JP2002188491A - 内燃機関の燃料制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 減速時の適切なエンジンブレーキ力の保持と
高温時の触媒１３の保護とを両立させる。 【解決手段】 ＥＣＵ３１の指令により、車両が減速状
態にあるときに燃料供給を停止し、温度センサ１５によ
り触媒１３の温度が所定温度以上であることが検出され
た場合に間欠的に燃料を供給し、減速時のエンジンブレ
ーキ力を確保すると共に、触媒１３の酸化雰囲気による
劣化を抑え、減速時の適切なエンジンブレーキ力の保持
と高温時の触媒１３の保護とを両立させる。
高温時の触媒１３の保護とを両立させる。 【解決手段】 ＥＣＵ３１の指令により、車両が減速状
態にあるときに燃料供給を停止し、温度センサ１５によ
り触媒１３の温度が所定温度以上であることが検出され
た場合に間欠的に燃料を供給し、減速時のエンジンブレ
ーキ力を確保すると共に、触媒１３の酸化雰囲気による
劣化を抑え、減速時の適切なエンジンブレーキ力の保持
と高温時の触媒１３の保護とを両立させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドライバビリティ
を悪化させることなく排出ガスを浄化する触媒の劣化の
低減を企図した内燃機関の燃料制御装置に関する。
を悪化させることなく排出ガスを浄化する触媒の劣化の
低減を企図した内燃機関の燃料制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の内燃機関には、排出ガスの浄化
処理を行うために排気管に触媒が備えられている。ま
た、燃費の改善や減速時の減速感を維持する等のため
に、自動車の減速時に所定の燃料供給停止条件を満たし
た場合には、内燃機関への燃料の供給を停止する燃料カ
ットが実行されるようになっている。排気管中に備えら
れた触媒は排出ガスの高熱にさらされるため、高負荷走
行中（例えば高速走行中）には触媒が高温になることが
ある。この状態で燃料カットを実行すると、高温の触媒
に高濃度の酸素が流入して触媒が酸化雰囲気となり劣化
が生じる（浄化率が低減する）虞がある。
処理を行うために排気管に触媒が備えられている。ま
た、燃費の改善や減速時の減速感を維持する等のため
に、自動車の減速時に所定の燃料供給停止条件を満たし
た場合には、内燃機関への燃料の供給を停止する燃料カ
ットが実行されるようになっている。排気管中に備えら
れた触媒は排出ガスの高熱にさらされるため、高負荷走
行中（例えば高速走行中）には触媒が高温になることが
ある。この状態で燃料カットを実行すると、高温の触媒
に高濃度の酸素が流入して触媒が酸化雰囲気となり劣化
が生じる（浄化率が低減する）虞がある。
【０００３】そこで従来から、例えば、特開平8-312421
号公報や特開平9-217642号公報で示されているように、
触媒温度が高い場合には、減速時であっても燃料カット
を禁止する内燃機関の制御装置が提案されている。従来
の内燃機関の制御装置では、触媒温度が高い場合に燃料
カットを禁止することで触媒が劣化することが防止され
触媒が保護されるようになっている。
号公報や特開平9-217642号公報で示されているように、
触媒温度が高い場合には、減速時であっても燃料カット
を禁止する内燃機関の制御装置が提案されている。従来
の内燃機関の制御装置では、触媒温度が高い場合に燃料
カットを禁止することで触媒が劣化することが防止され
触媒が保護されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の内燃機関の制御装置では、触媒温度が高い場合に
は、減速時であっても燃料カットを禁止しているため、
高温時における触媒の保護は行えるがトルクが発生しエ
ンジンブレーキ力が低減する問題があった。このため、
触媒温度によって減速時にエンジンブレーキ力が得られ
る場合と得られない場合とがあり、ドライバビリティが
悪化していた。因みに、特開平1-257131号には、減速運
転状態での燃料カット時に触媒への酸素蓄積量が飽和す
るのを防止するために、間欠的な燃料供給を行う技術が
開示されているが、高温時における触媒の保護といった
思想は何ら示されていない。
来の内燃機関の制御装置では、触媒温度が高い場合に
は、減速時であっても燃料カットを禁止しているため、
高温時における触媒の保護は行えるがトルクが発生しエ
ンジンブレーキ力が低減する問題があった。このため、
触媒温度によって減速時にエンジンブレーキ力が得られ
る場合と得られない場合とがあり、ドライバビリティが
悪化していた。因みに、特開平1-257131号には、減速運
転状態での燃料カット時に触媒への酸素蓄積量が飽和す
るのを防止するために、間欠的な燃料供給を行う技術が
開示されているが、高温時における触媒の保護といった
思想は何ら示されていない。
【０００５】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、減速時の適切なエンジンブレーキ力の保持と高温時
の触媒保護とを両立させることができる内燃機関の燃料
制御装置を提供することを目的とする。
で、減速時の適切なエンジンブレーキ力の保持と高温時
