JP2001152942A - 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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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関の制御装置において、内燃機関の回
転速度又は車速を上限値以下に制限するにあたって、燃
料カット制御による安定性の高い制御を可能な限り利用
しながら、走行フィーリングの低下を極力抑制しつつ排
気浄化用触媒の過昇温による熱劣化や溶損を防止できる
ようにする。 【解決手段】 車両に搭載された内燃機関の排気通路３
に排気浄化用触媒６が設けられるとともに、該内燃機関
の回転速度又は車速を所定値以下に制限する該内燃機関
の制御装置において、排気浄化用触媒６の触媒温度を検
出又は推定する触媒温度検知手段３ｂと、触媒温度検知
手段３ｂにより検知された該触媒温度が所定温度以下の
場合には、燃料カット制御により該制限を行ない、該触
媒温度が該所定温度よりも高い場合には、吸入空気量制
御により該制限を行なう制御手段２１とをそなえる。
転速度又は車速を上限値以下に制限するにあたって、燃
料カット制御による安定性の高い制御を可能な限り利用
しながら、走行フィーリングの低下を極力抑制しつつ排
気浄化用触媒の過昇温による熱劣化や溶損を防止できる
ようにする。 【解決手段】 車両に搭載された内燃機関の排気通路３
に排気浄化用触媒６が設けられるとともに、該内燃機関
の回転速度又は車速を所定値以下に制限する該内燃機関
の制御装置において、排気浄化用触媒６の触媒温度を検
出又は推定する触媒温度検知手段３ｂと、触媒温度検知
手段３ｂにより検知された該触媒温度が所定温度以下の
場合には、燃料カット制御により該制限を行ない、該触
媒温度が該所定温度よりも高い場合には、吸入空気量制
御により該制限を行なう制御手段２１とをそなえる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載され排
気通路に排気浄化用触媒が設けられた内燃機関の制御装
置に関し、特に内燃機関の回転速度又は車速を所定値以
下に制限する、内燃機関の制御装置に関する。
気通路に排気浄化用触媒が設けられた内燃機関の制御装
置に関し、特に内燃機関の回転速度又は車速を所定値以
下に制限する、内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、エンジン回転速度又は車速が
所定の上限値に達すると燃料カットを行なうことでエン
ジン回転速度又は車速を上限値以下に制限する技術が一
般的に知られている。このような技術の一例として、例
えば、特開平０５−０４４５５１号公報には、ニュート
ラル状態では、非ニュートラル状態よりも燃料カット回
転数を低く設定して、非ニュートラル状態ではエンジン
性能を最大限に発揮し、且つ、ニュートラル状態ではエ
ンジンの過回転を確実に回避できるようにした技術が開
示されている。
所定の上限値に達すると燃料カットを行なうことでエン
ジン回転速度又は車速を上限値以下に制限する技術が一
般的に知られている。このような技術の一例として、例
えば、特開平０５−０４４５５１号公報には、ニュート
ラル状態では、非ニュートラル状態よりも燃料カット回
転数を低く設定して、非ニュートラル状態ではエンジン
性能を最大限に発揮し、且つ、ニュートラル状態ではエ
ンジンの過回転を確実に回避できるようにした技術が開
示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
技術では、排気通路に排気浄化用触媒（以下、単に触媒
ともいう）を介装されている場合、触媒温度が高温とな
って触媒が熱劣化したり、溶損したりする虞がある。つ
まり、このような燃料カットによるエンジン回転速度制
御又は車速制御では、ドライバが該上限値を越える出力
要求を継続していると、エンジン回転速度又は車速が所
定の上限値を越えると燃料カットが行なわれ、燃料カッ
ト直前や燃料カットによりエンジン回転速度又は車速が
所定の上限値以下になった場合には、エンジン回転速度
又は車速を所定の上限値まで上昇（又は復帰）させるた
めに、通常空燃比がリッチとされる。
技術では、排気通路に排気浄化用触媒（以下、単に触媒
ともいう）を介装されている場合、触媒温度が高温とな
って触媒が熱劣化したり、溶損したりする虞がある。つ
まり、このような燃料カットによるエンジン回転速度制
御又は車速制御では、ドライバが該上限値を越える出力
要求を継続していると、エンジン回転速度又は車速が所
定の上限値を越えると燃料カットが行なわれ、燃料カッ
ト直前や燃料カットによりエンジン回転速度又は車速が
所定の上限値以下になった場合には、エンジン回転速度
又は車速を所定の上限値まで上昇（又は復帰）させるた
めに、通常空燃比がリッチとされる。
【０００４】この際、燃料カット時には、燃料を殆ど含
まない空気が触媒に流入し、一方、燃料カットの前後に
は、燃料過多のリッチな空燃比下で未燃分を多く含んだ
排気が触媒に流入する。したがって、触媒に未燃物と多
量の酸素とが交互に供給されることとなって、未燃物が
触媒上で繰り返し燃焼して触媒を過剰に昇温させるた
め、触媒が熱劣化したり、溶損したりしてしまう虞が生
じるのである。特に、筒内噴射内燃機関（筒内噴射エン
ジン）では、燃焼室内に燃料を直接噴射するため、この
ような燃料カット制御に対する空燃比の応答性が高いた
め、触媒の熱劣化や溶損を一層招きやすい。
まない空気が触媒に流入し、一方、燃料カットの前後に
は、燃料過多のリッチな空燃比下で未燃分を多く含んだ
排気が触媒に流入する。したがって、触媒に未燃物と多
量の酸素とが交互に供給されることとなって、未燃物が
触媒上で繰り返し燃焼して触媒を過剰に昇温させるた
め、触媒が熱劣化したり、溶損したりしてしまう虞が生
じるのである。特に、筒内噴射内燃機関（筒内噴射エン
ジン）では、燃焼室内に燃料を直接噴射するため、この
