JP2008169745A - 内燃機関の制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
内燃機関の制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】所望の空燃比が得られないことによりエンジンに与える悪影響を軽減する。
【解決手段】エンジンECUは、A/Fセンサから送信された信号に基づいてエンジンの空燃比を検出するステップ(S110)と、検出された空燃比に基づいて、燃料噴射量のフィードバック補正量を設定するステップ(S120)と、フィードバック補正量がしきい値Aより大きいと(S140にてYES)、スロットル開度TAを制限するステップ(S150)とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図5
【解決手段】エンジンECUは、A/Fセンサから送信された信号に基づいてエンジンの空燃比を検出するステップ(S110)と、検出された空燃比に基づいて、燃料噴射量のフィードバック補正量を設定するステップ(S120)と、フィードバック補正量がしきい値Aより大きいと(S140にてYES)、スロットル開度TAを制限するステップ(S150)とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図5
Description
本発明は、内燃機関の制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体に関し、特に、吸入される空気の量を調整する調整機構の作動量の制限もしくは燃料噴射量の増量を行なう技術に関する。
従来より、インジェクタ(噴射機構)から噴射した燃料を空気と混合して燃焼させる内燃機関が知られている。このような内燃機関は、一般的に、空燃比が予め定められた空燃比(たとえば理論空燃比)になるように、エアフローメータにより検出される空気量に応じた量の燃料がインジェクタから噴射される。インジェクタには、フューエルポンプにより加圧された燃料が供給される。
ところで、エアフローメータなどのセンサ類、インジェクタおよびフューエルポンプは、電源から供給される電力により作動する。したがって、電源の電圧が低下した場合、これらの機器は正常に作動することができなくなり得る。この状態では、インジェクタからの燃料噴射量が不足し得る。燃料噴射量が不足すると、空燃比が理論空燃比よりも高くなり、失火などが起こり得る。そこで、電源の電圧が低下した場合には、スロットル開度を制限する技術が提案されている。
特開平11−210540号公報(特許文献1)は、低圧ポンプの供給電圧の降下に伴い、内燃機関における回転数の上限値を低下させる内燃機関の燃料供給装置を開示する。この燃料供給装置は、燃料タンク内の燃料を吐出する電動型の低圧ポンプと、低圧ポンプから吐出された燃料を所定の低燃圧値に規制して出力する低圧レギュレータと、内燃機関により駆動され、低圧レギュレータから出力された燃料を加圧し、燃料噴射弁に向けて吐出する高圧ポンプと、燃料噴射弁に供給される燃圧を低燃圧値よりも高い高燃圧値に規制する高圧レギュレータと、低圧ポンプの供給電圧が所定レベル以下に低下したとき、内燃機関の回転数の上限値を低下させる制御部とを含む。供給電圧の降下に伴い低圧ポンプの吐出量が低下するような状況にあるとき、エンジン回転数を制限すべく、スロットルバルブの許容最大開度がその全開の30%程度に制限される。
特開平11−210540号公報
しかしながら、特開平11−210540号公報に記載の燃料供給装置においては、電源の電圧が低下すると、実際に燃料噴射量が不足しているか否かを判断することなく、スロットル開度が制限される。そのため、電源の電圧が低下している場合において燃料噴射量が不足していないと、スロットル開度の制限が不要であるにもかかわらず、スロットル開度が制限され得る。また、特開平11−210540号公報に記載の燃料供給装置においては、スロットル開度が制限されるものの、スロットル開度の制限値が十分であるとは限らない。たとえば、スロットル開度が同じでも、内燃機関の回転数が大きいと、それだけ吸入される空気量が大きくなり得る。この場合においても空燃比が高くなり、失火が発生し得る。いずれの場合においても、走行性が悪化し得る。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、走行性の悪化を軽減することができる内燃機関の制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
第1の発明に係る内燃機関の制御装置は、燃料を噴射する噴射機構と、吸入される空気の量を調整する調整機構とを有する内燃機関の制御装置である。この制御装置は、運転者の操作に応じて定められる作動量になるように調整機構を制御するための手段と、内燃機関の空燃比を検出するための手段と、内燃機関の空燃比が予め定められた空燃比になるように、噴射機構からの燃料噴射量の補正量を設定するための手段と、補正量が予め定められた値よりも大きい場合、調整機構の作動量を制限するための制限手段とを含む。第7の発明に係る内燃機関の制御方法は、第1の発明に係る内燃機関の制御装置と同様の要件を備える。