の触媒保護とを両立させることができる内燃機関の燃料
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】上記目的を達成するため
本発明では、車両が減速状態にあるときに燃料制御手段
により燃料供給を停止してエンジンブレーキ力を確保
し、触媒温度導出手段により触媒の温度が所定温度以上
であることが導出された場合、間欠的に燃料を供給して
触媒が酸化雰囲気になることを抑えて劣化を防止し、減
速時の適切なエンジンブレーキ力の保持と高温時の触媒
保護とを両立させる。
本発明では、車両が減速状態にあるときに燃料制御手段
により燃料供給を停止してエンジンブレーキ力を確保
し、触媒温度導出手段により触媒の温度が所定温度以上
であることが導出された場合、間欠的に燃料を供給して
触媒が酸化雰囲気になることを抑えて劣化を防止し、減
速時の適切なエンジンブレーキ力の保持と高温時の触媒
保護とを両立させる。
【０００７】そして、触媒温度導出手段で導出された触
媒の温度が高いほど燃料停止の周期を長くすることで、
燃料が多めに供給されてエンジンブレーキ力を保持しつ
つ高温時の触媒保護が確実に行える。また、触媒の温度
が高いほど燃料供給時間に対する燃料停止時間の割合を
小さくすることで、燃料が多めに供給されてエンジンブ
レーキ力を保持しつつ高温時の触媒保護が確実に行え
る。
媒の温度が高いほど燃料停止の周期を長くすることで、
燃料が多めに供給されてエンジンブレーキ力を保持しつ
つ高温時の触媒保護が確実に行える。また、触媒の温度
が高いほど燃料供給時間に対する燃料停止時間の割合を
小さくすることで、燃料が多めに供給されてエンジンブ
レーキ力を保持しつつ高温時の触媒保護が確実に行え
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の実施
形態例を説明する。図示の実施形態例は、混合気の空燃
比を理論空燃比よりも燃料希薄側に制御して燃焼室内に
燃料を直接噴射するようにした火花点火式の多気筒型筒
内噴射内燃機関を例に挙げて説明してある。図１には本
発明の一実施形態例に係る制御装置を備えた内燃機関の
概略構成、図２には燃料カット運転のフローチャート、
図３には燃料カット運転の駆動パルスの状況、図４には
触媒の劣化状況を表すグラフを示してある。
形態例を説明する。図示の実施形態例は、混合気の空燃
比を理論空燃比よりも燃料希薄側に制御して燃焼室内に
燃料を直接噴射するようにした火花点火式の多気筒型筒
内噴射内燃機関を例に挙げて説明してある。図１には本
発明の一実施形態例に係る制御装置を備えた内燃機関の
概略構成、図２には燃料カット運転のフローチャート、
図３には燃料カット運転の駆動パルスの状況、図４には
触媒の劣化状況を表すグラフを示してある。
【０００９】多気筒型筒内噴射内燃機関としては、例え
ば、燃料を直接燃焼室に噴射する筒内噴射型直列４気筒
ガソリンエンジン（筒内噴射エンジン）１が適用され
る。筒内噴射エンジン１は、例えば、燃焼モード（運転
モード）を切り換えることで、吸気行程での燃料噴射
（吸気行程噴射モード）または圧縮行程での燃料噴射
（圧縮行程噴射モード）が実施可能となっている。そし
て、この筒内噴射エンジン１は、理論空燃比（ストイ
キ）での運転やリッチ空燃比での運転（リッチ空燃比運
転）の他、リーン空燃比での運転（リーン空燃比運転）
が実現可能となっており、特に、圧縮行程噴射モードで
は、吸気行程でのリーン空燃比運転よりも大きな空燃比
となる超リーン空燃比での運転が可能となっている。
ば、燃料を直接燃焼室に噴射する筒内噴射型直列４気筒
ガソリンエンジン（筒内噴射エンジン）１が適用され
る。筒内噴射エンジン１は、例えば、燃焼モード（運転
モード）を切り換えることで、吸気行程での燃料噴射
（吸気行程噴射モード）または圧縮行程での燃料噴射
（圧縮行程噴射モード）が実施可能となっている。そし
て、この筒内噴射エンジン１は、理論空燃比（ストイ
キ）での運転やリッチ空燃比での運転（リッチ空燃比運
転）の他、リーン空燃比での運転（リーン空燃比運転）
が実現可能となっており、特に、圧縮行程噴射モードで
は、吸気行程でのリーン空燃比運転よりも大きな空燃比
となる超リーン空燃比での運転が可能となっている。
【００１０】図１に示すように、筒内噴射エンジン１の
シリンダヘッド２には各気筒毎に点火プラグ３が取り付
けられると共に、各気筒毎に電磁式の燃料噴射弁４が取
り付けられている。燃焼室５内には燃料噴射弁４の噴射
口が開口し、燃料噴射弁４から噴射される燃料が燃焼室
５内に直接噴射されるようになっている。筒内噴射エン
ジン１のシリンダ６にはピストン７が上下方向に摺動自
在に支持され、ピストン７の頂面には半球状に窪んだキ
ャビティ８が形成されている。キャビティ８により、図
１では時計回りの逆タンブル流を発生させるようになっ
ている。
シリンダヘッド２には各気筒毎に点火プラグ３が取り付
けられると共に、各気筒毎に電磁式の燃料噴射弁４が取
り付けられている。燃焼室５内には燃料噴射弁４の噴射
口が開口し、燃料噴射弁４から噴射される燃料が燃焼室
５内に直接噴射されるようになっている。筒内噴射エン
ジン１のシリンダ６にはピストン７が上下方向に摺動自
在に支持され、ピストン７の頂面には半球状に窪んだキ