ような燃料カット制御に対する空燃比の応答性が高いた
め、触媒の熱劣化や溶損を一層招きやすい。
【０００５】また、特開平８−１６５９４２号公報に
は、触媒温度が所定温度よりも高くなった場合、又は、
エンジンが所定の高回転，高負荷状態で所定時間継続し
て運転され触媒温度が所定温度よりも高くなる虞のある
場合には、スロットル弁開度を徐々に下げていくことに
より、排気通路に介装された触媒の熱劣化や溶損を防止
できるようにした技術が開示されている。しかし、この
技術は、エンジン回転速度又は車速を所定の上限値に制
限することを目的とするものではなく、触媒温度を所定
温度以下に抑えることを目的としており、エンジン回転
速度が所定値以下であったとしても、触媒温度が所定温
度よりも高くなった場合には、スロットル弁開度が強制
的に下げられてしまう。このため、運転者の出力要求に
反してスロットル弁開度制御（吸入空気量制御）により
エンジン出力を強制的に低下させる頻度が高くなって走
行フィーリングを大幅に低下させてしまうという課題が
ある。
は、触媒温度が所定温度よりも高くなった場合、又は、
エンジンが所定の高回転，高負荷状態で所定時間継続し
て運転され触媒温度が所定温度よりも高くなる虞のある
場合には、スロットル弁開度を徐々に下げていくことに
より、排気通路に介装された触媒の熱劣化や溶損を防止
できるようにした技術が開示されている。しかし、この
技術は、エンジン回転速度又は車速を所定の上限値に制
限することを目的とするものではなく、触媒温度を所定
温度以下に抑えることを目的としており、エンジン回転
速度が所定値以下であったとしても、触媒温度が所定温
度よりも高くなった場合には、スロットル弁開度が強制
的に下げられてしまう。このため、運転者の出力要求に
反してスロットル弁開度制御（吸入空気量制御）により
エンジン出力を強制的に低下させる頻度が高くなって走
行フィーリングを大幅に低下させてしまうという課題が
ある。
【０００６】本発明は、このように、内燃機関の回転速
度又は車速を所定値（上限値）以下に制限する場合に、
燃料カットと復帰とを繰り返すと触媒には酸素と未燃物
とが交互に供給されて未燃物が触媒上で燃焼して触媒が
劣化してしまう現象に着目し創案されたもので、内燃機
関の回転速度又は車速を所定値以下に制限するにあたっ
て、燃料カット制御による安定性の高い制御を可能な限
り利用しながら、走行フィーリングの低下を極力抑制し
つつ排気浄化用触媒の過昇温による熱劣化や溶損を防止
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。
度又は車速を所定値（上限値）以下に制限する場合に、
燃料カットと復帰とを繰り返すと触媒には酸素と未燃物
とが交互に供給されて未燃物が触媒上で燃焼して触媒が
劣化してしまう現象に着目し創案されたもので、内燃機
関の回転速度又は車速を所定値以下に制限するにあたっ
て、燃料カット制御による安定性の高い制御を可能な限
り利用しながら、走行フィーリングの低下を極力抑制し
つつ排気浄化用触媒の過昇温による熱劣化や溶損を防止
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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の内燃
機関の制御装置では、触媒温度検知手段により、車両に
搭載された内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化用
触媒の触媒温度が所定温度以下であることが検知された
場合には、燃料カット制御により内燃機関の回転速度又
は車速が所定値以下に制限され、触媒温度が所定温度よ
りも高い場合には、吸入空気量制御により該制限が行な
われる。
機関の制御装置では、触媒温度検知手段により、車両に
搭載された内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化用
触媒の触媒温度が所定温度以下であることが検知された
場合には、燃料カット制御により内燃機関の回転速度又
は車速が所定値以下に制限され、触媒温度が所定温度よ
りも高い場合には、吸入空気量制御により該制限が行な
われる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１及び図２は本発明の一
実施形態としての内燃機関の制御装置について示す図で
ある。なお、本実施形態では、内燃機関に、燃焼室内に
燃料を直接噴射する筒内噴射内燃機関（筒内噴射エンジ
ン，以下、単にエンジンとも言う）を適用した例を示
す。
施の形態について説明する。図１及び図２は本発明の一
実施形態としての内燃機関の制御装置について示す図で
ある。なお、本実施形態では、内燃機関に、燃焼室内に
燃料を直接噴射する筒内噴射内燃機関（筒内噴射エンジ
ン，以下、単にエンジンとも言う）を適用した例を示
す。
【０００９】本発明の制御装置がそなえられる筒内噴射
エンジンは、図１に示すように構成されており、燃焼室
１には、吸気通路２および排気通路３が連通しうるよう
に接続されており、吸気通路２と燃焼室１とは吸気弁４
によって、排気通路３と燃焼室１とは排気弁５によっ
て、それぞれ連通制御されるようになっている。また、
吸気通路２には、エアクリーナ２ａ，吸入空気量を検出
するエアフローセンサ（ＡＦＳ）２ｂ，吸入空気量を制
御するスロットル弁２ｃ，スロットル弁２ｃの開度を検
出するスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）２ｄが設
けられており、スロットル弁２ｃは、アクセルペダルの
踏込量とは独立して作動可能な電子制御式スロットル弁
（ＥＴＶ）により構成されている。また、排気通路３に
は、排気中のＯ2濃度を検出するＯ2センサ３ａ，排気浄
化用触媒としての三元触媒（以下、単に触媒とも言う）
６，触媒６の直ぐ上流の排気温度を触媒６の温度ＴCと
して検出する触媒温度センサ（触媒温度検知手段）３
