JP2000274298A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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- JP2000274298A JP2000274298A JP11077731A JP7773199A JP2000274298A JP 2000274298 A JP2000274298 A JP 2000274298A JP 11077731 A JP11077731 A JP 11077731A JP 7773199 A JP7773199 A JP 7773199A JP 2000274298 A JP2000274298 A JP 2000274298A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】内燃機関の点火コイル温度の上昇を抑制しつつ
燃費,排気浄化性能の向上を促進する。 【解決手段】リーン燃焼運転時や大量ＥＧＲ制御時は、
点火コイル温度が所定値を超えたときに点火コイルの通
電時間を短縮した上で、燃料とガスとの混合火を濃化し
たり及び点火時期を遅角するなどして、機関安定度を確
保する制御を行いつつ、可及的にリーン燃焼運転や大量
ＥＧＲ制御を継続する。
燃費,排気浄化性能の向上を促進する。 【解決手段】リーン燃焼運転時や大量ＥＧＲ制御時は、
点火コイル温度が所定値を超えたときに点火コイルの通
電時間を短縮した上で、燃料とガスとの混合火を濃化し
たり及び点火時期を遅角するなどして、機関安定度を確
保する制御を行いつつ、可及的にリーン燃焼運転や大量
ＥＧＲ制御を継続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の制御装
置に関し、特に、点火コイルを熱的に保護しつつ燃費や
排気浄化性能を可及的に良好に維持する技術に関する。
置に関し、特に、点火コイルを熱的に保護しつつ燃費や
排気浄化性能を可及的に良好に維持する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用内燃機関では、空燃比を十分に希
薄化したリーン燃焼や大量のＥＧＲを行って、燃費や排
気浄化性能を高めることが行われているが、このように
リーン化やＥＧＲ率を増大して燃料のガスに対する混合
比濃度を薄くすると、安定した燃焼性を得るために点火
エネルギを大きくする必要がある。このため、かかる運
転時には点火コイルへの通電時間を大きく制御している
が、これにより、点火コイルの発熱量が増大し、熱的負
荷が増大する。
薄化したリーン燃焼や大量のＥＧＲを行って、燃費や排
気浄化性能を高めることが行われているが、このように
リーン化やＥＧＲ率を増大して燃料のガスに対する混合
比濃度を薄くすると、安定した燃焼性を得るために点火
エネルギを大きくする必要がある。このため、かかる運
転時には点火コイルへの通電時間を大きく制御している
が、これにより、点火コイルの発熱量が増大し、熱的負
荷が増大する。
【０００３】点火コイルの熱的負荷が高い状態が長引く
ことは、耐久性に影響を及ぼし好ましくない。このた
め、点火コイルの温度を測定または推定しつつリーン燃
焼時や大量ＥＧＲ時に点火コイルの温度が基準レベルを
超えたときには、点火コイルの通電時間を短縮すると共
に該通電時間短縮に伴う燃焼性低下による機関安定度の
低下を防止するため、リーン燃焼や大量ＥＧＲの制御を
直ちに中止するように点火コイルの通電時間を制御する
ようにしたものがある（特開平９−１１２３９５号）。
ことは、耐久性に影響を及ぼし好ましくない。このた
め、点火コイルの温度を測定または推定しつつリーン燃
焼時や大量ＥＧＲ時に点火コイルの温度が基準レベルを
超えたときには、点火コイルの通電時間を短縮すると共
に該通電時間短縮に伴う燃焼性低下による機関安定度の
低下を防止するため、リーン燃焼や大量ＥＧＲの制御を
直ちに中止するように点火コイルの通電時間を制御する
ようにしたものがある（特開平９−１１２３９５号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
点火コイル温度が高いときに、リーン燃焼や大量ＥＧＲ
の制御を直ちに中止してしまう構成では、リーン燃焼や
大量ＥＧＲによる燃費や排気浄化性能の向上を十分に発
揮させることができなかった。
点火コイル温度が高いときに、リーン燃焼や大量ＥＧＲ
の制御を直ちに中止してしまう構成では、リーン燃焼や
大量ＥＧＲによる燃費や排気浄化性能の向上を十分に発
揮させることができなかった。
【０００５】本発明は、このような従来の課題に着目し
てなされたもので、点火コイルを熱的負荷から保護し機
関安定度を確保しつつリーン燃焼や大量ＥＧＲ制御によ
る燃費や排気浄化性能も良好に維持できるようにした内
燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
てなされたもので、点火コイルを熱的負荷から保護し機
関安定度を確保しつつリーン燃焼や大量ＥＧＲ制御によ