ャビティ８が形成されている。キャビティ８により、図
１では時計回りの逆タンブル流を発生させるようになっ
ている。
【００１１】シリンダヘッド２には、各気筒毎に略直立
方向に吸気ポートが形成され、各吸気ポートと連通する
ようにして吸気マニホールド９の一端がそれぞれ接続さ
れている。吸気マニホールド９の他端にはドライブバイ
ワイヤ（ＤＢＷ）方式の電動スロットル弁（ＥＴＶ）２
１が接続され、ＥＴＶ２１にはスロットル開度θthを検
出するスロットルポジションセンサ２２が設けられてい
る。また、筒内噴射エンジン１には、クランク角を検出
するクランク角センサ２３が設けられ、クランク角セン
サ２３はエンジン回転速度Neを検出可能となっている。
方向に吸気ポートが形成され、各吸気ポートと連通する
ようにして吸気マニホールド９の一端がそれぞれ接続さ
れている。吸気マニホールド９の他端にはドライブバイ
ワイヤ（ＤＢＷ）方式の電動スロットル弁（ＥＴＶ）２
１が接続され、ＥＴＶ２１にはスロットル開度θthを検
出するスロットルポジションセンサ２２が設けられてい
る。また、筒内噴射エンジン１には、クランク角を検出
するクランク角センサ２３が設けられ、クランク角セン
サ２３はエンジン回転速度Neを検出可能となっている。
【００１２】また、シリンダヘッド２には各気筒毎に略
水平方向に排気ポートが形成され、各排気ポートと連通
するようにして排気マニホールド１０の一端がそれぞれ
接続されている。また、排気マニホールド１０には図示
しないＥＧＲ装置が設けられている。一方、排気マニホ
ールド１０には排気管１１が接続され、排気管１１には
触媒１３を介して図示しないマフラーが接続されてい
る。触媒１３には触媒温度導出手段としての温度センサ
１５が設けられ、温度センサ１５により触媒１３の温度
が検出（導出）される。
水平方向に排気ポートが形成され、各排気ポートと連通
するようにして排気マニホールド１０の一端がそれぞれ
接続されている。また、排気マニホールド１０には図示
しないＥＧＲ装置が設けられている。一方、排気マニホ
ールド１０には排気管１１が接続され、排気管１１には
触媒１３を介して図示しないマフラーが接続されてい
る。触媒１３には触媒温度導出手段としての温度センサ
１５が設けられ、温度センサ１５により触媒１３の温度
が検出（導出）される。
【００１３】車両には電子制御ユニット（ＥＣＵ）３１
が設けられ、このＥＣＵ３１には、入出力装置、制御プ
ログラムや制御マップ等の記憶を行う記憶装置、中央処
理装置及びタイマやカウンタ類が備えられている。ＥＣ
Ｕ３１によって筒内噴射エンジン１を含めた本実施形態
の内燃機関の総合的な制御が実施される。各種センサ類
の検出情報はＥＣＵ３１に入力され、ＥＣＵ３１は各種
センサ類の検出情報に基づいて、燃料噴射モードや燃料
噴射量を始めとして点火時期等を決定し、燃料噴射弁４
や点火プラグ３等を駆動制御する。
が設けられ、このＥＣＵ３１には、入出力装置、制御プ
ログラムや制御マップ等の記憶を行う記憶装置、中央処
理装置及びタイマやカウンタ類が備えられている。ＥＣ
Ｕ３１によって筒内噴射エンジン１を含めた本実施形態
の内燃機関の総合的な制御が実施される。各種センサ類
の検出情報はＥＣＵ３１に入力され、ＥＣＵ３１は各種
センサ類の検出情報に基づいて、燃料噴射モードや燃料
噴射量を始めとして点火時期等を決定し、燃料噴射弁４
や点火プラグ３等を駆動制御する。
【００１４】筒内噴射エンジン１では、吸気マニホール
ド９から燃焼室５内に流入した吸気流が逆タンブル流を
形成し、圧縮行程中期以降に燃料を噴射して逆タンブル
流を利用しながら燃焼室５の頂部中央に配設された点火
プラグ３の近傍のみに少量の燃料を集め、点火プラグ３
から離隔した部分で極めてリーンな空燃比状態とする。
点火プラグ３の近傍のみをストイキ又はリッチな空燃比
とすることで、安定した層状燃焼（層状超リーン燃焼）
を実現しながら燃料消費を抑制する。
ド９から燃焼室５内に流入した吸気流が逆タンブル流を
形成し、圧縮行程中期以降に燃料を噴射して逆タンブル
流を利用しながら燃焼室５の頂部中央に配設された点火
プラグ３の近傍のみに少量の燃料を集め、点火プラグ３
から離隔した部分で極めてリーンな空燃比状態とする。
点火プラグ３の近傍のみをストイキ又はリッチな空燃比
とすることで、安定した層状燃焼（層状超リーン燃焼）
を実現しながら燃料消費を抑制する。
【００１５】また、筒内噴射エンジン１から高出力を得
る場合には、燃料噴射弁４からの燃料を吸気行程に噴射
することにより燃焼室５全体に均質化し、燃焼室５内を
ストイキやリーン空燃比の混合気状態にさせて予混合燃
焼を行う。もちろん、ストイキもしくはリッチ空燃比の
方がリーン空燃比よりも高出力が得られるため、この際
にも、燃料の霧化及び気化が十分に行なわれるようなタ
イミングで燃料噴射を行ない、効率よく高出力を得るよ
うにしている。
る場合には、燃料噴射弁４からの燃料を吸気行程に噴射
することにより燃焼室５全体に均質化し、燃焼室５内を
ストイキやリーン空燃比の混合気状態にさせて予混合燃
焼を行う。もちろん、ストイキもしくはリッチ空燃比の
方がリーン空燃比よりも高出力が得られるため、この際
にも、燃料の霧化及び気化が十分に行なわれるようなタ