ｂ，図示しないマフラが設けられている。また、燃焼室
１には、インジェクタ８が燃焼室１へ燃料を直接噴射す
べくその開口を燃焼室１に臨ませるように配置されてい
る。
エンジンは、図１に示すように構成されており、燃焼室
１には、吸気通路２および排気通路３が連通しうるよう
に接続されており、吸気通路２と燃焼室１とは吸気弁４
によって、排気通路３と燃焼室１とは排気弁５によっ
て、それぞれ連通制御されるようになっている。また、
吸気通路２には、エアクリーナ２ａ，吸入空気量を検出
するエアフローセンサ（ＡＦＳ）２ｂ，吸入空気量を制
御するスロットル弁２ｃ，スロットル弁２ｃの開度を検
出するスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）２ｄが設
けられており、スロットル弁２ｃは、アクセルペダルの
踏込量とは独立して作動可能な電子制御式スロットル弁
（ＥＴＶ）により構成されている。また、排気通路３に
は、排気中のＯ2濃度を検出するＯ2センサ３ａ，排気浄
化用触媒としての三元触媒（以下、単に触媒とも言う）
６，触媒６の直ぐ上流の排気温度を触媒６の温度ＴCと
して検出する触媒温度センサ（触媒温度検知手段）３
ｂ，図示しないマフラが設けられている。また、燃焼室
１には、インジェクタ８が燃焼室１へ燃料を直接噴射す
べくその開口を燃焼室１に臨ませるように配置されてい
る。
【００１０】このような構成により、スロットル弁２ｃ
の開度に応じエアクリーナ２ａを通じて吸入された空気
が、吸気弁４の開放により燃焼室１内に吸入され、燃焼
室１内のピストン上面に形成された半球状の凹部１ａに
より縦渦（逆タンブル流）に生成されて、ＥＣＵ２０か
らの信号に基づいてインジェクタ８から噴射された燃料
と混合されるようになっている。そして、燃焼室１内で
点火プラグ７を適宜のタイミングで点火させることによ
り、この混合気を燃焼させてエンジントルクを発生させ
たのち、排気が燃焼室１内から排気通路３へ排出され、
触媒６で浄化されてから、マフラで消音されて排出され
るようになっている。
の開度に応じエアクリーナ２ａを通じて吸入された空気
が、吸気弁４の開放により燃焼室１内に吸入され、燃焼
室１内のピストン上面に形成された半球状の凹部１ａに
より縦渦（逆タンブル流）に生成されて、ＥＣＵ２０か
らの信号に基づいてインジェクタ８から噴射された燃料
と混合されるようになっている。そして、燃焼室１内で
点火プラグ７を適宜のタイミングで点火させることによ
り、この混合気を燃焼させてエンジントルクを発生させ
たのち、排気が燃焼室１内から排気通路３へ排出され、
触媒６で浄化されてから、マフラで消音されて排出され
るようになっている。
【００１１】なお、このエンジンには、上述したＡＦＳ
２ｂ，ＴＰＳ２ｄ，Ｏ2センサ３ａ，触媒温度センサ３
ｂの他に、例えば、クランクシャフト９に付設されたク
ランク角検出装置９ａ等の種々のセンサが設けられてお
り、これらのセンサからの検出情報がＥＣＵ２０へ送ら
れるようになっている。筒内噴射エンジンについてさら
に説明すると、筒内噴射エンジンでは、このように燃焼
室１内で吸入空気を逆タンブル流に生成することによ
り、点火プラグ７近傍に少量の燃料を集めて層状燃焼さ
せ、混合気全体としては極めてリーンな空燃比での燃焼
（希薄燃焼）が可能となっている。そして、筒内噴射エ
ンジンは、燃料噴射の態様として、このようにリーンな
空燃比下で運転を行なうリーン運転モードと、空燃比が
理論空燃比（ストイキ）近傍となるようにＯ2センサ３
ａからの検出情報等に基づいてフィードバック制御を行
なうストイキ運転モードと、リッチな空燃比で運転を行
なうリッチ運転モードとが設けられている。なお、リー
ン運転での運転をリーン運転、ストイキ運転モードでの
運転をストイキ運転、リッチ運転モードでの運転をリッ
チ運転という。
２ｂ，ＴＰＳ２ｄ，Ｏ2センサ３ａ，触媒温度センサ３
ｂの他に、例えば、クランクシャフト９に付設されたク
ランク角検出装置９ａ等の種々のセンサが設けられてお
り、これらのセンサからの検出情報がＥＣＵ２０へ送ら
れるようになっている。筒内噴射エンジンについてさら
に説明すると、筒内噴射エンジンでは、このように燃焼
室１内で吸入空気を逆タンブル流に生成することによ
り、点火プラグ７近傍に少量の燃料を集めて層状燃焼さ
せ、混合気全体としては極めてリーンな空燃比での燃焼
（希薄燃焼）が可能となっている。そして、筒内噴射エ
ンジンは、燃料噴射の態様として、このようにリーンな
空燃比下で運転を行なうリーン運転モードと、空燃比が
理論空燃比（ストイキ）近傍となるようにＯ2センサ３
ａからの検出情報等に基づいてフィードバック制御を行
なうストイキ運転モードと、リッチな空燃比で運転を行
なうリッチ運転モードとが設けられている。なお、リー
ン運転での運転をリーン運転、ストイキ運転モードでの
運転をストイキ運転、リッチ運転モードでの運転をリッ
チ運転という。
【００１２】そして、このような運転モードの選択、即
ち目標空燃比の設定は、ＥＣＵ２０により運転状態に応
じて行なわれるようになっている。つまり、ＥＣＵ２０
は、ＴＰＳ２ｄ及びクランク角検出手段９ａの検出情報
に基づきエンジン負荷Ｐｅ及びエンジン回転速度Ｎｅ
（運転状態）を計算し、この運転状態に応じてエンジン
の運転モードを設定するようになっており、エンジン負
荷Ｐｅ及びエンジン回転速度Ｎｅが大きくなるほど、リ
ーン運転，ストイキ運転，リッチ運転の順に運転モード
を設定するようになっている。
ち目標空燃比の設定は、ＥＣＵ２０により運転状態に応
じて行なわれるようになっている。つまり、ＥＣＵ２０
は、ＴＰＳ２ｄ及びクランク角検出手段９ａの検出情報
に基づきエンジン負荷Ｐｅ及びエンジン回転速度Ｎｅ
（運転状態）を計算し、この運転状態に応じてエンジン
の運転モードを設定するようになっており、エンジン負
荷Ｐｅ及びエンジン回転速度Ｎｅが大きくなるほど、リ
ーン運転，ストイキ運転，リッチ運転の順に運転モード
を設定するようになっている。
【００１３】さらに、ＥＣＵ２０は、設定された各運転