る燃費や排気浄化性能も良好に維持できるようにした内
燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため請求項１にかか
る発明は、図１に示すように、点火コイルの温度を検出
する点火コイル温度検出手段と、検出された点火コイル
温度が所定値以上の時に点火コイルへの通電時間を短縮
補正する点火コイル通電時間短縮補正手段と、前記点火
コイルへの通電時間を短縮補正したときの機関の安定度
を検出する機関安定度検出手段と、前記検出された機関
安定度が基準レベル未満のときに、燃料とガスとの混合
比及び点火時期を機関安定度が増す方向に補正制御する
補正制御手段と、を含んで構成したことを特徴とする。
る発明は、図１に示すように、点火コイルの温度を検出
する点火コイル温度検出手段と、検出された点火コイル
温度が所定値以上の時に点火コイルへの通電時間を短縮
補正する点火コイル通電時間短縮補正手段と、前記点火
コイルへの通電時間を短縮補正したときの機関の安定度
を検出する機関安定度検出手段と、前記検出された機関
安定度が基準レベル未満のときに、燃料とガスとの混合
比及び点火時期を機関安定度が増す方向に補正制御する
補正制御手段と、を含んで構成したことを特徴とする。
【０００７】請求項１に係る発明によると、点火コイル
温度検出手段によって検出された点火コイル温度が、所
定値以上で耐熱性に影響を及ぼす場合には、点火コイル
通電時間短縮補正手段により、点火コイルへの通電時間
が短縮補正され、これにより、点火エネルギが減少して
点火コイルの耐熱性が確保される。
温度検出手段によって検出された点火コイル温度が、所
定値以上で耐熱性に影響を及ぼす場合には、点火コイル
通電時間短縮補正手段により、点火コイルへの通電時間
が短縮補正され、これにより、点火エネルギが減少して
点火コイルの耐熱性が確保される。
【０００８】同時に、機関安定度検出手段により機関の
安定度が検出され、該機関安定度が基準レベル未満のと
きには、補正制御手段により燃料とガスとの混合比を濃
化し点火時期を遅角制御するなどして、機関安定度を増
す方向に制御される。
安定度が検出され、該機関安定度が基準レベル未満のと
きには、補正制御手段により燃料とガスとの混合比を濃
化し点火時期を遅角制御するなどして、機関安定度を増
す方向に制御される。
【０００９】ここで、実質的に点火コイル温度が過度に
上昇するのは、リーン燃焼運転時と、大量のＥＧＲを行
う運転時とである。そして、前記混合比とは、ＥＧＲを
行わないリーン燃焼運転時は燃料と空気との混合比であ
り、大量ＥＧＲ制御時は燃料と(空気＋ＥＧＲガス) と
の混合比である。
上昇するのは、リーン燃焼運転時と、大量のＥＧＲを行
う運転時とである。そして、前記混合比とは、ＥＧＲを
行わないリーン燃焼運転時は燃料と空気との混合比であ
り、大量ＥＧＲ制御時は燃料と(空気＋ＥＧＲガス) と
の混合比である。
【００１０】このようにすれば、リーン燃焼中又は大量
ＥＧＲ制御中に温度上昇する点火コイルに対して、通電
時間を制御して点火コイルの温度を耐熱下限温度以下に
制御しながら、機関安定度が確保されるようにリーン燃
焼又は大量ＥＧＲ制御を極力継続することにより、燃費
の向上と排気浄化性能とを十分に促進することができ
る。
ＥＧＲ制御中に温度上昇する点火コイルに対して、通電
時間を制御して点火コイルの温度を耐熱下限温度以下に
制御しながら、機関安定度が確保されるようにリーン燃
焼又は大量ＥＧＲ制御を極力継続することにより、燃費
の向上と排気浄化性能とを十分に促進することができ
る。
【００１１】また、請求項２に係る発明は、機関排気系
から最終的に排出されるＮＯｘ量を検出するＮＯｘ排出
量検出手段を含み、前記補正制御手段は、該ＮＯｘ排出
量を基準レベル以下に押さえつつ燃費を良好に維持でき
るように混合比及び点火時期を制御することを特徴とす
る。
から最終的に排出されるＮＯｘ量を検出するＮＯｘ排出
量検出手段を含み、前記補正制御手段は、該ＮＯｘ排出
量を基準レベル以下に押さえつつ燃費を良好に維持でき
るように混合比及び点火時期を制御することを特徴とす
る。
【００１２】請求項２に係る発明によると、ＮＯｘ排出
量の低減と燃費向上とを両立できる。また、請求項３に
係る発明は、前記補正制御手段は、検出されたＮＯｘ排
出量が前記基準レベルに対して余裕代があるときには同
一混合比で燃費が最良となる最適点火時期を維持しつつ
混合比及び点火時期を制御し、ＮＯｘ排出量が前記基準
レベルに対して余裕代がないときには、ＮＯｘ排出量の
増加を抑制しつつ混合比及び点火時期を制御することを
特徴とする。
量の低減と燃費向上とを両立できる。また、請求項３に
係る発明は、前記補正制御手段は、検出されたＮＯｘ排
出量が前記基準レベルに対して余裕代があるときには同
一混合比で燃費が最良となる最適点火時期を維持しつつ
混合比及び点火時期を制御し、ＮＯｘ排出量が前記基準
レベルに対して余裕代がないときには、ＮＯｘ排出量の
増加を抑制しつつ混合比及び点火時期を制御することを
特徴とする。
【００１３】ＮＯｘ排出量が基準レベルに対して余裕代