イミングで燃料噴射を行ない、効率よく高出力を得るよ
うにしている。
【００１６】ＥＣＵ３１では、スロットルポジションセ
ンサ２２からのスロットル開度θthとクランク角センサ
２３からのエンジン回転速度Neとに基づいてエンジン負
荷に対応する目標筒内圧、即ち、目標平均有効圧Peが求
められ、更に、この目標平均有効圧Peとエンジン回転速
度Neとに応じてマップ（図示せず）より燃料噴射モード
が設定される。例えば、目標平均有効圧Peとエンジン回
転速度Neとが共に小さいときは、燃料噴射モードは圧縮
行程噴射モードとされて燃料が圧縮行程で噴射され、一
方、目標平均有効圧Peが大きくなり、あるいはエンジン
回転速度Neが大きくなると燃料噴射モードは吸気行程噴
射モードとされ、燃料が吸気行程で噴射される。そし
て、目標平均有効圧Peとエンジン回転速度Neとから各燃
料噴射モードでの制御目標となる目標空燃比（目標Ａ／
Ｆ）が設定され、適正量の燃料噴射量がこの目標Ａ／Ｆ
に基づいて決定される。
ンサ２２からのスロットル開度θthとクランク角センサ
２３からのエンジン回転速度Neとに基づいてエンジン負
荷に対応する目標筒内圧、即ち、目標平均有効圧Peが求
められ、更に、この目標平均有効圧Peとエンジン回転速
度Neとに応じてマップ（図示せず）より燃料噴射モード
が設定される。例えば、目標平均有効圧Peとエンジン回
転速度Neとが共に小さいときは、燃料噴射モードは圧縮
行程噴射モードとされて燃料が圧縮行程で噴射され、一
方、目標平均有効圧Peが大きくなり、あるいはエンジン
回転速度Neが大きくなると燃料噴射モードは吸気行程噴
射モードとされ、燃料が吸気行程で噴射される。そし
て、目標平均有効圧Peとエンジン回転速度Neとから各燃
料噴射モードでの制御目標となる目標空燃比（目標Ａ／
Ｆ）が設定され、適正量の燃料噴射量がこの目標Ａ／Ｆ
に基づいて決定される。
【００１７】また、ＥＣＵ３１では、スロットルポジシ
ョンセンサ２２により検出されるスロットル開度θth
（もしくは図示しないアクセル開度センサにより検出さ
れるアクセル開度）とクランク角センサ２３により検出
されるエンジン回転速度Neとに基づいて、減速運転が判
断される。例えば、減速運転の条件は、エンジン回転速
度Neが900rpm以上でかつスロットル開度θthが所定開度
以下（アクセル開度全閉）とされている。減速運転の条
件が成立した場合、燃料の供給を停止する燃料カット運
転が実行される（燃料制御手段）。これにより、減速時
のエンジンブレーキ力が確保される。
ョンセンサ２２により検出されるスロットル開度θth
（もしくは図示しないアクセル開度センサにより検出さ
れるアクセル開度）とクランク角センサ２３により検出
されるエンジン回転速度Neとに基づいて、減速運転が判
断される。例えば、減速運転の条件は、エンジン回転速
度Neが900rpm以上でかつスロットル開度θthが所定開度
以下（アクセル開度全閉）とされている。減速運転の条
件が成立した場合、燃料の供給を停止する燃料カット運
転が実行される（燃料制御手段）。これにより、減速時
のエンジンブレーキ力が確保される。
【００１８】また、ＥＣＵ３１には、温度センサ１５に
より検出される触媒１３の温度が所定値以上の場合に
は、減速運転状態であっても間欠的に燃料を供給する機
能が備えられている。これにより、触媒１３の温度が高
い場合の減速運転時に燃料が間欠的に供給されて触媒１
３が酸化雰囲気になることが抑えられ、熱劣化が防止さ
れる。
より検出される触媒１３の温度が所定値以上の場合に
は、減速運転状態であっても間欠的に燃料を供給する機
能が備えられている。これにより、触媒１３の温度が高
い場合の減速運転時に燃料が間欠的に供給されて触媒１
３が酸化雰囲気になることが抑えられ、熱劣化が防止さ
れる。
【００１９】従って、減速時の適切なエンジンブレーキ
力の保持と高温時の触媒１３の保護とを両立させること
が可能になる。
力の保持と高温時の触媒１３の保護とを両立させること
が可能になる。
【００２０】尚、触媒温度導出手段としては、温度セン
サ１５に限らず、排気温度、スロットル開度、マニホー
ルド圧、エンジン回転速度、正味平均有効圧、図示平均
有効圧、Ａ／Ｎ、吸入空気量、排気流量、排気流速、排
気Ａ／Ｆのうち、少なくとも一つ以上を用い、これらの
情報に基づいて触媒温度を推測（導出）することも可能
である。
サ１５に限らず、排気温度、スロットル開度、マニホー
ルド圧、エンジン回転速度、正味平均有効圧、図示平均
有効圧、Ａ／Ｎ、吸入空気量、排気流量、排気流速、排
気Ａ／Ｆのうち、少なくとも一つ以上を用い、これらの
情報に基づいて触媒温度を推測（導出）することも可能
である。
【００２１】エンジンブレーキ力を確保するためには、
必ずしも全気筒の燃料を停止させる必要はない。また、
触媒１３は高温になると直ちに熱劣化するものでもな
い。これは、触媒１３の温度が、例えば、1000℃を超え
る場合でも、ストイキフィードバック運転、即ち、全体
のトータル空燃比はストイキであるが１秒程度の周期で
空燃比がリッチとリーンとを繰り返して0.3 秒間程度は
酸化状態となっている運転では、熱劣化速度が極めて遅
いことから判断できる。
必ずしも全気筒の燃料を停止させる必要はない。また、