第1または第7の発明によると、運転者の操作に応じて定められる作動量になるように調整機構が制御される。さらに、内燃機関の空燃比が検出される。内燃機関の空燃比が予め定められた空燃比になるように、噴射機構からの燃料噴射量の補正量が設定される。補正量が予め定められた値よりも大きい場合、調整機構の作動量が制限される。これにより、噴射機構からの燃料噴射量が実際に不足しているといえる場合において、内燃機関に吸入される空気の量を制限することができる。そのため、燃料噴射量が十分である場合において吸入される空気の量が制限されることがないようにして、走行性が悪化することを軽減することができる。その結果、走行性の悪化を軽減することができる内燃機関の制御装置もしくは制御方法を提供することができる。
第2の発明に係る内燃機関の制御装置は、第1の発明の構成に加え、車両の電源の電圧を検出するための手段をさらに含む。制限手段は、内燃機関に吸入される空気の量が電源の電圧に応じて定められる制限値より小さくなるように調整機構の作動量を制限するための手段を含む。第8の発明に係る内燃機関の制御方法は、第2の発明に係る内燃機関の制御装置と同様の要件を備える。
第2または第8の発明によると、内燃機関に吸入される空気の量が電源の電圧に応じて定められる制限値より小さくなるように調整機構の作動量が制限される。これにより、電源の電圧に伴ない変化し得る燃料噴射量に応じて、吸入される空気の量を制限することができる。そのため、空気量が不足したり、過剰であったりしないようにすることができる。その結果、所望の空燃比を得ることができる。
第3の発明に係る内燃機関の制御装置おいては、第1の発明の構成に加え、制限手段は、内燃機関に設けられる触媒がオーバーヒートしないように定められる制限値より小さくなるように調整機構の作動量を制限するための手段を含む。第9の発明に係る内燃機関の制御方法は、第3の発明に係る内燃機関の制御装置と同様の要件を備える。
第3または第9の発明によると、内燃機関に設けられる触媒がオーバーヒートしないように定められる制限値より小さくなるように調整機構の作動量が制限される。これにより、触媒が高温になるような値まで空燃比が高くならないようにすることができる。そのため、触媒が損傷しないようにすることができる。
第4の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第1の発明の構成に加え、制限手段は、調整機構の制御を中止することにより調整機構の作動量を制限するための手段を含む。第10の発明に係る内燃機関の制御方法は、第4の発明に係る内燃機関の制御装置と同様の要件を備える。
第4または第10の発明によると、調整機構の制御を中止することにより調整機構の作動量を制限することができる。
第5の発明に係る内燃機関の制御装置は、燃料を噴射する噴射機構と、吸入される空気の量を調整する調整機構とを有する内燃機関の制御装置である。この制御装置は、運転者の操作に応じて定められる作動量になるように調整機構を制御するための手段と、内燃機関の空燃比を検出するための手段と、内燃機関の空燃比が予め定められた空燃比になるように、噴射機構からの燃料噴射量の補正量を設定するための手段と、補正量が予め定められた値よりも大きい場合、噴射機構からの燃料噴射量がより大きくなるように制御するための手段とを含む。第11の発明に係る内燃機関の制御方法は、第5の発明に係る内燃機関の制御装置と同様の要件を備える。
第5または第11の発明によると、運転者の操作に応じて定められる作動量になるように調整機構が制御される。さらに、内燃機関の空燃比が検出される。内燃機関の空燃比が予め定められた空燃比になるように、噴射機構からの燃料噴射量の補正量が設定される。補正量が予め定められた値よりも大きい場合、噴射機構からの燃料噴射量がより大きくなるように制御される。これにより、噴射機構からの燃料噴射量が実際に不足しているといえる場合において、燃料噴射量を増量して空燃比が高くならないようにすることができる。そのため、失火が発生しないようにして走行性の悪化を軽減することができる。その結果、走行性の悪化を軽減することができる内燃機関の制御装置もしくは制御方法を提供することができる。
第6の発明に係る内燃機関の制御装置は、吸入される空気の量を調整する調整機構を有する内燃機関の制御装置である。この制御装置は、運転者の操作に応じて定められる作動量になるように調整機構を制御するための手段と、車両の電源の電圧を検出するための手段と、電源の電圧が予め定められた電圧より低い場合、内燃機関に設けられる触媒がオーバーヒートしないように定められる制限値より小さくなるように調整機構の作動量を制限するための制限手段とを含む。第12の発明に係る内燃機関の制御方法は、第6の発明に係る内燃機関の制御装置と同様の要件を備える。
第6または第12の発明によると、運転者の操作に応じて定められる作動量になるように調整機構が制御される。さらに、車両の電源の電圧が検出される。電源の電圧が予め定められた電圧より低い場合、内燃機関に設けられる触媒がオーバーヒートしないように定められる制限値より小さくなるように調整機構の作動量が制限される。これにより、触媒が高温になるような値まで空燃比が高くならないようにすることができる。そのため、触媒が損傷しないようにするとともに、失火が発生しないようにして走行性の悪化を軽減することができる。その結果、走行性の悪化を軽減することができる内燃機関の制御装置もしくは制御方法を提供することができる。
第13の発明に係るプログラムは、第7〜12のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実現させるプログラムであって、第14の発明に係る記録媒体は、第7〜12のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