モード毎に予め記憶されたマップを用いて、エンジン運
転状態（エンジン負荷Ｐｅ及びエンジン回転速度Ｎｅ）
に応じて具体的な目標空燃比を設定するか、又は、Ｏ2
センサ３ａの出力に基づいて目標空燃比を設定するよう
になっているのである。また、本実施形態では、ＥＣＵ
２０内の機能として構成されるエンジン回転速度制限手
段（制御手段）２１と、上述した触媒温度センサ３ｂと
からなるエンジン回転速度制御装置（内燃機関の制御装
置）がそなえられている。
モード毎に予め記憶されたマップを用いて、エンジン運
転状態（エンジン負荷Ｐｅ及びエンジン回転速度Ｎｅ）
に応じて具体的な目標空燃比を設定するか、又は、Ｏ2
センサ３ａの出力に基づいて目標空燃比を設定するよう
になっているのである。また、本実施形態では、ＥＣＵ
２０内の機能として構成されるエンジン回転速度制限手
段（制御手段）２１と、上述した触媒温度センサ３ｂと
からなるエンジン回転速度制御装置（内燃機関の制御装
置）がそなえられている。
【００１４】エンジン回転速度制限手段２１は、エンジ
ン回転速度Ｎｅが許容回転速度の上限値（所定値）Ｎ0
よりも高くなると、エンジン回転速度Ｎｅが上限値Ｎ0
以下になるようにエンジン回転速度制御を行なうもの
で、触媒温度センサ３ｂからの検出情報に基づき触媒温
度ＴCが所定温度Ｔ0以下であると判定された場合には、
インジェクタ８の作動を制御して燃料カットすることに
より、かかるエンジン回転速度制御を行ない、触媒温度
ＴCが所定温度Ｔ0よりも高いと判定された場合には、ス
ロットル弁２ｃの開度を制御して吸入空気量を制御する
ことにより、かかるエンジン回転速度制御を行なうよう
になっている。
ン回転速度Ｎｅが許容回転速度の上限値（所定値）Ｎ0
よりも高くなると、エンジン回転速度Ｎｅが上限値Ｎ0
以下になるようにエンジン回転速度制御を行なうもの
で、触媒温度センサ３ｂからの検出情報に基づき触媒温
度ＴCが所定温度Ｔ0以下であると判定された場合には、
インジェクタ８の作動を制御して燃料カットすることに
より、かかるエンジン回転速度制御を行ない、触媒温度
ＴCが所定温度Ｔ0よりも高いと判定された場合には、ス
ロットル弁２ｃの開度を制御して吸入空気量を制御する
ことにより、かかるエンジン回転速度制御を行なうよう
になっている。
【００１５】従来技術の課題として説明したように、燃
料カットによるエンジン回転速度制御では、エンジン回
転速度Ｎｅが上限値Ｎ0を越えると燃料カットが行なわ
れ、この燃料カットによりエンジン回転速度Ｎｅが上限
値Ｎ0以下になると今度は燃料を噴射してエンジン回転
速度Ｎｅを上限値Ｎ0まで上昇（復帰）させる。この
際、燃料カット時には、燃料を殆ど含まない空気が触媒
６に流入し、復帰時には、エンジン回転速度Ｎｅが上限
値Ｎ0付近であるため、空燃比はリッチとされて、未燃
分を多く含んだ排気が触媒６に流入する。したがって、
触媒６に未燃物と多量の酸素とが交互に供給されること
となって、これにより未燃物が触媒６上で繰り返し燃焼
して触媒温度ＴCが上昇して、この触媒６が熱劣化した
り、溶損したりしてしまう虞がある。
料カットによるエンジン回転速度制御では、エンジン回
転速度Ｎｅが上限値Ｎ0を越えると燃料カットが行なわ
れ、この燃料カットによりエンジン回転速度Ｎｅが上限
値Ｎ0以下になると今度は燃料を噴射してエンジン回転
速度Ｎｅを上限値Ｎ0まで上昇（復帰）させる。この
際、燃料カット時には、燃料を殆ど含まない空気が触媒
６に流入し、復帰時には、エンジン回転速度Ｎｅが上限
値Ｎ0付近であるため、空燃比はリッチとされて、未燃
分を多く含んだ排気が触媒６に流入する。したがって、
触媒６に未燃物と多量の酸素とが交互に供給されること
となって、これにより未燃物が触媒６上で繰り返し燃焼
して触媒温度ＴCが上昇して、この触媒６が熱劣化した
り、溶損したりしてしまう虞がある。
【００１６】そこで、本制御装置では、触媒温度ＴCが
所定温度Ｔ0よりも高く、このまま燃料カットを行なう
と、触媒温度ＴCが昇温して耐熱温度を越えてしまい触
媒６が熱劣化や溶損を起こすことが予想される場合に
は、スロットル弁２ｃの開度をアクセル開度に対応した
本来の開度よりも低下させることにより、エンジン出力
を低下させて、エンジン回転速度を低下させるようにな
っている。つまり、エンジン回転速度Ｎｅが上限値Ｎ0
よりも高くなったときには、スロットル弁２ｃの開度を
所定開度まで下げて吸入空気量を減少させて、減少した
吸入空気量と設定した空燃比とに応じてインジェクタ８
の作動を制御して燃料噴射量を減少させて、その後、エ
ンジン回転速度Ｎｅが上限値Ｎ0よりも低下したときに
は、スロットル弁２ｃの開度を上げて吸入空気量及び燃
料噴射量を増加させてエンジン回転速度Ｎｅを上限値Ｎ
0まで上昇させる。以降、このようなスロットル弁２ｃ
の開閉を交互に繰り返すようになっている。
所定温度Ｔ0よりも高く、このまま燃料カットを行なう
と、触媒温度ＴCが昇温して耐熱温度を越えてしまい触
媒６が熱劣化や溶損を起こすことが予想される場合に
は、スロットル弁２ｃの開度をアクセル開度に対応した
本来の開度よりも低下させることにより、エンジン出力
を低下させて、エンジン回転速度を低下させるようにな
っている。つまり、エンジン回転速度Ｎｅが上限値Ｎ0
よりも高くなったときには、スロットル弁２ｃの開度を
所定開度まで下げて吸入空気量を減少させて、減少した
吸入空気量と設定した空燃比とに応じてインジェクタ８
の作動を制御して燃料噴射量を減少させて、その後、エ
ンジン回転速度Ｎｅが上限値Ｎ0よりも低下したときに
は、スロットル弁２ｃの開度を上げて吸入空気量及び燃
料噴射量を増加させてエンジン回転速度Ｎｅを上限値Ｎ
0まで上昇させる。以降、このようなスロットル弁２ｃ
の開閉を交互に繰り返すようになっている。
【００１７】そして、上述したように、空燃比はＥＣＵ
２０により設定されるが、このような吸入空気量制御の
際には、燃料カットによるエンジン回転速度制御のよう
に未燃物の付着した触媒６に極めて大量の酸素が導入さ