触媒１３は高温になると直ちに熱劣化するものでもな
い。これは、触媒１３の温度が、例えば、1000℃を超え
る場合でも、ストイキフィードバック運転、即ち、全体
のトータル空燃比はストイキであるが１秒程度の周期で
空燃比がリッチとリーンとを繰り返して0.3 秒間程度は
酸化状態となっている運転では、熱劣化速度が極めて遅
いことから判断できる。
【００２２】このため、触媒１３が高温の状態で減速時
の燃料カット運転において、燃料カットを長期間継続せ
ずに短期間燃料カットした後燃料を噴射することによ
り、即ち、減速運転状態であっても間欠的に燃料を供給
することにより、触媒１３が高温で酸化雰囲気となる期
間を短期間とさせて熱劣化が防止されると共に、エンジ
ンブレーキ力が確保されることになる。
の燃料カット運転において、燃料カットを長期間継続せ
ずに短期間燃料カットした後燃料を噴射することによ
り、即ち、減速運転状態であっても間欠的に燃料を供給
することにより、触媒１３が高温で酸化雰囲気となる期
間を短期間とさせて熱劣化が防止されると共に、エンジ
ンブレーキ力が確保されることになる。
【００２３】因みに、高温酸化での触媒１３の劣化は、
触媒に流入する酸素量が多いほど劣化度合いが大きくな
るため、燃料カット運転時の流入酸素量とフィードバッ
ク運転時の流入酸素量とでは、燃料カット運転時の方が
流入酸素量は多い。このため、酸化状態の期間、即ち燃
料カット期間はフィードバック運転時のリーン期間より
は短くする必要がある。
触媒に流入する酸素量が多いほど劣化度合いが大きくな
るため、燃料カット運転時の流入酸素量とフィードバッ
ク運転時の流入酸素量とでは、燃料カット運転時の方が
流入酸素量は多い。このため、酸化状態の期間、即ち燃
料カット期間はフィードバック運転時のリーン期間より
は短くする必要がある。
【００２４】上述した減速運転状態であっても間欠的に
燃料を供給する制御の状況を図２に基づいて説明する。
燃料を供給する制御の状況を図２に基づいて説明する。
【００２５】ステップＳ１で正の値の条件下でカウンタ
の値が減算され（カウンタ−１）、ステップＳ２で温度
センサ１５の検出値（触媒１３の温度）Tcatが所定値T1
（例えば、800 ℃) 以上であるか否かが判断される。ス
テップＳ２で触媒１３の温度Tcatが所定値T1以上である
と判断された場合、ステップＳ３で減速中か否かが判断
される。ステップＳ３で減速中であると判断された場
合、ステップＳ４でカウンタが０ではないか否かが判断
される。ステップＳ４でカウンタが０ではないと判断さ
れた場合、ステップＳ５で燃料噴射が実行されてリター
ンとなる。ステップＳ４でカウンタが０であると判断さ
れた場合、ステップＳ６で燃料カットが実行される。つ
まり、触媒１３の温度Tcatが所定値T1以上で減速中であ
る場合、カウンタが０になるまでは燃料噴射を実行し、
カウンタが０になった時に燃料カットが実行され、間欠
的に燃料が供給される。
の値が減算され（カウンタ−１）、ステップＳ２で温度
センサ１５の検出値（触媒１３の温度）Tcatが所定値T1
（例えば、800 ℃) 以上であるか否かが判断される。ス
テップＳ２で触媒１３の温度Tcatが所定値T1以上である
と判断された場合、ステップＳ３で減速中か否かが判断
される。ステップＳ３で減速中であると判断された場
合、ステップＳ４でカウンタが０ではないか否かが判断
される。ステップＳ４でカウンタが０ではないと判断さ
れた場合、ステップＳ５で燃料噴射が実行されてリター
ンとなる。ステップＳ４でカウンタが０であると判断さ
れた場合、ステップＳ６で燃料カットが実行される。つ
まり、触媒１３の温度Tcatが所定値T1以上で減速中であ
る場合、カウンタが０になるまでは燃料噴射を実行し、
カウンタが０になった時に燃料カットが実行され、間欠
的に燃料が供給される。
【００２６】燃料カットが実行された後、ステップＳ７
で温度センサ１５の検出値（触媒１３の温度）Tcatが第
２所定値T2（例えば、850 ℃) 未満か否か、即ち、触媒
１３の温度が高くなっているか否かが判断される。触媒
１３の温度Tcatが第２所定値T2未満であると判断された
場合、ステップＳ８でカウンタを所定の回数Ｓにセット
してリターンとなる。つまり、触媒１３の温度が所定値
T1以上で、しかも減速中に、高くなっていなければ、燃
料を噴射するパルスが立ち上がる回数Ｓのうち（Ｓサイ
クルに）１回を燃料カットとする燃料カット運転が実行
される。例えば、回数Ｓを４回とした場合、図３（ａ）
に示したように、４回のパルスのうち１回を駆動させず
に４サイクルに１回の燃料カットを行い間欠的に燃料が
供給される。
で温度センサ１５の検出値（触媒１３の温度）Tcatが第
２所定値T2（例えば、850 ℃) 未満か否か、即ち、触媒
１３の温度が高くなっているか否かが判断される。触媒
１３の温度Tcatが第２所定値T2未満であると判断された
場合、ステップＳ８でカウンタを所定の回数Ｓにセット
してリターンとなる。つまり、触媒１３の温度が所定値
T1以上で、しかも減速中に、高くなっていなければ、燃
料を噴射するパルスが立ち上がる回数Ｓのうち（Ｓサイ
クルに）１回を燃料カットとする燃料カット運転が実行
される。例えば、回数Ｓを４回とした場合、図３（ａ）