がある場合には、燃費を最適に維持できる最適点火時期
特性線に沿って混合比及び点火時期を制御することによ
り、可及的に燃費を向上でき、また、ＮＯｘ排出量が基
準レベルに対して余裕代がないときには、問うＮＯｘ排
出量特性線に沿って混合比及び点火時期を制御すること
により、ＮＯｘ排出量の増加を抑制して基準レベル未満
に押さえることができる。
がある場合には、燃費を最適に維持できる最適点火時期
特性線に沿って混合比及び点火時期を制御することによ
り、可及的に燃費を向上でき、また、ＮＯｘ排出量が基
準レベルに対して余裕代がないときには、問うＮＯｘ排
出量特性線に沿って混合比及び点火時期を制御すること
により、ＮＯｘ排出量の増加を抑制して基準レベル未満
に押さえることができる。
【００１４】また、請求項４に係る発明は、前記ＮＯｘ
排出量検出手段は、機関運転状態から推定した機関燃焼
室からのＮＯｘ排出量と機関排気系に介装された排気浄
化触媒のＮＯｘ転換効率推定値とに基づいて機関排気系
から最終的に排出されるＮＯｘ量を検出することを特徴
とする。
排出量検出手段は、機関運転状態から推定した機関燃焼
室からのＮＯｘ排出量と機関排気系に介装された排気浄
化触媒のＮＯｘ転換効率推定値とに基づいて機関排気系
から最終的に排出されるＮＯｘ量を検出することを特徴
とする。
【００１５】請求項４に係る発明によると、排気浄化触
媒が劣化してくると触媒に蓄積可能な酸素ストレージ量
が減少し、その結果、ＮＯｘ転換効率が減少する。そこ
で、例えば触媒の上下流側にそれぞれ設けた酸素センサ
の反転周波数の比等に基づいてＮＯｘ転換効率を推定
し、機関運転状態から推定した機関燃焼室からのＮＯｘ
排出量と、前記推定されたＮＯｘ転換効率とを乗じるな
どして、機関排気系から最終的に排出されるＮＯｘ量を
検出する。
媒が劣化してくると触媒に蓄積可能な酸素ストレージ量
が減少し、その結果、ＮＯｘ転換効率が減少する。そこ
で、例えば触媒の上下流側にそれぞれ設けた酸素センサ
の反転周波数の比等に基づいてＮＯｘ転換効率を推定
し、機関運転状態から推定した機関燃焼室からのＮＯｘ
排出量と、前記推定されたＮＯｘ転換効率とを乗じるな
どして、機関排気系から最終的に排出されるＮＯｘ量を
検出する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る内燃機関の点
火装置の実施形態について説明する。図２において、機
関１の吸気通路２にはエアクリーナ３を介して吸入され
る吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ４及びア
クセルペダルと連動して吸入空気流量Ｑを制御するスロ
ットル弁５が設けられている。前記スロットル弁５下流
のマニホールド部分には気筒毎に燃料を噴射供給する電
磁式の燃料噴射弁６が設けられる。
火装置の実施形態について説明する。図２において、機
関１の吸気通路２にはエアクリーナ３を介して吸入され
る吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ４及びア
クセルペダルと連動して吸入空気流量Ｑを制御するスロ
ットル弁５が設けられている。前記スロットル弁５下流
のマニホールド部分には気筒毎に燃料を噴射供給する電
磁式の燃料噴射弁６が設けられる。
【００１７】また、機関１の排気通路７にはマニホール
ド集合部に排気中酸素濃度を検出することによって吸入
混合気の空燃比を検出する上流側酸素センサ８が設けら
れ、その下流側に理論空燃比近傍で最大に排気中のＣ
Ｏ，ＨＣの酸化、ＮＯｘの還元を行って排気を浄化する
排気浄化触媒としての三元触媒９が設けられ、更に該三
元触媒９の下流側にも排気中酸素濃度を検出する下流側
酸素センサ１０が設けられる。
ド集合部に排気中酸素濃度を検出することによって吸入
混合気の空燃比を検出する上流側酸素センサ８が設けら
れ、その下流側に理論空燃比近傍で最大に排気中のＣ
Ｏ，ＨＣの酸化、ＮＯｘの還元を行って排気を浄化する
排気浄化触媒としての三元触媒９が設けられ、更に該三
元触媒９の下流側にも排気中酸素濃度を検出する下流側
酸素センサ１０が設けられる。
【００１８】機関１のシリンダ部には、燃焼室内で火花
点火を行う点火栓１１が設けられ、該点火栓１１の電極
に点火コイル１２が接続される。該点火コイル１２はパ
ワートランジスタ１３により通電を制御される。前記点
火コイル１２の温度を検出する点火コイル温度検出手段
としての温度センサ１４が設けられる。
点火を行う点火栓１１が設けられ、該点火栓１１の電極
に点火コイル１２が接続される。該点火コイル１２はパ
ワートランジスタ１３により通電を制御される。前記点
火コイル１２の温度を検出する点火コイル温度検出手段
としての温度センサ１４が設けられる。
【００１９】また、機関の排気通路７から吸気通路２に
排気の一部を還流するＥＧＲ通路１５と、該ＥＧＲ通路
１５に介装されたＥＧＲバルブ１６からなるＥＧＲ装置
が設けられる。
排気の一部を還流するＥＧＲ通路１５と、該ＥＧＲ通路
１５に介装されたＥＧＲバルブ１６からなるＥＧＲ装置
が設けられる。
