JPH0663466B2 - 内燃機関の回転数制御装置 - Google Patents

内燃機関の回転数制御装置

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JPH0663466B2
JPH0663466B2 JP801686A JP801686A JPH0663466B2 JP H0663466 B2 JPH0663466 B2 JP H0663466B2 JP 801686 A JP801686 A JP 801686A JP 801686 A JP801686 A JP 801686A JP H0663466 B2 JPH0663466 B2 JP H0663466B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は内燃機関の回転数制御装置、さらに詳しくは車
両停止中のエンジン高速回転運転を防止し、排気系の加
熱を防止すると共に燃料消費を低減する内燃機関の回転
数制御装置に関する。
従来の技術 最近の自動車用エンジンにおいては、HC対策や燃費改善
等のために減速運転時に燃料カットを行なう燃料カット
モードと、エンジンの過回転運転を防止するために例え
ば6500rpm等の所定のエンジン回転数以上ではエンジン
が回転しないように燃料カットを実施する燃料カットモ
ードとがある。減速運転時の燃料カットモードは、エン
ジン吸気系のスロットルバルブが全閉位置にあってエン
ジン回転数が所定値、すなわち燃料カット復帰回転数以
上のとき行なわれ、エンジン回転数が燃料カット復帰回
転数以下になったときには終了し、このときにはエンジ
ンに対する燃料の供給が再開される。一方上述した後者
の燃料カットモードにおいては、エンジンの過回転運転
を防止することにより排気系の加熱を防止すると共に燃
料消費を低減させることを主眼点としている。
後者の燃料カットモードにおいて、燃料カット回転数に
達する以前の予め設定された回転数以上では、エンジン
に供給される燃料と空気との混合気を薄くすると共に点
火タイミングをより速くするように制御することによ
り、燃料カット時の変速ショックを防止し燃料消費も併
せて低減させる内燃機関の回転数制御方法及び装置が特
開昭59−90743号で提案されている。
発明が解決しようとする問題点 しかし従来のこの種の燃料カット制御方法及び装置で
は、走行中の負荷運転時と停車中又は走行中のニュート
ラルレンジでのレーシング運転中で同じ制御が行なわれ
ていた。すなわち燃料カット回転数を例えば6500rpm等
の高速回転数に設定し、エンジン回転数がこの回転数以
上になったときに一律に燃料カットを実施するような制
御をしていた。しかしこのような燃料カット制御方法で
は、車両が停止中のエンジン過回転防止に余り有効では
なかった。
車両が停止中運転車が無意識にアクセルペダルを踏み込
んだときには、運転車は気付かずに長時間エンジンを高
速回転することがある。この場合は通常、従来のエンジ
ン過回転防止のための回転数よりも低いがアイドル回転
数よりも遥かに高いエンジン回転領域でエンジンが長時
間運転されることになる。このような場合には、エンジ
ン振動、騒音が非常に大きくなり、さらに熱的にも厳し
い状態でエンジンが回転されることになる。さらに排気
系に設けた触媒が異常に加熱されて損傷することもあ
り、又エンジンが高回転で連続運転されるので燃料消費
が増大するという欠点があった。
よって本発明の目的は上述した従来技術の欠点を改善
し、簡単な構成で車両中止中のエンジン高速回転運転を
防止し、排気系の加熱を防止する燃料噴射式エンジンの
回転数制御装置を提供することである。
問題点を解決するための手段 上述した従来技術の問題点を解決するために、本発明
は、第1図のブロック図に示されたように、エンジンの
回転数を検出する回転数検出手段と、車両の速度を検出
する車速検出手段と、変速装置のニュートラル状態を検
出するニュートラル検出手段と、燃料噴射手段と、エン
ジン回転数が第1の設定値以上の場合に前記燃料噴射手
段からの燃料噴射をカットする燃料カット手段とを備え
た内燃機関の回転数制御装置において、前記車速検出手
段により車両が停止中と判断され且つ前記変速装置がニ
ュートラルレンジのとき、エンジン回転数が前記第1設
定値より小さい第2の設定値以上の状態に設定時間以上
保持された場合に、前記燃料カット手段を前記第1設定
値よりも小さいエンジン回転数で作動させるように燃料
カット回転数を下降させる手段を設けたことを特徴とす
る内燃機関の回転数制御装置を提供する。
作 用 車両が走行中と判断されたとき及び/又は変速装置がニ
ュートラルレンジでないときエンジン回転数が第1の設
定値、例えば6500rpm以上の場合に、燃料カット制御手
段を作動させて燃料噴射手段からの燃料噴射をカットす
ることにより、エンジンが燃料カット回転数以上で回転
しないようにする。一方、車両が停止中で且つ変速装置
がニュートラルレンジのときは、エンジン回転数が前記
第1の設定値よりも低い第2の設定以上に所定時間以上
保持された場合に、燃料カット回転数下降手段により停
車中の燃料カット手段を作動させる燃料カット回転数を
前記第1設定値よりも下降させ、停車中のエンジンレー
シング運転を積極的に防止するようにしている。
