JPS63289244A - 内燃機関の燃料供給制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料供給制御装置

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JPS63289244A
JPS63289244A JP62124714A JP12471487A JPS63289244A JP S63289244 A JPS63289244 A JP S63289244A JP 62124714 A JP62124714 A JP 62124714A JP 12471487 A JP12471487 A JP 12471487A JP S63289244 A JPS63289244 A JP S63289244A
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cut
fuel
fuel cut
cylinder group
engine
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Application number
JP62124714A
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English (en)
Inventor
Yasutoshi Minamiyoshi
康利 南吉
Tatsuro Morita
森田 達郎
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • F02D31/007Electric control of rotation speed controlling fuel supply
    • F02D31/009Electric control of rotation speed controlling fuel supply for maximum speed control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0087Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

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、内燃機関の燃料供給制御装置に係り、特に過
回転を防止するために燃料カットを行う装置に関する。 (従来の技術) 一般に、高速時および高回転時には過回転防止のために
エンジンが所定の車速あるいは回転数に達すると燃料の
カットが行われる。 従来のこの燃料カット機能を備えた内燃機関の燃料供給
制御装置としては、例えば特開昭61−55323号公
報に記載のものがある。この装置では燃料カットを行う
気筒を2つの気筒群に分け、2段階の燃料カット回転速
度を設定するとともに、回転速度に応じて燃料カットの
気筒数を1気筒群と全気筒群との2段階で制御すること
により、燃料カットの実行時・復帰時の出力段差を減少
し、回転速度のハンチング幅の減少を図っている。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の内燃機関の燃料供給制
御装置にあっては、燃料カットを実行する気筒を特定の
気筒群に割り当てる構成となっていたため、燃料カット
が一方の気筒群に偏ることがあり、燃料カットが行われ
やすい気筒群と行われ難い気筒群との間で温度差が生じ
て機械的な応力が発生したり、燃料カットによる両気筒
群の部品の消耗度に差異が生じて機関の寿命に悪影響を
及ぼす。さらに、偏った側の気筒群で燃料カット・リカ
バを頻繁に繰り返すため、燃料カットを繰り返す気筒群
の燃焼が安定せず多量の未燃ガス(生ガス)が排出し、
この未燃ガスと燃料が供給されて燃焼を続けでいる他方
の気筒群から排出される高温度の燃焼ガスとが混合・反
応して排気触媒温度が異常に上昇し、長時間燃料カット
状態を継続すると排気触媒を焼損してしまうという問題
点があった。 (発明の目的) そこで本発明は、燃料のカットを行う気筒を第1の気筒
群と第2の気筒群とに分け、所定の燃料カット回転数か
らの超過量に基づいて第1の気筒群と第2の気筒群とが
交互に燃料カットを行うように構成することにより、燃
料カットが一方の気筒群に偏ることを防止して温度差に
よる機械的な応力や部品の消耗を均一にし機関の寿命の
向上を図るとともに、不良燃焼の頻度を減らして排気触