【００２０】この他、機関回転速度を検出するクランク
角センサ１７、変速機のギア位置を検出するギア位置セ
ンサ１８等が設けられる。前記各種センサ類の信号は、
コントロールユニット１９に入力され、該コントロール
ユニット１９は、前記センサ類からの信号に基づいて検
出される運転状態に応じて前記燃料噴射弁６を駆動して
燃料噴射量を制御すると共に、前記パワートランジスタ
１３のオン、オフ制御により点火コイル１２の通電を制
御して、所定の点火時期に前記点火栓１１を点火させる
制御を行う。
角センサ１７、変速機のギア位置を検出するギア位置セ
ンサ１８等が設けられる。前記各種センサ類の信号は、
コントロールユニット１９に入力され、該コントロール
ユニット１９は、前記センサ類からの信号に基づいて検
出される運転状態に応じて前記燃料噴射弁６を駆動して
燃料噴射量を制御すると共に、前記パワートランジスタ
１３のオン、オフ制御により点火コイル１２の通電を制
御して、所定の点火時期に前記点火栓１１を点火させる
制御を行う。
【００２１】また、機関の運転条件に応じて理論空燃比
に比較して十分にリーン化された混合気でのリーン燃焼
運転やストイキ燃焼運転(理論空燃比でのフィードバッ
ク制御) でＥＧＲ率を十分に大きく制御する大量ＥＧＲ
制御を行い、かつ、これらの運転時には、前記点火制御
を行いながら点火コイルの検出温度に基づいて点火コイ
ルの通電時間を補正し、該補正に応じて機関安定度を確
保しつつ空燃比やＥＧＲ率及び点火時期を補正するフェ
イルセーフ制御を行う。
に比較して十分にリーン化された混合気でのリーン燃焼
運転やストイキ燃焼運転(理論空燃比でのフィードバッ
ク制御) でＥＧＲ率を十分に大きく制御する大量ＥＧＲ
制御を行い、かつ、これらの運転時には、前記点火制御
を行いながら点火コイルの検出温度に基づいて点火コイ
ルの通電時間を補正し、該補正に応じて機関安定度を確
保しつつ空燃比やＥＧＲ率及び点火時期を補正するフェ
イルセーフ制御を行う。
【００２２】以下に、前記リーン燃焼運転時または大量
ＥＧＲ制御時のフェイルセーフ制御を、図３以下に示し
たフローチャートにしたがって説明する。図３は、メイ
ンルーチンのフローチャートを示す。
ＥＧＲ制御時のフェイルセーフ制御を、図３以下に示し
たフローチャートにしたがって説明する。図３は、メイ
ンルーチンのフローチャートを示す。
【００２３】ステップ（図ではＳと記す。以下同様）１
では、リーン燃焼運転時か否かを判定する。ステップ２
では、点火コイル１１の温度Ｔが所定値Ａ以上か否かを
判定する。ここで、該所定値Ａは点火コイル１１の耐熱
性に影響を及ぼす下限温度に設定されている。
では、リーン燃焼運転時か否かを判定する。ステップ２
では、点火コイル１１の温度Ｔが所定値Ａ以上か否かを
判定する。ここで、該所定値Ａは点火コイル１１の耐熱
性に影響を及ぼす下限温度に設定されている。
【００２４】所定値Ａ未満と判定された場合には、空燃
比、点火時期の設定を変更することなく現状の運転を維
持する。また、所定値以上と判定された場合は、ステッ
プ３へ進み点火コイル１１の耐熱要求時間ｔAを計算す
る。ここで耐熱要求時間ｔAの計算は、以下のようにし
て行われる。即ち、図６に示すように、点火コイルの発
熱量は、ＩＶ(＝Ｉ2Ｒ) に比例し、Ｉは通電時間ｔに比
例するので、ｔ2に比例すると推定される。
比、点火時期の設定を変更することなく現状の運転を維
持する。また、所定値以上と判定された場合は、ステッ
プ３へ進み点火コイル１１の耐熱要求時間ｔAを計算す
る。ここで耐熱要求時間ｔAの計算は、以下のようにし
て行われる。即ち、図６に示すように、点火コイルの発
熱量は、ＩＶ(＝Ｉ2Ｒ) に比例し、Ｉは通電時間ｔに比
例するので、ｔ2に比例すると推定される。
【００２５】したがって、Ｔ＞Ａの場合、ｔA＝［(Ａ−
Ｔｏ)／（Ｔ−Ｔo）］1/2ｔｏ ただし、Ｔｏ：始動時温度、ｔｏ：現在の通電時間 ステップ４では、前記耐熱要求時間ｔAを通電時間要求
値としてセットする。これにより、点火コイルの通電時
間は、図６に示すように、ｔｏからｔAに短縮補正され
る。即ち、ステップ３及びステップ４の機能が点火コイ
ル通電時間短縮補正手段を構成する。
Ｔｏ)／（Ｔ−Ｔo）］1/2ｔｏ ただし、Ｔｏ：始動時温度、ｔｏ：現在の通電時間 ステップ４では、前記耐熱要求時間ｔAを通電時間要求
値としてセットする。これにより、点火コイルの通電時
間は、図６に示すように、ｔｏからｔAに短縮補正され
る。即ち、ステップ３及びステップ４の機能が点火コイ
ル通電時間短縮補正手段を構成する。
【００２６】ステップ５では、後述するように機関安定
度を判定しつつ機関安定度を良好に確保する制御を行
う。前記機関安定度を確保する制御を、図４のサブルー
チンのフローチャートに従って説明する。
度を判定しつつ機関安定度を良好に確保する制御を行
う。前記機関安定度を確保する制御を、図４のサブルー
チンのフローチャートに従って説明する。
【００２７】ステップ１１では、機関安定度を判定す
る。具体的には、クランク角センサ１７からの信号に基
づいて求められる機関回転速度の変動を、機関回転速