実施例 以下図面を参照して本発明をその一実施例に基づいて詳
細に説明することにする。
第2図は本発明による回転数制御装置が組込まれた燃料
噴射式エンジンの一実施例を示す概略構成図である。図
において、1はエンジンを示しており、該エンジン1は
シリンダブロック2とシリンダヘッド3とを有してお
り、シリンダブロック2はその内部に形成されたシリン
ダボアにピストン4を受入れており、そのピストン4の
上方に前記シリンダヘッドと協働して燃焼室5を郭定し
ている。
シリンダヘッド3には吸気ポート6と吸気ポート7とが
形成されており、これらポートは各々吸気バルブ8と排
気バルブ9により開閉されるようになっている。またシ
リンダヘッド3には点火プラグ19が取付けられている。
点火プラグ19は点火コイル26が発生する電流をディスト
リビュータ27を経て供給され、燃焼室5内で放電による
火花を発生するようになっている。
吸気ポート6には吸気マニホールド11、サージタンク1
2、スロットルボディ13、吸気チューブ14、エアフロメ
ータ15、エアクリーナ16がこの順に接続され、これらが
エンジンの吸気系を構成している。
吸気マニホールド11の吸気ポート6に対する接続端近く
には燃料噴射弁20が取付けられている。燃料噴射弁20は
燃料タンク21に貯蔵されているガソリンの如き液体燃料
を燃料ポンプ22により燃料供給管23を経て供給され、後
述する制御装置50が発生するパルス信号により開弁時間
を制御されて燃料噴射量を計量制御するようになってい
る。
スロットルボディ13は吸入空気量を制御するスロットル
バルブ24を有しており、このスロットルバルブ24はアク
セルペダル25の踏込みに応じて駆動されるようになって
いる。
またエンジン吸気系にはスロットルボディ13をバイパス
して吸気チューブ14とサージタンク12とを接続するエア
バイパス通路30が設けられており、このエアバイパス通
路30は電磁式のバイパス流量制御弁31により開閉及びそ
の開口度を制御され、エンジンの主にアイドル回転数を
制御するようになっている。
70は変速装置であり、変速装置70の出力軸には出力軸の
回転速度から車両の速度を検出する車速センサ71が設け
られており、さらに変速装置のニュートラル位置を検出
するニュートラルスイッチ72が変速装置70に取付けられ
ている。車速センサ71及びニュートラルスイッチ72はそ
れぞれ制御装置50に接続されている。
排気ポート7には排気マニホールド17及び排気管18が順
に接続されている。
制御装置50は例えばマイクロコンピュータで構成される
のが望ましく、その一例が第3図に示されている。この
マイクロコンピュータは、中央処理ユニット(CPU)51
と、リードオンリメモリ(ROM)52と、ランダムアクセ
スメモリ(RAM)53と通電停止後も記憶を保持するもう
一つのランダムアクセスメモリ(RAM)54と、マルチプ
レクサを有するA/D変換器55と、バッファメモリを有
するI/O装置56とを有し、これらはコモンバス57によ
り互いに接続されている。このマイクロコンピュータ
は、第2図に示されている如く、バッテリ電源48が供給
する電流を与えられ、これにより作動するようになって
いる。
A/D変換器55は、エアフロメータ15が発生する空気流
量信号と、エアフロメータ15に取付けられた吸気温セン
サ58が発生する吸気温度信号と、シリンダブロック2に
取付けられた水温センサ59が発生する冷却水温度信号と
を入力され、それらデータをA/D変換してCPU51の指
示に従い所定の時期にCPU51及びRAM53或いは54へ出力す
るようになっている。
またI/O装置56はディストリビュータ27に取付けられ
た回転数センサ29が発生するエンジン回転数信号及びク
ランク角信号と、変速装置70に取付けられた車速センサ
71及びニュートラルスイッチ72が発生する車速信号及び
ニュートラル信号と、スロットルボディ13に取付けられ
たスロットルスイッチ60が発生するスロットル全閉信号
とを入力され、それらのデータをCPU51の指示に従い所
定の時期にCPU51及びRAM53或いは54へ出力するようにな
っている。
CPU51はROM52に記憶されているプログラムに従って前記
各センサにより検出されたデータに基づいて燃料噴射量
を計算し、それに基づくパルス信号をI/O装置56を経
て燃料噴射弁20へ出力するようになっている。すなわ
ち、CPU51はエアフロメータ15が検出する空気流量と回
転数センサ29が検出するエンジン回転数とにより基本燃
料量を算出し、これを吸気温センサ58により検出された
吸気温度と、水温センサ59により検出されたエンジン冷
却水温度に応じて修正し、その修正された燃料量に応じ
たパルス信号を発生するようになっている。
またCPU51はROM52に記憶されているプログラムに従って
吸気温センサ58により検出された吸気温と水温センサ59
により検出された水温とに応じて空気量を算出し、これ
に応じた信号をI/O装置56を経てバイパス流量制御弁
31へ出力するようになっている。バイパス流量制御弁31
はI/O装置56より与えられるバイパス空気量信号に応
じてその開閉及びその開口度を制御され、エンジンの主
にアイドル回転数を制御する。
さらにCPU51は前記プログラムに従って前記基本燃料量
と回転数センサ29により検出されたエンジン回転数及び