に示したように、４回のパルスのうち１回を駆動させず
に４サイクルに１回の燃料カットを行い間欠的に燃料が
供給される。
【００２７】一方、ステップＳ７で温度センサ１５の検
出値（触媒１３の温度）Tcatが第２所定値T2（例えば、
850 ℃) 以上であると判断された場合、ステップＳ９で
カウンタを所定の回数Ｓにαを加えた値にセットしてリ
ターンとなる。つまり、触媒１３の温度が所定値T1以上
で、しかも減速中に、高くなっていれば、燃料を噴射す
るパルスが立ち上がる回数Ｓをα増加し、Ｓ＋αのうち
（Ｓ＋αサイクルに）１回を燃料カットとする燃料カッ
ト運転が実行される。即ち、触媒１３の温度が高いほど
燃料停止の周期を長くするようになっている。例えば、
回数Ｓを４回としαを１とした場合、図３（ｂ）に示し
たように、５回のパルスのうち１回を駆動させずに５サ
イクルに１回の燃料カットを行い間欠的に燃料が供給さ
れる。
出値（触媒１３の温度）Tcatが第２所定値T2（例えば、
850 ℃) 以上であると判断された場合、ステップＳ９で
カウンタを所定の回数Ｓにαを加えた値にセットしてリ
ターンとなる。つまり、触媒１３の温度が所定値T1以上
で、しかも減速中に、高くなっていれば、燃料を噴射す
るパルスが立ち上がる回数Ｓをα増加し、Ｓ＋αのうち
（Ｓ＋αサイクルに）１回を燃料カットとする燃料カッ
ト運転が実行される。即ち、触媒１３の温度が高いほど
燃料停止の周期を長くするようになっている。例えば、
回数Ｓを４回としαを１とした場合、図３（ｂ）に示し
たように、５回のパルスのうち１回を駆動させずに５サ
イクルに１回の燃料カットを行い間欠的に燃料が供給さ
れる。
【００２８】図４に点線で示した、燃料カット運転を行
わない時のTHC 浄化率の低下状態に対し、回数Ｓのうち
（Ｓサイクルに）１回を燃料カットとする燃料カット運
転を実行すると、図４に太実線で示したように、燃料カ
ット運転を行わない時に比べてTHC 浄化率の低下が少な
いことが判る。回数Ｓ＋αのうち（Ｓ＋αサイクルに）
１回を燃料カットとする燃料カット運転を実行すると、
図４に細実線で示したように、更にTHC 浄化率の低下が
少ないことが判る。
わない時のTHC 浄化率の低下状態に対し、回数Ｓのうち
（Ｓサイクルに）１回を燃料カットとする燃料カット運
転を実行すると、図４に太実線で示したように、燃料カ
ット運転を行わない時に比べてTHC 浄化率の低下が少な
いことが判る。回数Ｓ＋αのうち（Ｓ＋αサイクルに）
１回を燃料カットとする燃料カット運転を実行すると、
図４に細実線で示したように、更にTHC 浄化率の低下が
少ないことが判る。
【００２９】上述したように、触媒１３の温度がTcatが
所定値T1以上の減速運転時に燃料が間欠的に供給されて
触媒１３が酸化雰囲気になることが抑えられ、熱劣化が
防止される。また、触媒１３の温度がTcatが第２所定値
T2以上になって高くなるほど燃料カットの周期が長くな
り、燃料が多めに供給されてエンジンブレーキ力を保持
しつつ高温時の触媒保護が確実に行える。
所定値T1以上の減速運転時に燃料が間欠的に供給されて
触媒１３が酸化雰囲気になることが抑えられ、熱劣化が
防止される。また、触媒１３の温度がTcatが第２所定値
T2以上になって高くなるほど燃料カットの周期が長くな
り、燃料が多めに供給されてエンジンブレーキ力を保持
しつつ高温時の触媒保護が確実に行える。
【００３０】尚、燃料カットの周波数は、上述した実施
形態例ではＳサイクルもしくはＳ＋αサイクルの一定周
期となっているが、その他の高周波数（例えば２０サイ
クルで５回連続燃料カット等）でもよく、また、不規則
な周波数としてもよい。また、実施形態例のように燃料
カットの周波数を固定するものに限らず、運転状態や触
媒１３の状態により燃料カットの周波数を可変にするこ
とも可能である。また、図３（ａ）に示したように、燃
料供給のパルス幅Ｍに対して燃料カットのパルス幅ｍの
幅を小さくして単位期間中の燃料供給サイクル数に対し
て燃料カットサイクル数を小さくすることも可能であ
る。
形態例ではＳサイクルもしくはＳ＋αサイクルの一定周
期となっているが、その他の高周波数（例えば２０サイ
クルで５回連続燃料カット等）でもよく、また、不規則
な周波数としてもよい。また、実施形態例のように燃料
カットの周波数を固定するものに限らず、運転状態や触
媒１３の状態により燃料カットの周波数を可変にするこ
とも可能である。また、図３（ａ）に示したように、燃
料供給のパルス幅Ｍに対して燃料カットのパルス幅ｍの
幅を小さくして単位期間中の燃料供給サイクル数に対し
て燃料カットサイクル数を小さくすることも可能であ
る。
【００３１】上述した実施形態例で、燃料供給を間欠的
に行う際にエンジンブレーキ力をより確保するために、
燃焼が不安定にならない限度で点火時期をリタードして
発生トルクを小さくするようにしてもよい。この場合、
エンジンブレーキ力が確保されると同時に、燃料カット
突入・離脱時の唐突感等の減速フィーリングも改善する
ことが可能になる。
に行う際にエンジンブレーキ力をより確保するために、
燃焼が不安定にならない限度で点火時期をリタードして
発生トルクを小さくするようにしてもよい。この場合、
エンジンブレーキ力が確保されると同時に、燃料カット