第13または第14の発明によると、コンピュータ(汎用でも専用でもよい)を用いて、第7〜12のいずれかの発明に係る内燃機関の制御方法を実現することができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
<第1の実施の形態>
図1に、本発明の第1の実施の形態に係る制御装置で制御されるエンジンの全体構成図を示す。エンジン10は、シリンダブロック100の上方にシリンダヘッド110が覆着されてなり、シリンダブロック100に形成されたシリンダ100A内にピストン120が摺動自在に保持されている。シリンダ100A内におけるピストン120の上下往復動がクランク軸130の回転運動に変換され、トランスミッション300等へと伝達されるようになっている。クランク軸130は、エンジン始動時にはフライホイール140を介してスタータ30と接続される。
図1に、本発明の第1の実施の形態に係る制御装置で制御されるエンジンの全体構成図を示す。エンジン10は、シリンダブロック100の上方にシリンダヘッド110が覆着されてなり、シリンダブロック100に形成されたシリンダ100A内にピストン120が摺動自在に保持されている。シリンダ100A内におけるピストン120の上下往復動がクランク軸130の回転運動に変換され、トランスミッション300等へと伝達されるようになっている。クランク軸130は、エンジン始動時にはフライホイール140を介してスタータ30と接続される。
ピストン120の上方にはシリンダブロック100、シリンダヘッド110を室壁として燃焼室1000が形成され、燃焼室1000において燃料と空気との混合気の燃焼が行なわれ、その爆発力によりピストン120を上下往復動せしめる。混合気への点火はシリンダヘッド110を貫通し燃焼室1000内に突出して設けられた点火プラグ150により行なわれる。
混合気を構成する空気の供給は、シリンダヘッド110およびこれと接続された吸気管内部に形成された吸気通路1010により行なわれる。また、燃焼室1000からの排気は排気通路1020により行なわれる。シリンダヘッド110には、吸気通路1010と燃焼室1000との間の連通と遮断とを切り換える吸気バルブ160、排気通路1020と燃焼室1000との間の連通と遮断とを切り換える排気バルブ170が取り付けられている。
吸気管内にはフラップ状のスロットルバルブ190が設けられ、その開度(スロットル開度TA)に応じて吸気通路1010内の空気流を調整する。すなわち、スロットルバルブ190により、エンジンの吸入空気量が調整される。スロットルバルブ190は、アクチュエータにより作動される電子スロットルバルブである。なお、スロットルバルブ190に加えて、アイドル時の吸入空気量を調整するためのバルブを別途設けるようにしてもよい。また、スロットルバルブ190の開度を調整することの代わりにもしくは加えて、吸気バルブ160のリフト量を可変バルブリフト機構により調整することにより吸入空気量を調整するようにしてもよい。
排気通路1020の下流側には、触媒200が設けられる。触媒200は三元触媒である。触媒200により、燃焼後の混合気、すなわち排気ガスが浄化される。触媒200により浄化された排気ガスが、車外に排出される。
混合気を構成する燃料の供給は、電磁式のインジェクタ210により行なわれる。インジェクタ210はシリンダヘッド110を貫通して設けられ、先端ノズル部から燃焼室1000内(筒内)に燃料を噴射するようになっている。なお、インジェクタ210の代わりにあるいは加えて、吸気ポート内もしくは吸気通路1010内に燃料を噴射するインジェクタを設けるようにしてもよい。
インジェクタ210への燃料供給は、燃料タンク250から吸い上げた燃料を低圧ポンプ240および高圧ポンプ230により2段階に昇圧して供給される。高圧ポンプ230はエンジン10のクランク軸130からベルト等を介して伝達される動力で駆動される。一方、低圧ポンプ240は電動駆動のもので、始動時には、インジェクタ210も低圧ポンプ240から燃料が供給される。
また、点火プラグ150、スロットルバルブ190、インジェクタ210等のエンジン各部を制御するエンジンコントロールコンピュータ(以下、エンジンECU(Electronic Control Unit)と記載する)60が設けられている。エンジンECU60は、CPU(Central Processing Unit)62、RAM(Random Access Memory)64、SRAM(Static Random Access Memory)66、ROM(Read Only Memory)68等からなる一般的な構成のものである。本実施の形態に係る制御装置は、たとえばエンジンECU60のROM68に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
エンジンECU60は、各種センサからの検出信号等に基づいて、点火プラグ150を作動せしめ、スロットルバルブ190に制御信号を出力してスロットルバルブ190の開度(スロットル開度)を調整し、インジェクタ210に、制御信号により通電し所定のタイミングで所定時間、インジェクタ210のノズルを開く。
エンジンECU60に入力するセンサには、エアフローメータ510、クランク角センサ520、A/Fセンサ530、スロットル開度センサ540、アクセル開度センサ550、車速センサ560、冷却水温センサ580、電源電圧センサ590等がある。