クランク角と吸気温センサ58により検出された吸気温度
に基づき最適点火時期をROM52より読出し、この信号を
I/O装置56より点火コイル26へ出力するようになって
いる。
以下第4図に示されたフローチャートを参照して本発明
の回転数制御装置の一実施例を説明することにする。こ
の処理ルーチンは例えば5msec毎に実行される定時刻割
込みルーチンである。先ずステップ101において、エア
フロメータ15、回転数センサ29等の信号に基づいて点火
時期計算値θCA、燃料噴射量計算値TAUを演算する。次
いでステップ102において、車速センサ71の信号に基づ
いて車速がゼロか否か判断し、車速ゼロの場合にはステ
ップ103に進み変速装置がニュートラルレンジか否か判
断する。
ステップ103において、変速装置がニュートラル以外の
場合、あるいはステップ102において車速がゼロでなく
走行中と判断された場合には、ステップ104に進んで高
速燃料カットン回転数NHCを例えば6500rpm等の第1設定
値Aに設定する。次いでステップ105に進み不要レーシ
ング判定時間tをT設定する。Tは例えば3分乃至
5分等の適当な値が望ましいが限定的なものではない。
次いでステップ106において、エンジン回転数NEが高速
燃料カット回転数NHC以下がどうか判断され、以下の場
合にはステップ108において燃料噴射量T及び点火時期
θをステップ101で求めた燃料噴射量計算値TAU及び点火
時期計算値θCAに設定し本ルーチンを終了する。ステッ
プ106において、エンジン回転数NEが高速燃料カット回
転数NHCより大きいと判断された場合には、ステップ107
において燃料噴射量計算値TAUをゼロに設定して燃料カ
ットを実行する。これによりエンジンの過回転を防止
し、燃料消費を低減できると共に、排気系の加熱を有効
に防止することができる。
一方ステップ102において車両が停止中と判断されさら
にステップ103において変速装置がニュートラルレンジ
であると判断された場合には、ステップ109に進みエン
ジン回転数NEが第2設定値NLより大きいか否か比較す
る。第2設定値NLはアイドル回転数よりも少しばかり高
い回転数、例えば2000rpmに設定するのが望ましい。し
かしこの値は限定的なものではなく、他の設定値もとり
得ることは勿論である。ステップ109においてエンジン
回転数NEが第2設定値NL以下と判断された場合には、エ
ンジンがレーシング状態でないのでステップ104以下の
各ステップを経て本ルーチンを終了する。
運転者の不注意等により車両が停車中にエンジンを空吹
かししてエンジン回転数NEが第2設定値NLよりも大きく
なった場合には、ステップ110に進みステップ105におい
て初期値T(例えば3分)に設定された不要レーシン
グ判定時間tがカウントダウンによりゼロになったかど
うか判断される。不要レーシング判定時間tがゼロにな
っていない場合には、ステップ111に進みtから所定数
αを減算するカウントダウンを開始あるいは継続する。
次いでステップ106及び108を経て本ルーチンを終了す
る。
上述したように本ルーチンは例えば5msec毎の定時刻割
込みルーチンであり、5msec毎に本ルーチンがステップ1
01から繰返されることになる。よって停車中でのエンジ
ンのレーシングがある所定時間例えば3分継続される
と、ステップ110においてt=0となり、この場合には
ステップ112に進んで高速燃料カット回転数NHCから所定
値βを減算し、高速燃料カット回転数NHCを下降させ
る。
次いでステップ113において、高速燃料カット回転数NHC
が所定値Nより大きいかどうか比較され、N以下の
場合にはステップ114において高速燃料カット回転数NHC
をNに設定する。Nの値は限定的ではないが例えば
3000rpmに設定するようにすればよい。次いでステップ1
15において、燃料噴射量計算値TAUにリーン化係数Bを
乗ずることにより混合気を稀薄化し、停車中のエンジン
レーシング時における燃料消費量を低減する。さらにス
テップに116において、点火時期計算値θCAを所定進角
係数Cだけ進角させ燃料消費量をさらに低減させると共
に、薄い混合気での運転で現われる排気ガス温度の上昇
を防止する。
このあとステップ106に進みエンジン回転数NEが高速燃
料カット回転数NHC以下かどうか比較される。この場合
には5msec毎に実行される本割込みルーチンによりステ
ップ112において高速燃料カット回転数NHCは5msec毎に
βだけ減算されることになる。ステップ106において、
停車時のエンジン回転数NEがこのように減算された高速
燃料カット回転数NHCより大きくなったと判断された場
合には、ステップ107に進んで燃料噴射量計算値TAUをゼ
ロに設定し燃料カットを実行する。
上述した構成によれば、車両停止時で且つ変速装置がニ
ュートラルの場合に、エンジンのレーシングが所定時間
以上続いたかどうか判断し、所定時間以上続いた場合に
は燃料減少手段により直ちに燃料噴射量を減少し、さら
に点火時期進角手段により点火時期を進角させるように
して、レーシングによる燃料消費量を低減し、かつ、排
気系の加熱も防止される。そして、本発明の実施例によ
れば、エンジンのレーシングがさらに続いた場合には、
燃料カット回転数下降手段により例えば5msec毎に実行
される高速燃料カット回転数NHCの引下げにより、ある