媒の温度上昇を防ぐことを目的としている。 (問題点を解決するための手段) 本発明による内燃機関の燃料供給制御装置は上記目的達
成のため、基本概念図を第1図に示すように、エンジン
の負荷および回転数をパラメータとしてエンジンの運転
状態を検出する運転状態検出手段aと、エンジン回転数
を所定の燃料カット回転数と比較し、該カット回転数か
らの超過量を演算する超過量演算手段すと、燃料のカッ
トを行う気筒を第1の気筒群と第2の気筒群とに分け、
前記超過量に基づいて第1の気筒群と第2の気筒群とが
交互に燃料カットを行うようにカット実行態様を設定す
るカッ)8様設定手段Cと、エンジン回転数が燃料カッ
ト回転数を超えると、前記カット実行態様に応じて燃料
カットを行う気筒群を指令するカット指令手段dと、エ
ンジンの運転状態に基づいて燃料供給量を演算し、燃料
カットが指令されると、前記カット実行態様に対応する
燃料カット状態となるように気筒群毎に燃料供給量を補
正する供給量演算手段eと、供給量演算手段eの出力に
基づいて燃料を供給する燃料供給手段fと、を備えてい
る。 (作用) 本発明では、燃料のカットを行う気筒が第1の気筒群と
第2の気筒群とに分けられるとともに、所定の燃料カッ
ト回転数からの超過量が演算され、この超過量に基づい
て第1の気筒群と第2の気筒群とで交互に燃料カットが
行われる。したがって、燃料カットが一方の気筒群に偏
ることが防止され、機関の寿命の向上が図られるととも
に、排気触媒の温度上昇が防止される。 (実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。 第2〜9図は本発明の一実施例を示す図である。 まず、構成を説明する。1はエンジンであり、吸入空気
は吸気管2を通しインテークマニホールド3を介して各
気筒に供給され、燃料は噴射信号Siに基づいて各気筒
に設けられたインジェクタ(燃料供給手段)4により噴
射される。そして、気筒内で燃焼した排気は排気管5を
通して図外の触媒コンバータに導入され、触媒コンバー
タ内で排気中の有害成分を清浄化して排出される。吸入
空気の流fiQaはエアフロメータ6により検出され、
吸気管2の絞弁7によって制御される。絞弁7の開度C
vは絞弁開度センサ8によって検出され、エンジン1の
回転数Nはクランク角センサ9により検出される。また
、この他にスタータスイフチ、アイドルスイッチ、水温
センサおよび酸素センサ等が設置されており、エンジン
の運転状態を検出している。 上記エアフロメータ6およびクランク角センサ9は運転
状態検出手段10を構成しており、運転状態検出手段1
0および絞弁開度センサ8からの出力はコントロールユ
ニット11に入力されており、コントロールユニット1
1はこれらのセンサ情報に基づいて燃料供給制御を行う
。コントロールユニット11は超過量演算手段、カット
態様設定手段、カット指令手段および供給量演算手段と
しての機能を有し、CPU21、ROM22、RAM2
3、A/D変換器24およびI10ポート25により構
成され、これらはコモンバス26により互いに接続され
る。 A/D変換器24はアナログ信号として入力されるQa
等をディジタル信号に変換し、CP U21の指示に従
って所定の時間にROM22あるいはRAM23に出力
する。CP U21はROM22に書き込まれているプ
ログラムに従って必要とする外部データを取り込んだり
、またRAM23との間でデータの授受を行ったりしな
がら燃料供給制御に必要な処理値を演算処理し、必要に
応じて処理したデータをI10ボート25へ出力する。 I10ポート25には各種センサからの信号が人力され
るとともに、I10ボート25からは噴射信号Siが出
力される。 ROM22はCPU21における演算プログラムを格納
しており、RAM23は演算に使用するデータをマツプ
等の形で記憶している。なお、RAM23の一部は、例
えば不揮発性メモリにより構成され、その記憶内容(学
習値等)を演算停止後も保持する。 次に、作用を説明するが、最初に従来の装置の問題点を
具体的に詳述し、その後で本発明の基本的な考え方を説
明する。 一般に、過回転防止の燃料カット時は負荷と釣り合った
状態で燃料カットとりカバを繰り返す運転状態となって
いる。このとき燃料の供給カットのタイミングと機関の
吸入行程のタイミングとは必ずしも一致しない(グルー
プ別または全気筒同時の一斉噴射の場合には一致しない
気筒が必ず存在する)ので、カットまたはりカバを行う
瞬間の第1サイクルには正常燃焼に必要な燃料が供給さ
れずに失火が生じ、生ガスを排出してしまう。そして、
片方の気筒群が燃焼を続けている状態でもう一方の気筒