れることはなく、未燃物の燃焼は緩慢となり触媒６の過
剰な昇温が防止されるのである。本発明の一実施形態と
してのエンジン回転速度制御装置は上述のように構成さ
れているので、例えば図２に示すようにエンジン回転速
度制御が行なわれる。つまり、ステップＡ１０で、エン
ジン回転速度Ｎｅと上限値Ｎ0との比較が行なわれ、エ
ンジン回転速度Ｎｅが上限値Ｎ0よりも大きければ、エ
ンジン１は過回転しているため、エンジン回転速度Ｎｅ
を上限値Ｎ0以下にすべくエンジン回転速度制御を行な
う必要があるとしてステップＡ２０に進み、一方、エン
ジン回転速度Ｎｅが上限値Ｎ0以下であれば、ステップ
Ａ５０に進み、通常通りの燃料噴射及び吸入空気量の制
御（通常制御）、即ち、アクセル開度に応じた制御が行
なわれて、リターンする。
２０により設定されるが、このような吸入空気量制御の
際には、燃料カットによるエンジン回転速度制御のよう
に未燃物の付着した触媒６に極めて大量の酸素が導入さ
れることはなく、未燃物の燃焼は緩慢となり触媒６の過
剰な昇温が防止されるのである。本発明の一実施形態と
してのエンジン回転速度制御装置は上述のように構成さ
れているので、例えば図２に示すようにエンジン回転速
度制御が行なわれる。つまり、ステップＡ１０で、エン
ジン回転速度Ｎｅと上限値Ｎ0との比較が行なわれ、エ
ンジン回転速度Ｎｅが上限値Ｎ0よりも大きければ、エ
ンジン１は過回転しているため、エンジン回転速度Ｎｅ
を上限値Ｎ0以下にすべくエンジン回転速度制御を行な
う必要があるとしてステップＡ２０に進み、一方、エン
ジン回転速度Ｎｅが上限値Ｎ0以下であれば、ステップ
Ａ５０に進み、通常通りの燃料噴射及び吸入空気量の制
御（通常制御）、即ち、アクセル開度に応じた制御が行
なわれて、リターンする。
【００１８】そして、ステップＡ２０では、触媒温度Ｔ
Cと所定温度Ｔ0との比較が行なわれ、触媒温度ＴCが所
定温度Ｔ0よりも高ければ、ステップＡ３０に進み、ス
ロットル弁２ｃを開度制御して吸入空気量の流量制御を
行なうことにより、かかるエンジン回転速度制御が行な
われ、一方、触媒温度ＴCが所定温度Ｔ0よりも高くなけ
れば、ステップＡ４０に進み、燃料カットにより、かか
るエンジン回転速度制御が行なわれる。
Cと所定温度Ｔ0との比較が行なわれ、触媒温度ＴCが所
定温度Ｔ0よりも高ければ、ステップＡ３０に進み、ス
ロットル弁２ｃを開度制御して吸入空気量の流量制御を
行なうことにより、かかるエンジン回転速度制御が行な
われ、一方、触媒温度ＴCが所定温度Ｔ0よりも高くなけ
れば、ステップＡ４０に進み、燃料カットにより、かか
るエンジン回転速度制御が行なわれる。
【００１９】したがって、本エンジン回転速度制御装置
によれば、エンジン回転速度を上限値Ｎ0以下にするエ
ンジン回転速度制御において、燃料カットによる安定性
の高い制御且つ低燃費運転を極力行ないつつ、燃料カッ
トを行なうと触媒６の熱劣化を招く虞のある場合には、
吸入空気量制御により触媒６を劣化或いは溶損を招来し
ないようにしながら、かかるエンジン回転速度制御を行
なうことができるという利点がある。
によれば、エンジン回転速度を上限値Ｎ0以下にするエ
ンジン回転速度制御において、燃料カットによる安定性
の高い制御且つ低燃費運転を極力行ないつつ、燃料カッ
トを行なうと触媒６の熱劣化を招く虞のある場合には、
吸入空気量制御により触媒６を劣化或いは溶損を招来し
ないようにしながら、かかるエンジン回転速度制御を行
なうことができるという利点がある。
【００２０】また、触媒６の劣化又は溶損を防止するた
めの吸入空気量制御は、触媒温度が所定温度よりも高
く、エンジン回転速度Ｎｅが上限値Ｎ0を越えた場合に
限って行なわれるので、走行フィーリングの低下を極力
抑制することができるという利点もある。なお、本発明
の内燃機関の制御装置は、上述の実施形態のものに限定
されるものでなく、種々変形して実施することができ
る。
めの吸入空気量制御は、触媒温度が所定温度よりも高
く、エンジン回転速度Ｎｅが上限値Ｎ0を越えた場合に
限って行なわれるので、走行フィーリングの低下を極力
抑制することができるという利点もある。なお、本発明
の内燃機関の制御装置は、上述の実施形態のものに限定
されるものでなく、種々変形して実施することができ
る。
【００２１】例えば、上述の実施形態では、内燃機関の
制御装置は、エンジン回転速度（内燃機関の回転速度）
を所定値以下に制限するように構成されているが、車速
を所定値（上限値）以下に制限するように構成してもよ
い。また、スロットル弁２ｃの開度制御（吸入空気量の
制御）は単純なオン・オフ制御であってもよい。つま
り、吸入空気量を減少させる態様としてスロットル弁２
ｃを全閉（アイドル開度）とすることも考えられる。
制御装置は、エンジン回転速度（内燃機関の回転速度）
を所定値以下に制限するように構成されているが、車速
を所定値（上限値）以下に制限するように構成してもよ
い。また、スロットル弁２ｃの開度制御（吸入空気量の
制御）は単純なオン・オフ制御であってもよい。つま
り、吸入空気量を減少させる態様としてスロットル弁２
ｃを全閉（アイドル開度）とすることも考えられる。
【００２２】また、上述の実施形態では、スロットル弁
２ｃの開度制御は、特に応答遅れを考慮した制御を行な
っていないが、応答遅れを考慮して、比例制御，積分制
御，微分制御の内の少なくとも一つを用いて制御を行な
うようにしてもよい。また、スロットルモデル，吸入空
気量モデル及び燃焼モデルの内少なくとも１つのモデル
を用いたシミュレーションにより、スロットル弁開度に
対するエンジンの筒内に吸入される吸入空気量，エンジ
ンの筒内（燃焼室内）の燃焼状態ひいてはエンジンの出
力トルクを推定し、この推定結果に基づき、スロットル
弁開度を制御するようにしてもよい。この場合、最適な
出力トルクが得られるようにスロットル弁開度を制御し
て、エンジン回転速度制御の際の走行フィーリングを快
適なものとすることができる。
２ｃの開度制御は、特に応答遅れを考慮した制御を行な
っていないが、応答遅れを考慮して、比例制御，積分制