度、機関負荷およびギア位置により、予め定めた回転変
動基準値と比較し、該基準値以下のときは安定してお
り、基準値より大のときは安定度が低いと判定する。こ
のステップ１１の機能が機関安定度検出手段を構成す
る。
る。具体的には、クランク角センサ１７からの信号に基
づいて求められる機関回転速度の変動を、機関回転速
度、機関負荷およびギア位置により、予め定めた回転変
動基準値と比較し、該基準値以下のときは安定してお
り、基準値より大のときは安定度が低いと判定する。こ
のステップ１１の機能が機関安定度検出手段を構成す
る。
【００２８】そして、機関安定度が満たされていると判
定されたときは、このルーチンを終了するが、機関安定
度が低いと判定されたときは、ステップ１２へ進む。ス
テップ１２では、機関の燃焼室から排出されるＮＯｘ量
を、機関回転速度、機関負荷、設定空燃比、設定点火時
期から推定する。
定されたときは、このルーチンを終了するが、機関安定
度が低いと判定されたときは、ステップ１２へ進む。ス
テップ１２では、機関の燃焼室から排出されるＮＯｘ量
を、機関回転速度、機関負荷、設定空燃比、設定点火時
期から推定する。
【００２９】ステップ１３では、別途ストイキ燃焼運転
中に行われる前記三元触媒９の劣化度合いに基づく該触
媒のＮＯｘ転換効率の推定結果を読み込む。該ＮＯｘ転
換効率の推定を、図５に示したサブルーチンのフローチ
ャートにして説明する。
中に行われる前記三元触媒９の劣化度合いに基づく該触
媒のＮＯｘ転換効率の推定結果を読み込む。該ＮＯｘ転
換効率の推定を、図５に示したサブルーチンのフローチ
ャートにして説明する。
【００３０】ステップ２１では、空燃比を理論空燃比に
フィードバック制御するストイキ燃焼運転中であるか否
かを判定する。前記ストイキ燃焼運転中と判定された場
合は、ステップ２２へ進み、触媒上下流の上流側酸素セ
ンサ８及び下流側酸素センサ１０の出力値（リッチ、リ
ーン）が反転する周波数を計測する。
フィードバック制御するストイキ燃焼運転中であるか否
かを判定する。前記ストイキ燃焼運転中と判定された場
合は、ステップ２２へ進み、触媒上下流の上流側酸素セ
ンサ８及び下流側酸素センサ１０の出力値（リッチ、リ
ーン）が反転する周波数を計測する。
【００３１】ステップ２３では、前記下流側酸素センサ
１０の反転周波数ｃ２と上流側酸素センサ８の反転周波
数ｃ１との比（ｃ２／ｃ１）と、触媒のＮＯｘ転換効率
との関係（図７参照）と、に基づいてＮＯｘ転換効率を
推定する。これは、触媒が劣化してくると触媒に蓄積可
能な酸素ストレージ量が減少し、下流側酸素センサの反
転周波数が増大して前記の比（ｃ２／ｃ１）が増大し、
これと共にＮＯｘ転換効率が減少することに基づくもの
である。
１０の反転周波数ｃ２と上流側酸素センサ８の反転周波
数ｃ１との比（ｃ２／ｃ１）と、触媒のＮＯｘ転換効率
との関係（図７参照）と、に基づいてＮＯｘ転換効率を
推定する。これは、触媒が劣化してくると触媒に蓄積可
能な酸素ストレージ量が減少し、下流側酸素センサの反
転周波数が増大して前記の比（ｃ２／ｃ１）が増大し、
これと共にＮＯｘ転換効率が減少することに基づくもの
である。
【００３２】図４に戻って、ステップ１４では前記燃焼
室からのＮＯｘ排出量と、触媒のＮＯｘ転換効率とを乗
じることにより、機関から最終的に排出されるＮＯｘ量
を推定演算する。
室からのＮＯｘ排出量と、触媒のＮＯｘ転換効率とを乗
じることにより、機関から最終的に排出されるＮＯｘ量
を推定演算する。
【００３３】次いでステップ１５では、前記推定された
最終的なＮＯｘ排出量Ｂが、基準値Ｃの所定割合ｋ（例
えばｋ＝０．９）未満であるか否かを判定し、所定割合
未満と判定されたときは、ＮＯｘ排出量に余裕代がある
と判断し、ステップ１６へ進む。
最終的なＮＯｘ排出量Ｂが、基準値Ｃの所定割合ｋ（例
えばｋ＝０．９）未満であるか否かを判定し、所定割合
未満と判定されたときは、ＮＯｘ排出量に余裕代がある
と判断し、ステップ１６へ進む。
【００３４】ステップ１６では、ＮＯｘ排出量に余裕代
があるので、燃費を良好に維持しつつ機関安定度が増す
ように空燃比及び点火時期を制御する。即ち、図８に示
すように、同一空燃比で最大のトルクを発生するつまり
最適な燃費に維持できる最適点火時期（ＭＢＴ）の特性
線ａに沿って機関安定度が増すように空燃比を濃化制御
すると共に点火時期を遅角制御する。
があるので、燃費を良好に維持しつつ機関安定度が増す
ように空燃比及び点火時期を制御する。即ち、図８に示
すように、同一空燃比で最大のトルクを発生するつまり
最適な燃費に維持できる最適点火時期（ＭＢＴ）の特性
線ａに沿って機関安定度が増すように空燃比を濃化制御
すると共に点火時期を遅角制御する。
【００３５】一方、ステップ１５で最終的なＮＯｘ排出
量Ｂが基準値Ｃの所定割合以上と判定されたときは、ス
テップ１７へ進み、該排出量Ｂが基準値Ｃ以下、即ちＣ
×ｋ≦Ｂ≦Ｃであるか否かを判定する。
量Ｂが基準値Ｃの所定割合以上と判定されたときは、ス
テップ１７へ進み、該排出量Ｂが基準値Ｃ以下、即ちＣ
×ｋ≦Ｂ≦Ｃであるか否かを判定する。