エアフローメータ510は、吸気通路1010内を流通する空気流量を測定する。クランク角センサ520は、エンジン回転数NEを検出するためのパルス信号を出力する。A/Fセンサ530は、排気通路1020内の空燃比を測定する。スロットル開度センサ540は、スロットルバルブ190の開度TAを検出する。アクセル開度センサ550は、アクセルペダル420の開度(踏込み量)を検出する。車速センサ560は、車速(車輪の回転)を検出するためのパルス信号を出力する。冷却水温センサは、エンジン温度を代表するエンジン冷却水温を検出する。
電源電圧センサ590は、車両の電源である補機バッテリ260の電圧Vを検出する。補機バッテリ260から放電された電力は、エアフローメータ510等の各センサ、インジェクタ210、低圧ポンプ240およびエンジンECU60の作動に用いられる。
エンジンECU60は、エアフローメータ510等によって検出された吸入空気量に基づいて燃料噴射量を制御する。このとき、エンジンECU60は、各センサからの信号に基づいて、最適な燃焼状態になるように、エンジン回転数およびエンジン負荷に応じた噴射量と噴射時期とを制御する。このエンジン10においては、燃料を筒内に直接噴射するため、噴射時期制御と噴射量制御とを同時に行なう。また、エンジンECU60は、クランク角センサ520やカムポジションセンサ等によって検出された信号(ノッキングセンサ等も含む)に基づいて、最適な点火時期になるように点火時期制御が行なわれる。このような制御により、エンジン10の高出力化および低エミッション化の両立を実現している。
また、本実施の形態において、エンジンECU60は、A/Fセンサ530を用いて検出した空燃比のフィードバック制御を行なうことにより、空燃比が目標空燃比(たとえば理論空燃比)になるように、燃料噴射量のフィードバック補正量およびその学習値(燃料噴射量の恒常的なズレ量を表す値)を算出する。
本実施の形態においては、空燃比がリーンである(高い)場合(理論空燃比よりもリーンである場合)、フィードバック補正量が増大するように算出される。空燃比がリッチである(低い)場合(理論空燃比よりもリッチである場合)、フィードバック補正量が減少するように算出される。
学習値は、吸入空気量により分けられた学習領域毎に算出される。学習値は、予め定められた学習条件が満たされた場合に、マップに基づいて決定される更新量を、前回算出された学習値に加算または前回算出された学習値から減算することにより算出される。予め定められた学習条件は、たとえばフィードバック補正量の平均値(制御中心値)がしきい値(1)よりも小さいという条件やしきい値(2)(しきい値(2)>しきい値(1))よりも大きいという条件である。
燃料噴射量が過剰であるほど(目標の燃料噴射量よりも実際の燃料噴射量が多いほど)、学習値が小さい値として算出される。一方、燃料噴射量が不足するほど(目標の燃料噴射量よりも実際の燃料噴射量が少ないほど)、学習値が大きい値として算出される。
フィードバック補正量が正値である場合、燃料噴射量が増量され、フィードバック補正量が負値である場合、燃料噴射量が減量される。同様に、学習値が正値である場合、燃料噴射量が増量され、学習値が負値である場合、燃料噴射量が減量される。空燃比のフィードバック制御による最終的な燃料補正量は、フィードバック補正量と学習値との和となる。
なお、フィードバック補正量および学習値については、公知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。
図2を参照して、エンジンECU60の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はハードウェアにより実現するようにしてもよく、ソフトウェアにより実現するようにしてもよい。
エンジンECU60は、スロットル制御部600と、空燃比検出部610と、補正量設定部620と、電源電圧検出部630と、制限部640とを含む。
スロットル制御部600は、アクセル開度、すなわち運転者の操作に応じて定められるスロットル開度までスロットルバルブ190が開くように制御する。なお、アクセル開度に応じたスロットル開度を設定する方法については周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。
空燃比検出部610は、A/Fセンサ530から送信された信号に基づいてエンジン10の空燃比を検出する。補正量設定部620は、検出された空燃比に基づいて、燃料噴射量のフィードバック補正量を設定する。電源電圧検出部630は、電源電圧センサ590から送信された信号に基づいて補機バッテリ260の電圧Vを検出する。
制限部640は、フィードバック補正量がしきい値Aよりも大きい場合、スロットルバルブ190のスロットル開度を制限する。本実施の形態においては、吸入空気量GAが補機バッテリ260に応じて定められる制限値より小さくなるようにスロットル開度TAが制限される。
吸入空気量GAの制限値は、図3に示すように、補機バッテリ260の電圧Vをパラメータとして有するマップにしたがって設定される。なお、吸入空気量GAの制限値を設定する方法はこれに限らない。スロットル開度TAは、図4に示すように、エンジン回転数NEをパラメータとして有するマップにしたがって、吸入空気量GAごとに定められる。すなわち、吸入空気量GAの制限値とエンジン回転数NEとから定められるスロットル開度TAの制限値を超えない範囲でスロットル開度TAが変化される。