御，微分制御の内の少なくとも一つを用いて制御を行な
うようにしてもよい。また、スロットルモデル，吸入空
気量モデル及び燃焼モデルの内少なくとも１つのモデル
を用いたシミュレーションにより、スロットル弁開度に
対するエンジンの筒内に吸入される吸入空気量，エンジ
ンの筒内（燃焼室内）の燃焼状態ひいてはエンジンの出
力トルクを推定し、この推定結果に基づき、スロットル
弁開度を制御するようにしてもよい。この場合、最適な
出力トルクが得られるようにスロットル弁開度を制御し
て、エンジン回転速度制御の際の走行フィーリングを快
適なものとすることができる。
【００２３】さらに、上述の実施形態では、触媒温度検
知手段を触媒温度センサ３ｂ単独により構成している
が、触媒６に蓄積した未燃物の蓄積量を検知する未燃物
量検知手段を加えて、触媒温度センサ３ｂと未燃物量検
知手段とから触媒温度検知手段を構成してもよい。つま
り、燃料カットを行なった場合の触媒温度を、触媒温度
センサ３ｂにより検出された触媒温度ＴCと、未燃物量
検知手段により検知された蓄積量の未燃物が燃焼した場
合に予想される触媒６の昇温ΔＴとの合計として推定
し、この推定された触媒温度が触媒６の耐熱温度を越え
る虞のある場合には、吸入空気量制御によるエンジン回
転速度制御を行なうようにするのである。
知手段を触媒温度センサ３ｂ単独により構成している
が、触媒６に蓄積した未燃物の蓄積量を検知する未燃物
量検知手段を加えて、触媒温度センサ３ｂと未燃物量検
知手段とから触媒温度検知手段を構成してもよい。つま
り、燃料カットを行なった場合の触媒温度を、触媒温度
センサ３ｂにより検出された触媒温度ＴCと、未燃物量
検知手段により検知された蓄積量の未燃物が燃焼した場
合に予想される触媒６の昇温ΔＴとの合計として推定
し、この推定された触媒温度が触媒６の耐熱温度を越え
る虞のある場合には、吸入空気量制御によるエンジン回
転速度制御を行なうようにするのである。
【００２４】この場合、例えば、排気通路３の触媒６の
上流側及び下流側に未燃物の濃度を検出するＨＣセンサ
やＣＯセンサのようなガスセンサを介装し、これらのガ
スセンサにより未燃物量検知手段を構成すればよい。こ
れにより、上流側と下流側とのガスセンサ検出値の差を
積算することで触媒６に蓄積した未燃物量を推定するこ
とができる。また、未燃物量検知手段をＥＣＵ２０内の
機能として構成し、目標燃空比（燃空比：空燃比の逆
数）から理論燃空比を差し引いた値、即ち、単位吸入空
気量あたりの燃焼に寄与しない燃料量に、ＡＦＳ２ｂに
より検出された吸入空気量を乗じて単位時間当たりに発
生する未燃物量を求め、この未燃物量を積算していくこ
とにより未燃物蓄積量を推定するようにしてもよい。こ
の場合、排気通路３に空燃比センサを設けて、この空燃
比センサにより検出された実空燃比を目標空燃比の代わ
りに使用するとより正確に未燃物蓄積量を推定すること
ができる。
上流側及び下流側に未燃物の濃度を検出するＨＣセンサ
やＣＯセンサのようなガスセンサを介装し、これらのガ
スセンサにより未燃物量検知手段を構成すればよい。こ
れにより、上流側と下流側とのガスセンサ検出値の差を
積算することで触媒６に蓄積した未燃物量を推定するこ
とができる。また、未燃物量検知手段をＥＣＵ２０内の
機能として構成し、目標燃空比（燃空比：空燃比の逆
数）から理論燃空比を差し引いた値、即ち、単位吸入空
気量あたりの燃焼に寄与しない燃料量に、ＡＦＳ２ｂに
より検出された吸入空気量を乗じて単位時間当たりに発
生する未燃物量を求め、この未燃物量を積算していくこ
とにより未燃物蓄積量を推定するようにしてもよい。こ
の場合、排気通路３に空燃比センサを設けて、この空燃
比センサにより検出された実空燃比を目標空燃比の代わ
りに使用するとより正確に未燃物蓄積量を推定すること
ができる。
【００２５】また、未燃物量検知手段を、触媒６の出入
口の排気差圧を検出する差圧検出手段により構成し、こ
の差圧検出手段により検出された排気差圧が所定値より
も大きい場合には、触媒６に所定量よりも多くの未燃物
が蓄積したと判定して、吸入空気量制御によるエンジン
回転速度制御を行なうようにしてもよい。但し、排気差
圧は、未燃物量だけでなく排気量等に応じても変化する
ので、排気量検出手段を設け、この排気量検出手段の検
出結果に基づき補正を行なう必要がある。この場合、排
気量の代わりに一般的に車両にそなえられるＡＦＳ２ｂ
により検出された吸入空気量で近似して補正してもよ
い。
口の排気差圧を検出する差圧検出手段により構成し、こ
の差圧検出手段により検出された排気差圧が所定値より
も大きい場合には、触媒６に所定量よりも多くの未燃物
が蓄積したと判定して、吸入空気量制御によるエンジン
回転速度制御を行なうようにしてもよい。但し、排気差
圧は、未燃物量だけでなく排気量等に応じても変化する
ので、排気量検出手段を設け、この排気量検出手段の検
出結果に基づき補正を行なう必要がある。この場合、排
気量の代わりに一般的に車両にそなえられるＡＦＳ２ｂ
により検出された吸入空気量で近似して補正してもよ
い。
【００２６】また吸入空気量制御によるエンジン回転速
度制御を行なう際、エンジントルクを安定して保持でき
るように、かかる吸入空気量の変化に応じて点火プラグ
７による点火タイミングを可変制御するように構成して
もよい。また、上述の実施形態では、本発明の制御装置
を、排気浄化用触媒として三元触媒をそなえた内燃機関
に適用しているが、リーンＮＯX触媒又は三元触媒とリ
ーンＮＯX触媒とをそなえた内燃機関に適用してもよ
い。
度制御を行なう際、エンジントルクを安定して保持でき
るように、かかる吸入空気量の変化に応じて点火プラグ
７による点火タイミングを可変制御するように構成して
もよい。また、上述の実施形態では、本発明の制御装置
を、排気浄化用触媒として三元触媒をそなえた内燃機関
に適用しているが、リーンＮＯX触媒又は三元触媒とリ
ーンＮＯX触媒とをそなえた内燃機関に適用してもよ
い。
【００２７】さらに、本発明の制御装置は、筒内噴射内
