荷時にはアイドリング回転まで低下させることができ、過回転の継続によるオーバーヒートの防止が可能になるものである。
【００２３】
また、この発明に係る内燃機関の燃料制御装置によれば、車速検出手段が検出する車速が所定値以下であり、変速機結合状態検出手段が検出する内燃機関と車両の駆動輪との結合が未結合である場合、および、スロットルバルブ閉制御手段によるスロットルバルブの閉制御が所定時間継続したとき、内燃機関の回転を所定の期間アイドリング回転まで低下させるようにしたので、停車中における過回転によるオーバーヒートが防止でき、トラブルによるアクセル操作に対しても所定周期での回転変動により運転者に対する注意の喚起ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による内燃機関の燃料制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による内燃機関の燃料制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  制御手段、２  過回転燃料カット判定手段、
３  スロットルバルブ閉制御手段、４  スロットルバルブ駆動制御手段、
５  アイドル回転閉制御手段、６  回転数検出手段、
７  車速検出手段、８  アイドル状態判定手段、
９  変速機状態検出手段、１０  インジェクタ、
１１  スロットルバル。
【図１】
0003769520.tif 000002
【図２】
0003769520.tif 000003