図5を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンECU60が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは、予め定められた周期で繰返し実行される。
ステップ(以下、ステップをSと略す)100にて、エンジンECU60は、アクセル開度に応じて定められるスロットル開度TAまでスロットルバルブ190が開くように制御する。
S110にて、エンジンECU60は、A/Fセンサ530から送信された信号に基づいてエンジン10の空燃比を検出する。S120にて、エンジンECU60は、検出された空燃比に基づいて、燃料噴射量のフィードバック補正量を設定する。S130にて、エンジンECU60は、電源電圧センサ590から送信された信号に基づいて補機バッテリ260の電圧Vを検出する。
S140にて、エンジンECU60は、フィードバック補正量がしきい値Aより大きいか否かを判断する。フィードバック補正量がしきい値Aより大きいと(S140にてYES)、処理はS150に移される。もしそうでないと(S140にてNO)、この処理は終了する。S150にて、エンジンECU60は、吸入空気量GAが補機バッテリ260に応じて定められる制限値より小さくなるようにスロットル開度TAを制限する。
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンECU60の動作について説明する。
エンジン10の運転中、アクセル開度に応じて定められるスロットル開度TAまでスロットルバルブ190が開くように制御される(S100)。さらに、A/Fセンサ530から送信された信号に基づいてエンジン10の空燃比が検出される(S110)。検出された空燃比に基づいて、燃料噴射量のフィードバック補正量が設定される(S120)。また、電源電圧センサ590から送信された信号に基づいて補機バッテリ260の電圧Vが検出される(S130)。
ところで、エアフローメータ510などのセンサ類、インジェクタ210および低圧ポンプ240は、補機バッテリ260から供給される電力により作動する。したがって、補機バッテリ260の電圧Vが低下した場合、これらの機器は正常に作動することができなくなり得る。この状態では、インジェクタ210からの燃料噴射量が不足し得る。
インジェクタ210からの燃料噴射量が不足すると、空燃比が理論空燃比よりもリーンになる。この場合、燃料噴射量を増量するため、フィードバック補正量が大きくなる。そこで、フィードバック補正量がしきい値Aより大きいか否かが判断される(S140)。
フィードバック補正量がしきい値Aより大きいと(S140にてYES)、補機バッテリ260の電圧Vが低下したことにより、燃料噴射量が実際に不足した状態であるといえる。この場合、吸入空気量GAが補機バッテリ260に応じて定められる制限値より小さくなるようにスロットル開度TAが制限される(S150)。
これにより、空燃比が過剰に高くならないようにすることができる。そのため、エンジン10において失火が発生しないようにすることができる。その結果、触媒200がオーバーヒートすることがないようにすることができる。
また、本実施の形態においては、空燃比に基づいて設定されるフィードバック補正量がしきい値Aより大きくなると、スロットル開度TAが制限される。これにより、インジェクタ210からの燃料噴射量が実際に不足しているといえる場合において、吸入空気量を制限することができる。そのため、燃料噴射量が十分である場合において吸入空気量が制限されることがないようにして、走行性の悪化を軽減することができる。
以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンECUによれば、空燃比に基づいて設定されるフィードバック補正量がしきい値Aより大きくなると、スロットル開度TAが制限される。これにより、インジェクタからの燃料噴射量が実際に不足しているといえる場合において、吸入空気量を制限することができる。そのため、燃料噴射量が十分である場合において吸入空気量が制限されることがないようにして、走行性の悪化を軽減することができる。
<第2の実施の形態>
以下、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態は、触媒200がオーバーヒートしないように定められる制限値よりも小さくなるようにスロットル開度TAが制限される点で前述の第1の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第1の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
以下、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態は、触媒200がオーバーヒートしないように定められる制限値よりも小さくなるようにスロットル開度TAが制限される点で前述の第1の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第1の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