突入・離脱時の唐突感等の減速フィーリングも改善する
ことが可能になる。
【００３２】上記実施形態例では、内燃機関として、燃
焼室内に燃料を直接噴射するよようにした火花点火式の
機関を例に挙げて説明したが、ディーゼルエンジンや、
吸気管に燃料を噴射し混合気を燃焼室に導入する火花点
火式のエンジンに適用することも可能である。
焼室内に燃料を直接噴射するよようにした火花点火式の
機関を例に挙げて説明したが、ディーゼルエンジンや、
吸気管に燃料を噴射し混合気を燃焼室に導入する火花点
火式のエンジンに適用することも可能である。
【００３３】
【発明の効果】本発明の内燃機関の制御装置は、車両が
減速状態にあるときに燃料制御手段により燃料供給を停
止し、触媒温度導出手段により触媒の温度が所定温度以
上であることが導出された場合に間欠的に燃料を供給す
るようにしたので、エンジンブレーキ力を確保し、触媒
が酸化雰囲気になって劣化が生じることを抑えることが
できる。この結果、減速時の適切なエンジンブレーキ力
の保持と高温時の触媒保護とを両立させる。
減速状態にあるときに燃料制御手段により燃料供給を停
止し、触媒温度導出手段により触媒の温度が所定温度以
上であることが導出された場合に間欠的に燃料を供給す
るようにしたので、エンジンブレーキ力を確保し、触媒
が酸化雰囲気になって劣化が生じることを抑えることが
できる。この結果、減速時の適切なエンジンブレーキ力
の保持と高温時の触媒保護とを両立させる。
【００３４】また、触媒温度導出手段で導出された触媒
の温度が高いほど燃料停止の周期を長くするようにした
ので、触媒が高温のときは燃料が多めに供給され、エン
ジンブレーキ力を保持しつつ高温時の触媒保護が確実に
行える。また、触媒の温度が高いほど燃料供給時間に対
する燃料停止時間の割合を小さくするようにしたので、
触媒が高温のときは燃料が多めに供給されてエンジンブ
レーキ力を保持しつつ高温時の触媒保護が確実に行え
る。
の温度が高いほど燃料停止の周期を長くするようにした
ので、触媒が高温のときは燃料が多めに供給され、エン
ジンブレーキ力を保持しつつ高温時の触媒保護が確実に
行える。また、触媒の温度が高いほど燃料供給時間に対
する燃料停止時間の割合を小さくするようにしたので、
触媒が高温のときは燃料が多めに供給されてエンジンブ
レーキ力を保持しつつ高温時の触媒保護が確実に行え
る。
【図１】本発明の一実施形態例に係る制御装置を備えた
内燃機関の概略構成図。
内燃機関の概略構成図。
【図２】燃料カット運転のフローチャート。
【図３】燃料カット運転の駆動パルスの状況を表すタイ
ムチャート。
ムチャート。
【図４】触媒の劣化状況を表すグラフ。
１ 筒内噴射エンジン ４ 燃料噴射弁 １３ 触媒 １５ 温度センサ ３１ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 公二郎 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 AA04 BA05 BA13 CA06 DA19 FA27 FA38 3G301 HA04 HA13 HA16 JA33 KA16 LA01 LB04 MA19 MA24 MA26 MA27 NA08 NC02 NC08 ND01 NE14 NE15 PA11Z PC02Z PD01Z PD12Z PD14Z PD16Z PE01A PE01Z PE03Z PF03Z
Claims (3)
- 【請求項１】 排出ガスを浄化する触媒を備えた内燃機
関において、車両の減速状態を検出して燃料供給を停止
する燃料制御手段と、触媒の温度を導出する触媒温度導
出手段とを有し、 燃料制御手段には、触媒温度導出手段で導出された触媒
の温度が所定値以上の場合は減速運転状態であっても間
欠的に燃料を供給する機能が備えられていることを特徴
とする内燃機関の燃料制御装置。 - 【請求項２】 請求項１において、 燃料制御手段には、触媒温度導出手段で導出された触媒
の温度が高いほど燃料停止の周期を長くする機能が備え
られていることを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。 - 【請求項３】 請求項１において、 燃料制御手段には、触媒温度導出手段で導出された触媒
の温度が高いほど燃料供給時間に対する燃料停止時間の
割合を小さくする機能が備えられていることを特徴とす
る内燃機関の燃料制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000388103A JP3888054B2 (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 内燃機関の燃料制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000388103A JP3888054B2 (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 内燃機関の燃料制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002188491A true JP2002188491A (ja) | 2002-07-05 |