所定時間経過するとエンジン回転数NEが高速燃料カット
回転数NHCより大きくなり燃料カットが実行される。
発明の効果 以上詳述したように本発明の回転数制御装置によれば、
車両停止時で且つ変速装置がニュートラルの場合に、エ
ンジンのレーシング状態を検知しこれが所定時間以上続
いた場合には高速燃料カット回転数を引下げることによ
り燃料カットを実行するようにたので、車両停止中のエ
ンジンの高速回転運転を防ぐことができ、これにより排
気系の加熱を有効に防止することができるという効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の回転数制御装置の構成を示すブロック
図、 第2図は本発明による回転数制御装置が適用される燃料
噴射式エンジンの一実施例を示す概略構成図、 第3図は本発明の回転数制御装置をマイクロコンピュー
タで構成した一実施例を示すブロック図、 第4図は本発明の回転数制御装置の作動の一例を示すフ
ローチャートである。 1……エンジン、5……燃焼室、 11……吸気マニホールド、 15……エアフロメータ、 17……排気マニホールド、 19……点火プラグ、20……燃料噴射弁、 25……アクセルペダル、 27……ディストリビュータ、 29……回転数センサ、50……電子制御装置、 51……CPU、70……変速装置、 71……車速センサ、 72……ニュートラルスイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹羽 孝夫 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 高橋 大 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 和田 裕樹 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 石川 宣勝 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−128957(JP,A) 特開 昭59−206646(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの回転数を検出する回転数検出手
    段と、車両の速度を検出する車速検出手段と、変速装置
    のニュートラル状態を検出するニュートラル検出手段
    と、燃料噴射手段と、エンジン回転数が第1の設定値以
    上の場合に前記燃料噴射手段からの燃料噴射をカットす
    る燃料噴射カット手段とを備えた内燃機関の回転数制御
    装置において、前記車速検出手段により車両が停止中と
    判断され且つ前記変速装置がニュートラルレンジのと
    き、エンジン回転数が前記第1設定値より小さい第2の
    設定値以上の状態に設定時間以上保持された場合に、前
    記燃料カット手段を前記第1設定値よりも小さいエンジ
    ン回転数で作動させるように燃料カット回転数を下降さ
    せる手段を設けたことを特徴とする内燃機関の回転数制
    御装置。
JP801686A 1986-01-20 1986-01-20 内燃機関の回転数制御装置 Expired - Lifetime JPH0663466B2 (ja)

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JP801686A JPH0663466B2 (ja) 1986-01-20 1986-01-20 内燃機関の回転数制御装置

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JP801686A JPH0663466B2 (ja) 1986-01-20 1986-01-20 内燃機関の回転数制御装置

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JPS62168944A JPS62168944A (ja) 1987-07-25
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JP801686A Expired - Lifetime JPH0663466B2 (ja) 1986-01-20 1986-01-20 内燃機関の回転数制御装置

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US5045918A (en) * 1986-12-19 1991-09-03 North American Philips Corp. Semiconductor device with reduced packaging stress
JPH04365939A (ja) * 1991-06-11 1992-12-17 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置

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JPS62168944A (ja) 1987-07-25

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