がカット・リカバを頻繁に繰り返すと、燃焼を続けてい
る気筒から排出される高温の燃焼ガスと生ガスとが激し
く反応して後燃えによるオーバーヒートや排気触媒の焼
損を巻き起こすという問題点がある。この問題点は片方
の気筒群が燃焼をしているときにはもう一方の気筒が頻
繁にカット・リカバを繰り返さないようにして解決する
ことができる。 一方、回転数に応じて燃料カットを実行する気筒群を設
定する装置にあっては、低い方の回転数で燃料カットす
るように設定されている気筒群に燃料カットが偏る問題
がある。すなわち、低い方の回転数でカットする気筒は
燃料カットの頻度が高くなる傾向にあるが、燃料カット
を行う気筒は正常でない空燃比で燃焼する瞬間があり、
プラグ、排気バルブ等の部品の消耗が多くなるため、一
方の気筒群の消耗が早くなったり、燃料カットの頻度が
高い気筒は冷え気味となって他方の気筒群と温度差を生
じシリンダ構成部品、排気マニホールドといった構造部
品に熱膨張差による応力が発生したりして機械寿命の向
上させるうえで悪影響を及ぼす。また、前述の問題点と
関連して、第10図に示すように燃料カットの頻度が高
い気筒が冷え気味となるため、リカバを行ったときに燃
焼が安定せず未燃ガスを余計に排出して排気温度の上昇
を助長するという問題点がある。この問題は一方の気筒
に燃料カットが偏らないよう、一方の気筒のみをカット
するときはカットする気筒を交互に切り替える構成とす
ることにより、各気筒群の温度を均一にし、かつ冷えな
いようにすることによって解決することができる。 第3図は上記基本原理に基づく燃料カット断続信号発生
のプログラムを示すフローチャートであり、本プログラ
ムは時間または回転に同期して所定期間毎に一度実行さ
れる。P、−P6では燃料カット信号を算出する際の時
間の基準となるカウンタTMIおよび7M2の計算を行
う。まず、PlでカウンタTMIの値が(0)が否かを
判別し、TMI≠0のときはP2で本プログラムを実行
する毎にカウンタTMIの値を1カウントづつ減じてP
、に、進む。TM1=OのときはP2をジャンプしてP
、に進む。同様に、P3でカウンタTM2の値が
〔0〕
か否かを判別し、TM2≠0のときはP4で本プログラ
ムを実行する毎にカウンタTM2の値を1カウントづつ
滅じてP、に進み、TM2=OのときはそのままP、に
進む。ここに、カウンタTM2は第4図に示すようにカ
ウンタTMlに対して1/2周期位相差を持つように構
成される。次いで、P、でTMIのカウント値が燃料カ
ット断続周期カウント数Tの1/2であるが(7M1=
T/2か)否かを判別し、7M1=T/2のときはP6
でカウンタTM2に燃料カット断続周期カウント数Tを
セ・ノドしてP、に進み、TMI≠T/2のときはPh
をジャンプしてP。 に進む。P、ではエンジン回転数Nと所定の燃料カット
回転数NCLITとの差に基づき燃料カット回転数Nl
:UTからの超過量ΔPPMを演算する。エンジン回転
数Nはクランク角センサ9からの基準信号(360’毎
の信号)の間隔時間を計測するか、あるいは位置信号(
1°毎の信号)の所定時間におけるパルス数を計測して
算出する。次いで、P8でカウンタTMIの値を計数し
、カウンタTM1の値が
〔0〕のとき(TM1=0のと
き)はP、で超過量ΔRPMが燃料カット回転数NCU
T以下か(ΔPPM≦0か)否かを判別する。八PPM
>Oのときは現在の回転数が燃料カット回転数NCLl
’rを超えたと判断し、P+o−PH1で超過量ΔRP
Mに応じた時間比に対応する燃料カット状態を示す燃料
カット時間比を割り当てる。すなわち、P、。で超過量
ΔRPMと時間比小の制限値N、とを比較し、ΔRPM
≦NIのときはpHで燃料リカバサイクル数レジスタT
 RECに所定のサイクル数T、をセットし、ΔRPM
>N、のときはPl2でTl1ll:に所定のサイクル
数T2  (但し、T、<T2)をセットする。pHで
はカウンタTMIに燃料カット断続周期カウント数Tを
セットし、P14で超過量ΔPPMと時間比大の制限値
r’h(但し、Nl<NZ)と比較する。八PPM>N
、のときは燃料カット時間を延長して連続的にカットを
行うためにPl5でカウンタTMIに所定のサイクル数
T2より1カウント多い値(T2+1)をセットし、P
l6でカウンタTM2にカウンタTM1よりT/2多い
値(TMl +T/2)をセットする。TMI、7M2
をこのようにセントすることにより、回転数が低下して
ΔPPM≦N2となったときはT*EC=TZの断続サ
イクルに適切に移行することができる。なお、超過量Δ