| JP3888054B2 JP3888054B2 (ja) | 2007-02-28 |
Family
ID=18854899
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000388103A Expired - Fee Related JP3888054B2 (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 内燃機関の燃料制御装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3888054B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006048107A1 (de) | 2004-10-29 | 2006-05-11 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschine im motorbremsbetrieb |
| JP2011099451A (ja) * | 2011-02-21 | 2011-05-19 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| US8266898B2 (en) | 2007-09-20 | 2012-09-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
| CN103590907A (zh) * | 2012-10-22 | 2014-02-19 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 变温内燃轮机 |
| JP2016175636A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-10-06 | トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ，インコーポレイティド | 近接性に基づくエンジン制御システム |
| US10328928B2 (en) | 2017-07-18 | 2019-06-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle including a mode selection device |
| WO2019207330A1 (ja) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の制御方法および制御装置 |
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|---|---|---|---|---|
| IT201900013476A1 (it) * | 2019-07-31 | 2021-01-31 | Piaggio & C Spa | Metodo di controllo di un motore di un veicolo a sella cavalcabile nella sua fase di riscaldamento |
-
2000
- 2000-12-21 JP JP2000388103A patent/JP3888054B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN103590907A (zh) * | 2012-10-22 | 2014-02-19 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 变温内燃轮机 |
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| WO2019207330A1 (ja) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の制御方法および制御装置 |
| JPWO2019207330A1 (ja) * | 2018-04-26 | 2021-05-13 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の制御方法および制御装置 |
| JP7008805B2 (ja) | 2018-04-26 | 2022-01-25 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の制御方法および制御装置 |
| US11268465B2 (en) | 2018-04-26 | 2022-03-08 | Nissan Motor Co., Ltd. | Internal combustion engine control method and control device |
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| JP3888054B2 (ja) | 2007-02-28 |
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