【００３６】そして、Ｃ×ｋ≦Ｂ≦Ｃであると判定され
たときには、ＮＯｘ排出量に余り余裕がないと判断し、
ステップ１８へ進む。ステップ１８では、ＮＯｘ排出量
に余り余裕代がないので、ＮＯｘ排出量の増加を抑制し
つつ機関安定度が増すように空燃比及び点火時期を制御
する。即ち、図８に示すように、ＮＯｘ排出量を一定に
維持できる等ＮＯｘ排出量の特性線ｂに沿って機関安定
度が増すように空燃比を濃化制御すると共に点火時期を
遅角制御する。
たときには、ＮＯｘ排出量に余り余裕がないと判断し、
ステップ１８へ進む。ステップ１８では、ＮＯｘ排出量
に余り余裕代がないので、ＮＯｘ排出量の増加を抑制し
つつ機関安定度が増すように空燃比及び点火時期を制御
する。即ち、図８に示すように、ＮＯｘ排出量を一定に
維持できる等ＮＯｘ排出量の特性線ｂに沿って機関安定
度が増すように空燃比を濃化制御すると共に点火時期を
遅角制御する。
【００３７】上記ステップ１６又はステップ１８のよう
にして機関安定度を増す制御を行った後、ステップ１１
へ戻って、再度機関安定度を判定しつつ機関安定度が前
記基準値を満たすまで上記の機関安定度が増す制御を繰
り返す。上記ステップ１６及びステップ１８の機能が補
正制御手段を構成する。
にして機関安定度を増す制御を行った後、ステップ１１
へ戻って、再度機関安定度を判定しつつ機関安定度が前
記基準値を満たすまで上記の機関安定度が増す制御を繰
り返す。上記ステップ１６及びステップ１８の機能が補
正制御手段を構成する。
【００３８】また、ステップ１７で最終的なＮＯｘ排出
量Ｂが基準値Ｃより大と判定されたときは、ＮＯｘ排出
量に余裕代がなく、リーン燃焼を継続できないと判断
し、ステップ１９へ進み、リーン燃焼運転を停止し、ス
トイキ燃焼運転（理論空燃比フィードバック制御）に切
り換える。
量Ｂが基準値Ｃより大と判定されたときは、ＮＯｘ排出
量に余裕代がなく、リーン燃焼を継続できないと判断
し、ステップ１９へ進み、リーン燃焼運転を停止し、ス
トイキ燃焼運転（理論空燃比フィードバック制御）に切
り換える。
【００３９】このようにすれば、リーン燃焼中に通電時
間を制御して点火コイルの温度を耐熱温度以下に制御し
ながら、機関安定度が確保されるようにＮＯｘ排出量を
基準値以下に制御しつつリーン燃焼を最大限継続するこ
とにより、可及的に燃費の向上とＨＣ、ＣＯの低減とを
促進することができる。
間を制御して点火コイルの温度を耐熱温度以下に制御し
ながら、機関安定度が確保されるようにＮＯｘ排出量を
基準値以下に制御しつつリーン燃焼を最大限継続するこ
とにより、可及的に燃費の向上とＨＣ、ＣＯの低減とを
促進することができる。
【００４０】一方、図３に戻ってステップ１でリーン燃
焼中でないと判定されたときは、ステップ６へ進みスト
イキ燃焼で、かつ、所定のＥＧＲ率以上で大量のＥＧＲ
を行っているか否かを判定する。
焼中でないと判定されたときは、ステップ６へ進みスト
イキ燃焼で、かつ、所定のＥＧＲ率以上で大量のＥＧＲ
を行っているか否かを判定する。
【００４１】そして、大量ＥＧＲ制御を行っていないと
判定されたときは、このルーチンを終了するが、行って
いると判定されたときは、ステップ７以降へ進み、リー
ン燃焼時と同様、点火コイルの温度が所定温度Ａ以上の
ときに点火コイルの通電時間を耐熱要求時間に短縮する
制御を行いつつ機関安定度を確保する制御を行う。
判定されたときは、このルーチンを終了するが、行って
いると判定されたときは、ステップ７以降へ進み、リー
ン燃焼時と同様、点火コイルの温度が所定温度Ａ以上の
ときに点火コイルの通電時間を耐熱要求時間に短縮する
制御を行いつつ機関安定度を確保する制御を行う。
【００４２】ここで、ステップ１０での機関安定度を増
す制御において、大量ＥＧＲ時は、図４のステップ１
６、ステップ１８で空燃比Ａ／Ｆの代わりに、燃料とガ
ス（空気＋ＥＧＲガス）との混合比Ｇ／Ｆを用いて制御
する。即ち、ステップ１６では同一Ｇ／Ｆで最大トルク
を発生する最適点火時期（ＭＢＴ）の特性線に沿って、
機関安定度が増すように点火時期を遅角制御すると共に
ＥＧＲ率を減少させて混合比を濃化する制御を行い、ス
テップ１８では等ＮＯｘの特性線に沿って点火時期を遅
角制御すると共にＥＧＲ率を減少させて混合比を濃化す
る制御を行う。
す制御において、大量ＥＧＲ時は、図４のステップ１
６、ステップ１８で空燃比Ａ／Ｆの代わりに、燃料とガ
ス（空気＋ＥＧＲガス）との混合比Ｇ／Ｆを用いて制御
する。即ち、ステップ１６では同一Ｇ／Ｆで最大トルク
を発生する最適点火時期（ＭＢＴ）の特性線に沿って、
機関安定度が増すように点火時期を遅角制御すると共に
ＥＧＲ率を減少させて混合比を濃化する制御を行い、ス
テップ１８では等ＮＯｘの特性線に沿って点火時期を遅
角制御すると共にＥＧＲ率を減少させて混合比を濃化す
る制御を行う。
【００４３】また、ＮＯｘ排出量に余裕代がないステッ
プ１９における制御は大量ＥＧＲ制御を中止し、通常の
ＥＧＲ率でのＥＧＲ制御に切り換える。このようにすれ
ば、大量ＥＧＲ制御中に通電時間を制御して点火コイル
の温度を耐熱温度以下に制御しながら、機関安定度が確