、l□の制限値N+、Nzおよび燃料リカバサイクルレ
ジスタTRt、のサイクル数TI 、T2は第5図に示
すように設定される。一方、P、でTMI≠0のときは
ステップP、〜P1.をジャンプしてPl4に進み、P
、でΔRPM≦0のときはステップP、。〜P16をジ
ャンプしてPI7I7以降テップに進む。 したがって、PI4以降のステップはTM1=0のタイ
ミングの場合に限らず常時実行されることになる。PI
?では第6図に示すようにカウンタTM1と燃料リカバ
サイクル数T□0とを比較して燃料カット断続信号の燃
料カット状態とりカバ状態との切り替えを行う。すなわ
ち、カウンタTMIが燃料リカバサイクル数TRE、の
設定値を超える(TMI>T□、)ときはpH+で第1
の気筒群の燃料カットフラグPCIをセット(FC1=
1)し、TMI≦T RECのときはPl4でPCIを
リセット(FC1=0)する。同様に、カウンタTM2
が燃料リカバサイクル数T□0の設定値を超える(7M
2>T□、)ときはPZ+で第2の気筒群の燃料カット
フラグFC2をセット(F C2−1)し、TM2≦T
、lEcのときはpzzでFe2をリセッ) (FC2
=0)して今回の処理を終了する。このように、7M2
はTMIより1/2周期ずらして設定しているので、P
CI、Fe2は互いに1/2周期位相がずれた断続信号
となる。 第7図は燃料噴射パルス幅をセットするプログラムを示
すフローチャートであり、本プログラムは回転に同期し
て所定時間毎に一度実行される。 まず、pz+で前述の第3図で演算した燃料力ノトフラ
グPCIを判別し、FC1=0のときはP2□で燃料噴
射パルスの第1の気筒群のI10ボート25の出力レジ
スタにストアして、所定のクランク角度でこの燃料噴射
パルスに対応する噴射信号Siをインジェクタ4に出力
し、第10気筒群の燃料噴射を行う。一方、FC1=1
のときは第1の気筒群の燃料噴射パルスの出力は行わす
P2□をジンヤプ(第1の気筒群の燃料カットを実行し
て)PX3に進む。P2.では燃料カットフラグFC2
を判別し、FC2=OのときはPX3で燃料噴射パルス
を第2の気筒群のI10ポート25の出力レジスタにス
トアして、所定のクランク角度でこの燃料噴射パルスに
対応する噴射信号Siをインジェクタ4に出力し、今回
の処理を終了する。一方、FC2−1のときは第2の気
筒群の燃料噴射パルスの出力は行わすP24をジャンプ
して今回の処理を終える(第2の気筒群の燃料カットを
実行する)。 したがって、本実施例では現在の回転数Nが燃料カッ)
Ncuyを超えると、第5図に示すように燃料カット回
転数NcLITからの超過量ΔPPMに応じた時間比(
カプト時間/リカバ時間)N+あるいはN2が選択され
、第8図に示す時間比に対応する燃料カット状態となる
ように燃料供給量が適切に補正される。また、第5図か
らも明らかなように超過量ΔRPMがN2よりもさらに
増加すると連続的な燃料カットとなる。さらに、第8図
に示すように第1の気筒群と第20気筒群を一定の周期
で交互に断続し、燃料カットを実行する気筒を交互に切
り替えて各気筒の燃料カット時間を均等にすることで各
気筒群の温度を均一にし、かつ冷えないようにするとと
もに、一方の気筒群が燃焼しているときにもう一方の気
筒群を不要窓にカット・リカバを繰り返さないように一
定時間以上カット状態を固定(第8図”I 、j2参照
)あるいは一定時間以上リカバ状態を固定(第8図T1
、T2参照)するようにしている。なお、1回転に1回
ずつ燃料を噴射し、1行程に必要な燃料を2度の噴射で
得ている場合はこれらの時間を偶数回転数とすることが
必要である。 第9図に示す本実施例の燃料噴射パルスのタイミングチ
ャートと第10図に示す従来の装置のタイミングチャー
トとを比較して本発明の詳細な説明する。 第10図に示すように従来の装置にあっては、第1の気
筒群の噴射パルスにより供給された燃料は、燃料カット
・リカバを顧繁に繰り返すため、カット・リカバの第1
サイクルの失火以外にも気筒内が冷えて安定な燃焼がで
きすりカバ時に未燃ガス(生ガス)が発生する。これに
対して、第9図に示す本実施例では燃料カット気筒を交
互に切り替えて一方の気筒のみが冷えないようにし、か
つ、一定時間以上リカバ状態を保持してリカバ時に安定
した燃焼を得るようにしている。したがって、前述した
ように第9図の■、■に示す燃料ではカット・リカバの
第1サイクルのため失火を生じることがあっても、■の
場合は両方の気筒群共失火するので燃焼ガスが激しく反
応することはなく、■の場合(同図ハンチング部分参照
)には燃焼ガスとの反応は生じるものの前述の燃料カッ