図6を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンECU60の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はハードウェアにより実現するようにしてもよく、ソフトウェアにより実現するようにしてもよい。また、前述の第1の実施の形態と同じ機能については、同じ符号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
図6に示すように、エンジンECU60は、スロットル制御部600と、空燃比検出部610と、補正量設定部620とに加えて、制限部650を含む。
制限部650は、フィードバック補正量がしきい値Aよりも大きい場合、触媒200がオーバーヒートしないように定められる制限値よりも小さくなるようにスロットル開度TAを制限する。すなわち、制限値を超えない範囲で変化するようにスロットル開度TAが制御される。
スロットル開度TAの制限値は、図7に示すように、エンジン回転数NEをパラメータとして有するマップにしたがって設定される。なお、スロットル開度TAの制限値を設定する方法はこれに限らない。
図8を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンECU60が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは、予め定められた周期で繰返し実行される。また、前述の第1の実施の形態における処理と同じ処理については、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
S200にて、エンジンECU60は、触媒200がオーバーヒートしないように定められる制限値よりも小さくなるようにスロットル開度TAを制限する。このようにしても、前述の第1の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
<第3の実施の形態>
以下、本発明の第3の実施の形態について説明する。本実施の形態は、スロットルバルブ190の制御を中止することによりスロットル開度TAを制限する点で前述の第1の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第1の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
以下、本発明の第3の実施の形態について説明する。本実施の形態は、スロットルバルブ190の制御を中止することによりスロットル開度TAを制限する点で前述の第1の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第1の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
図9を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンECU60の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はハードウェアにより実現するようにしてもよく、ソフトウェアにより実現するようにしてもよい。また、前述の第1の実施の形態と同じ機能については、同じ符号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
図9に示すように、エンジンECU60は、スロットル制御部600と、空燃比検出部610と、補正量設定部620とに加えて、制限部660を含む。
制限部660は、フィードバック補正量がしきい値Aよりも大きい場合、スロットルバルブ190の制御を中止する。より具体的には、スロットルバルブ190への通電を停止する。
図10を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンECU60が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは、予め定められた周期で繰返し実行される。また、前述の第1の実施の形態における処理と同じ処理については、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
S300にて、エンジンECU60は、スロットルバルブ190の制御を中止する。このようにしても、前述の第1の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
<第4の実施の形態>
以下、本発明の第4の実施の形態について説明する。本実施の形態は、フィードバック補正量がしきい値Aよりも大きい場合、インジェクタ210からの燃料噴射量をさらに増量する点で、前述の第1の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第1の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
以下、本発明の第4の実施の形態について説明する。本実施の形態は、フィードバック補正量がしきい値Aよりも大きい場合、インジェクタ210からの燃料噴射量をさらに増量する点で、前述の第1の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第1の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