燃機関だけでなく、燃料カット可能な内燃機関に広く適
用しうるもので、例えば、吸気通路で燃料噴射を行なう
ポート噴射内燃機関にも適用できるものである。
燃機関だけでなく、燃料カット可能な内燃機関に広く適
用しうるもので、例えば、吸気通路で燃料噴射を行なう
ポート噴射内燃機関にも適用できるものである。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の内燃機関
の制御装置によれば、触媒温度検知手段により、内燃機
関の排気通路に設けられた排気浄化用触媒の触媒温度
が、所定温度以下であることが検知された場合には、燃
料カット制御により、内燃機関の回転速度又は車速が所
定値以下に制限され、触媒温度が所定温度よりも高い場
合には、吸入空気量制御により該制限が行なわれるの
で、内燃機関の回転速度又は車速を上限値以下に制限す
るにあたって、燃料カット制御による安定性の高い制御
を可能な限り利用しながら、走行フィーリングの低下を
極力抑制しつつ排気浄化用触媒の過昇温による熱劣化や
溶損を防止できるという利点がある。
の制御装置によれば、触媒温度検知手段により、内燃機
関の排気通路に設けられた排気浄化用触媒の触媒温度
が、所定温度以下であることが検知された場合には、燃
料カット制御により、内燃機関の回転速度又は車速が所
定値以下に制限され、触媒温度が所定温度よりも高い場
合には、吸入空気量制御により該制限が行なわれるの
で、内燃機関の回転速度又は車速を上限値以下に制限す
るにあたって、燃料カット制御による安定性の高い制御
を可能な限り利用しながら、走行フィーリングの低下を
極力抑制しつつ排気浄化用触媒の過昇温による熱劣化や
溶損を防止できるという利点がある。
【図１】本発明の一実施形態としての内燃機関の制御装
置の機能構成を内燃機関の全体構成とともに示す模式的
な構成図である。
置の機能構成を内燃機関の全体構成とともに示す模式的
な構成図である。
【図２】本発明の一実施形態としての内燃機関の制御装
置の制御を説明するためのフローチャートである。
置の制御を説明するためのフローチャートである。
３ 排気通路 ３ｂ 触媒温度センサ（触媒温度検知手段） ６ 三元触媒（排気浄化用触媒） ２１ エンジン回転速度制限手段（制御手段）
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｌ Ｕ Ｒ Ｆ０２Ｄ 29/02 ３１１ Ｆ０２Ｄ 29/02 ３１１Ｃ ３１１Ｆ 41/32 41/32 Ｄ 45/00 ３０１ 45/00 ３０１Ｈ ３０１Ｋ (72)発明者 岡本 拓也 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G084 BA05 BA13 BA24 DA00 DA35 FA07 FA10 FA27 FA29 FA33 3G091 AA02 AA17 AA23 AA24 AB03 AB05 BA04 BA05 BA08 BA10 CB05 CB06 CB07 DA01 DA02 DA03 DA05 DB10 DC01 DC06 EA01 EA03 EA05 EA07 EA17 EA18 EA31 EA32 EA33 EA34 FA02 FA04 FA05 FA12 FA13 FA14 FB03 FB10 FB11 FB12 FC07 FC08 HA08 HA36 HA37 HA42 3G093 AB00 BA06 BA07 BA17 DA04 EA05 EA09 FA04 FA11 FB02 FB05 3G301 HA04 JA33 JA34 JA35 LA03 LB04 MA24 PA01Z PA11Z PD03Z PD12Z PE01Z PF03Z
Claims (1)
- 【請求項１】 車両に搭載された内燃機関の排気通路に
排気浄化用触媒が設けられるとともに、該内燃機関の回
転速度又は車速を所定値以下に制限する該内燃機関の制
御装置において、 該排気浄化用触媒の触媒温度を検出又は推定する触媒温
度検知手段と、 該触媒温度検知手段により検知された該触媒温度が所定
温度以下の場合には、燃料カット制御により該制限を行
ない、該触媒温度が該所定温度よりも高い場合には、吸
入空気量制御により該制限を行なう制御手段とをそなえ
ていることを特徴とする、内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33816899A JP3817994B2 (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33816899A JP3817994B2 (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001152942A true JP2001152942A (ja) | 2001-06-05 |
| JP3817994B2 JP3817994B2 (ja) | 2006-09-06 |
Family
ID=18315563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33816899A Expired - Lifetime JP3817994B2 (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3817994B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008503684A (ja) * | 2004-06-22 | 2008-02-07 | ジーエム グローバル テクノロジー オペレーションズ，インク． | 触媒コンバータの温度の推定及び対応する機器 |
| JP2009190511A (ja) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Toyota Motor Corp | 車両およびその制御方法 |