ト断続のロジックによりサイクル時間Tに二回以上は発
生ぜず、従来のものと比較して不良燃料の頻度を格段に
減少させることができる。その結果、排気触媒の異常な
温度上昇を防止しつつ、燃料カットが一方の気筒群に偏
ることで発生する温度差による機械的な応力をなくして
両気筒群の部品の消耗を均一にし機関の寿命を延ばすこ
とができる。 なお、本実施例では燃料カットを実行する時間比を超過
回転数に応じて2段階に変化させているが、勿論これに
限定されず、1段階あるいは3段階以上の多段階に変化
させる態様のものでもよいことは言うまでもない。また
、時間比は第8図に示すように一方の気筒が燃焼中に他
の気筒をカットまたはリカバしない範囲で自由に設定し
てよい。 さらに、本実施例では機関の発生トルク段差の大きい各
気筒群の交互断続両気筒群カットの中間に燃料カット時
間を長めに設定した交互断続を設定してトルク段差を吸
収し、よりハンチングを小さくできるようにした態様の
ものを示しているが、第8図(a)あるいは(b)に示
すような時間比のどちらか1段階のみでも充分有効であ
る。 (効果) 本発明によれば、燃料のカットを行う気筒を第1の気筒
群と第2の気筒群とに分け、所定の燃料カット回転数か
らの超過量に基づいて第1の気筒群と第2の気筒群とが
交互に燃料カットを行うように構成しているので、燃料
カットが一方の気筒群に偏ることを防止して温度差によ
る機械的な応力や部品の消耗を均一にして機関の寿命の
向上を図ることができ、不良燃焼の頻度を減らして排気
触媒の温度上昇を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本概念図、第2〜9図は本発明の一
実施例を示す図であり、第2図はその全体構成図、第3
図はその燃料カット断続信号発生のプログラムを示すフ
ローチャート、第4図はそのカウンタの作用を説明する
ための波形図、第5図はその回転数と燃料カットパター
ンとの関係を示す図、第6図はそのカウンタおよび燃料
カットフラグの作用を説明するための波形図、第7図は
燃料噴射パルス幅をセットするプログラムを示すフロー
チャート、第8図はその気筒群毎の時間比を説明するた
めのタイミングチャート、第9図はその効果を説明する
ためのタイミングチャート、第10図は従来の内燃機関
の燃料供給制御装置の作用を説明するためのタイミング
チャートである。 4・・・・・・インジェクタ(燃料供給手段)、lO・
・・・・・運転状態検出手段、 11・・・・・・コントロールユニット(超過量演算手
段、カット態様設定手段、カット指令 手段、供給量演算手段)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 a)エンジンの負荷および回転数をパラメータとしてエ
    ンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、 b)エンジン回転数を所定の燃料カット回転数と比較し
    、該カット回転数からの超過量を演算する超過量演算手
    段と、 c)燃料のカットを行う気筒を第1の気筒群と第2の気
    筒群とに分け、前記超過量に基づいて第1の気筒群と第
    2の気筒群とが交互に燃料カットを行うようにカット実
    行態様を設定するカット態様設定手段と、 d)エンジン回転数が燃料カット回転数を超えると、前
    記カット実行態様に応じて燃料カットを行う気筒群を指
    令するカット指令手段と、 e)エンジンの運転状態に基づいて燃料供給量を演算し
    、燃料カットが指令されると、前記カット実行態様に対
    応する燃料カット状態となるように気筒群毎に燃料供給
    量を補正する供給量演算手段と、 f)供給量演算手段の出力に基づいて燃料を供給する燃
    料供給手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置
JP62124714A 1987-05-20 1987-05-20 内燃機関の燃料供給制御装置 Pending JPS63289244A (ja)

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US07/195,300 US4941442A (en) 1987-05-20 1988-05-18 Apparatus for controlling fuel delivery to engine

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