図11を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンECU60の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はハードウェアにより実現するようにしてもよく、ソフトウェアにより実現するようにしてもよい。また、前述の第1の実施の形態と同じ機能については、同じ符号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
図11に示すように、エンジンECU60は、スロットル制御部600と、空燃比検出部610と、補正量設定部620とに加えて、増量部670を含む。
増量部670は、フィードバック補正量がしきい値Aよりも大きい場合、インジェクタ210からの燃料噴射量をさらに増量する。増量値は、たとえば「A」もしくは「A+α」である。すなわち、しきい値A以上の量が増量される。なお、増量値はこれらに限らない。
図12を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンECU60が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは、予め定められた周期で繰返し実行される。また、前述の第1の実施の形態における処理と同じ処理については、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
S400にて、エンジンECU60は、燃料噴射量を増量する。このようにすれば、インジェクタ210からの燃料噴射量が実際に不足しているといえる場合において、燃料噴射量を増量して空燃比が高くならないようにすることができる。そのため、失火が発生しないようにして走行性の悪化を軽減することができる。
<第5の実施の形態>
以下、本発明の第5の実施の形態について説明する。本実施の形態は、補機バッテリの電圧Vがしきい値Bより低い場合、スロットル開度TAを制限する点で前述の第1の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第1の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
以下、本発明の第5の実施の形態について説明する。本実施の形態は、補機バッテリの電圧Vがしきい値Bより低い場合、スロットル開度TAを制限する点で前述の第1の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第1の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
図13を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンECU60の機能について説明する。なお、以下に説明する機能はハードウェアにより実現するようにしてもよく、ソフトウェアにより実現するようにしてもよい。また、前述の第1の実施の形態と同じ機能については、同じ符号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
図13に示すように、エンジンECU60は、スロットル制御部600と、電源電圧検出部630とに加えて、制限部680を含む。
制限部680は、補機バッテリ260の電圧Vがしきい値Bよりも低い場合、触媒200がオーバーヒートしないように定められる制限値よりも小さくなるようにスロットル開度TAを制限する。すなわち、制限値を超えない範囲で変化するようにスロットル開度TAが制御される。
スロットル開度TAの制限値は、図14に示すように、エンジン回転数NEをパラメータとして有するマップにしたがって設定される。なお、スロットル開度TAの制限値を設定する方法はこれに限らない。
図15を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンECU60が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは、予め定められた周期で繰返し実行される。また、前述の第1の実施の形態における処理と同じ処理については、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。
S500にて、エンジンECU60は、補機バッテリ260の電圧Vがしきい値Bよりも低いか否かを判断する。補機バッテリ260の電圧Vがしきい値Bよりも低いと(S500にてYES)、処理はS510に移される。もしそうでないと(S500にてNO)、この処理は終了する。S510にて、エンジンECU60は、触媒200がオーバーヒートしないように定められる制限値よりも小さくなるようにスロットル開度TAを制限する。
このようにすれば、触媒200が高温になるような値まで空燃比が高くならないようにすることができる。そのため、触媒200が損傷しないようにするとともに、失火が発生しないようにして走行性の悪化を軽減することができる。
<その他の実施の形態>
前述の第1の実施の形態〜第5の実施の形態を任意の組み合わせで組み合わせるようにしてもよい。
前述の第1の実施の形態〜第5の実施の形態を任意の組み合わせで組み合わせるようにしてもよい。
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10 エンジン、60 エンジンECU、68 ROM、190 スロットルバルブ、200 触媒、210 インジェクタ、240 低圧ポンプ、260 補機バッテリ、420 アクセルペダル、510 エアフローメータ、530 A/Fセンサ、540 スロットル開度センサ、550 アクセル開度センサ、590 電源電圧センサ、600 スロットル制御部、610 空燃比検出部、620 補正量設定部、630 電源電圧検出部、640,650,660,680 制限部、670 増量部。