| DE112009004625T5 (de) | 2009-04-02 | 2012-08-23 | Toyota Jidosha K.K. | Steuervorrichtung undSteuerverfahren für ein Fahrzeug |
| US20140020363A1 (en) * | 2012-07-17 | 2014-01-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and control method for internal combustion engine |
| WO2016027287A1 (ja) * | 2014-08-19 | 2016-02-25 | 川崎重工業株式会社 | 鞍乗型乗り物 |
| KR20160054418A (ko) * | 2014-11-06 | 2016-05-16 | 만 디젤 앤 터보 에스이 | 내연기관을 작동하기 위한 방법 및 제어장치 |
| KR20210008668A (ko) * | 2019-07-15 | 2021-01-25 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 차량의 펌핑로스 저감 시스템 및 방법 |
-
1999
- 1999-11-29 JP JP33816899A patent/JP3817994B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008503684A (ja) * | 2004-06-22 | 2008-02-07 | ジーエム グローバル テクノロジー オペレーションズ，インク． | 触媒コンバータの温度の推定及び対応する機器 |
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| US8596041B2 (en) | 2009-04-02 | 2013-12-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device and control method for vehicle |
| DE112009004625B4 (de) * | 2009-04-02 | 2014-05-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steuervorrichtung undSteuerverfahren für ein Fahrzeug |
| US20140020363A1 (en) * | 2012-07-17 | 2014-01-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and control method for internal combustion engine |
| US8904754B2 (en) * | 2012-07-17 | 2014-12-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and control method for internal combustion engine |
| US20170276103A1 (en) * | 2014-08-19 | 2017-09-28 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Straddle-type vehicle |
| CN106536893A (zh) * | 2014-08-19 | 2017-03-22 | 川崎重工业株式会社 | 跨乘式交通工具 |
| JPWO2016027287A1 (ja) * | 2014-08-19 | 2017-05-25 | 川崎重工業株式会社 | 鞍乗型乗り物 |
| WO2016027287A1 (ja) * | 2014-08-19 | 2016-02-25 | 川崎重工業株式会社 | 鞍乗型乗り物 |
| EP3184777A4 (en) * | 2014-08-19 | 2018-06-20 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Saddled vehicle |
| US10837415B2 (en) | 2014-08-19 | 2020-11-17 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Straddle-type vehicle |
| KR20160054418A (ko) * | 2014-11-06 | 2016-05-16 | 만 디젤 앤 터보 에스이 | 내연기관을 작동하기 위한 방법 및 제어장치 |
| JP2016089834A (ja) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | 内燃機関を運転するための方法及び制御装置 |
| KR102270963B1 (ko) * | 2014-11-06 | 2021-07-01 | 만 에너지 솔루션즈 에스이 | 내연기관을 작동하기 위한 방법 및 제어장치 |
| KR20210008668A (ko) * | 2019-07-15 | 2021-01-25 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 차량의 펌핑로스 저감 시스템 및 방법 |
| KR102659247B1 (ko) | 2019-07-15 | 2024-04-18 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 차량의 펌핑로스 저감 시스템 및 방법 |
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|---|---|
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