保されるようにＮＯｘ排出量を基準レベル以下に制御し
つつ大量ＥＧＲ制御を最大限継続することにより、可及
的に燃費の向上とＮＯｘ低減とを促進することができ
る。
プ１９における制御は大量ＥＧＲ制御を中止し、通常の
ＥＧＲ率でのＥＧＲ制御に切り換える。このようにすれ
ば、大量ＥＧＲ制御中に通電時間を制御して点火コイル
の温度を耐熱温度以下に制御しながら、機関安定度が確
保されるようにＮＯｘ排出量を基準レベル以下に制御し
つつ大量ＥＧＲ制御を最大限継続することにより、可及
的に燃費の向上とＮＯｘ低減とを促進することができ
る。
【図１】 本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図２】 本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装
置のシステム構成を示す図。
置のシステム構成を示す図。
【図３】 同上実施形態のメイン制御ルーチンを示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図４】 同上メイン制御ルーチンにおける機関安定度
確保制御のサブルーチンを示す図。
確保制御のサブルーチンを示す図。
【図５】 同上機関安定度確保制御サブルーチンにおけ
るのＮＯｘ転換効率推定のサブルーチンを示す図。
るのＮＯｘ転換効率推定のサブルーチンを示す図。
【図６】 点火コイルの通電時間と発熱量との関係を示
す図。
す図。
【図７】 上下流側酸素センサの反転周波数の比とＮＯ
ｘ転換効率との関係を示す図。
ｘ転換効率との関係を示す図。
【図８】 同上実施形態における空燃比と点火時期の制
御の様子を示す図。
御の様子を示す図。
１ 機関 ２ 吸気通路 ６ 燃料噴射弁 ７ 排気通路 ８ 上流側酸素センサ ９ 三元触媒 １０ 下流側酸素センサ １１ 点火栓 １２ 点火コイル １３ パワートランジスタ １４ 温度センサ １５ ＥＧＲ通路 １６ ＥＧＲバルブ １７ クランク角センサ １８ ギア位置センサ １９ コントロールユニット
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G019 AA07 AB01 AB02 AB08 CA06 DA02 DA10 DB07 DC02 DC08 EA16 GA00 GA01 GA05 GA06 GA20 3G022 AA06 DA02 DA07 EA04 FA04 FA06 GA00 GA01 GA05 GA20 3G084 AA04 BA09 BA13 BA16 BA17 BA20 DA02 DA10 EA11 EB08 EB12 FA00 FA06 FA18 FA28 FA30 FA33 FA34 FA37 3G301 HA01 HA13 HA15 JA02 JA21 JA25 LA00 MA01 MA11 NC04 ND03 NE14 NE15 NE17 NE19 PA17Z PD01Z PD09Z PD15Z PE01Z PE02Z PE03Z PF07Z
Claims (4)
- 【請求項１】点火コイルの温度を検出する点火コイル温
度検出手段と、 検出された点火コイル温度が所定値以上の時に点火コイ
ルへの通電時間を短縮補正する点火コイル通電時間短縮
補正手段と、 前記点火コイルへの通電時間を短縮補正したときの機関
の安定度を検出する機関安定度検出手段と、 前記検出された機関安定度が基準レベル未満のときに、
燃料とガスとの混合比及び点火時期を機関安定度が増す
方向に補正制御する補正制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の制御装
置。 - 【請求項２】機関排気系から最終的に排出されるＮＯｘ
量を検出するＮＯｘ排出量検出手段を含み、前記補正制
御手段は、該ＮＯｘ排出量を基準レベル以下に押さえつ
つ燃費を良好に維持できるように混合比及び点火時期を
制御することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の
制御装置。 - 【請求項３】前記補正制御手段は、検出されたＮＯｘ排
出量が前記基準レベルに対して余裕代があるときには同
一混合比で燃費が最良となる最適点火時期を維持しつつ
混合比及び点火時期を制御し、ＮＯｘ排出量が前記基準
レベルに対して余裕代がないときには、ＮＯｘ排出量の
増加を抑制しつつ混合比及び点火時期を制御することを
特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。 - 【請求項4】前記ＮＯｘ排出量検出手段は、機関運転状
態から推定した機関燃焼室からのＮＯｘ排出量と機関排
気系に介装された排気浄化触媒のＮＯｘ転換効率推定値
とに基づいて機関排気系から最終的に排出されるＮＯｘ
量を検出することを特徴とする請求項2または請求項3に