Claims (14)
- 燃料を噴射する噴射機構と、吸入される空気の量を調整する調整機構とを有する内燃機関の制御装置であって、
運転者の操作に応じて定められる作動量になるように前記調整機構を制御するための手段と、
前記内燃機関の空燃比を検出するための手段と、
前記内燃機関の空燃比が予め定められた空燃比になるように、前記噴射機構からの燃料噴射量の補正量を設定するための手段と、
前記補正量が予め定められた値よりも大きい場合、前記調整機構の作動量を制限するための制限手段とを含む、内燃機関の制御装置。 - 前記制御装置は、車両の電源の電圧を検出するための手段をさらに含み、
前記制限手段は、前記内燃機関に吸入される空気の量が前記電源の電圧に応じて定められる制限値より小さくなるように前記調整機構の作動量を制限するための手段を含む、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記制限手段は、前記内燃機関に設けられる触媒がオーバーヒートしないように定められる制限値より小さくなるように前記調整機構の作動量を制限するための手段を含む、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記制限手段は、前記調整機構の制御を中止することにより前記調整機構の作動量を制限するための手段を含む、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
- 燃料を噴射する噴射機構と、吸入される空気の量を調整する調整機構とを有する内燃機関の制御装置であって、
運転者の操作に応じて定められる作動量になるように前記調整機構を制御するための手段と、
前記内燃機関の空燃比を検出するための手段と、
前記内燃機関の空燃比が予め定められた空燃比になるように、前記噴射機構からの燃料噴射量の補正量を設定するための手段と、
前記補正量が予め定められた値よりも大きい場合、前記噴射機構からの燃料噴射量がより大きくなるように制御するための手段とを含む、内燃機関の制御装置。 - 吸入される空気の量を調整する調整機構を有する内燃機関の制御装置であって、
運転者の操作に応じて定められる作動量になるように前記調整機構を制御するための手段と、
車両の電源の電圧を検出するための手段と、
前記電源の電圧が予め定められた電圧より低い場合、前記内燃機関に設けられる触媒がオーバーヒートしないように定められる制限値より小さくなるように前記調整機構の作動量を制限するための制限手段とを含む、内燃機関の制御装置。 - 燃料を噴射する噴射機構と、吸入される空気の量を調整する調整機構とを有する内燃機関の制御方法であって、
運転者の操作に応じて定められる作動量になるように前記調整機構を制御するステップと、
前記内燃機関の空燃比を検出するステップと、
前記内燃機関の空燃比が予め定められた空燃比になるように、前記噴射機構からの燃料噴射量の補正量を設定するステップと、
前記補正量が予め定められた値よりも大きい場合、前記調整機構の作動量を制限するステップとを含む、内燃機関の制御方法。 - 前記制御方法は、車両の電源の電圧を検出するステップをさらに含み、
前記調整機構の作動量を制限するステップは、前記内燃機関に吸入される空気の量が前記電源の電圧に応じて定められる制限値より小さくなるように前記調整機構の作動量を制限するステップを含む、請求項7に記載の内燃機関の制御方法。 - 前記調整機構の作動量を制限するステップは、前記内燃機関に設けられる触媒がオーバーヒートしないように定められる制限値より小さくなるように前記調整機構の作動量を制限するステップを含む、請求項7に記載の内燃機関の制御方法。
- 前記調整機構の作動量を制限するステップは、前記調整機構の制御を中止することにより前記調整機構の作動量を制限するステップを含む、請求項7に記載の内燃機関の制御方法。
- 燃料を噴射する噴射機構と、吸入される空気の量を調整する調整機構とを有する内燃機関の制御方法であって、
運転者の操作に応じて定められる作動量になるように前記調整機構を制御するステップと、
前記内燃機関の空燃比を検出するステップと、
前記内燃機関の空燃比が予め定められた空燃比になるように、前記噴射機構からの燃料噴射量の補正量を設定するステップと、
前記補正量が予め定められた値よりも大きい場合、前記噴射機構からの燃料噴射量がより大きくなるように制御するステップとを含む、内燃機関の制御方法。 - 吸入される空気の量を調整する調整機構を有する内燃機関の制御方法であって、
運転者の操作に応じて定められる作動量になるように前記調整機構を制御するステップと、
車両の電源の電圧を検出するステップと、
前記電源の電圧が予め定められた電圧より低い場合、前記内燃機関に設けられる触媒がオーバーヒートしないように定められる制限値より小さくなるように前記調整機構の作動量を制限するステップとを含む、内燃機関の制御方法。 - 請求項7〜12のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実現させるプログラム。
- 請求項7〜12のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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