記載の内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11077731A JP2000274298A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11077731A JP2000274298A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000274298A true JP2000274298A (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=13642061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11077731A Pending JP2000274298A (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000274298A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030005505A (ko) * | 2001-07-09 | 2003-01-23 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 점화제어장치 및 그 방법 |
| KR100435675B1 (ko) * | 2001-08-14 | 2004-06-12 | 현대자동차주식회사 | 차량 점화 시스템의 플래쉬 오버 제어장치 및 방법 |
| KR100471862B1 (ko) * | 2002-10-04 | 2005-03-08 | 현대자동차주식회사 | 천연가스 차량의 점화신호 제어 장치 및 그 방법 |
| JP2007032500A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Komatsu Zenoah Co | 携帯型作業機用エンジンのオートチョークおよびその制御方法 |
| JP2012107608A (ja) * | 2010-11-18 | 2012-06-07 | Hyundai Motor Co Ltd | 窒素酸化物の量を予測する方法およびこれを用いた排気装置 |
| JP2012226628A (ja) * | 2011-04-21 | 2012-11-15 | Ricoh Co Ltd | 電源制御装置、画像形成装置、電源制御方法、電源制御プログラム及び記録媒体 |
| JP2015194125A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | ダイハツ工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2016011629A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | ダイハツ工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2017044108A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2017207007A (ja) * | 2016-05-18 | 2017-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 点火制御装置 |
| JP2019078268A (ja) * | 2019-01-10 | 2019-05-23 | ダイハツ工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1999
- 1999-03-23 JP JP11077731A patent/JP2000274298A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20030005505A (ko) * | 2001-07-09 | 2003-01-23 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 점화제어장치 및 그 방법 |
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| JP2007032500A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Komatsu Zenoah Co | 携帯型作業機用エンジンのオートチョークおよびその制御方法 |
| JP4641462B2 (ja) * | 2005-07-29 | 2011-03-02 | ハスクバーナ・ゼノア株式会社 | 携帯型作業機用エンジンのオートチョークおよびその制御方法 |
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| JP2019078268A (ja) * | 2019-01-10 | 2019-05-23 | ダイハツ工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
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