JP3533801B2 - 内燃機関の加速時制御装置 - Google Patents

内燃機関の加速時制御装置

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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関の加速時
制御装置に係り、特にエンリッチディレイ制御を確実に
行うとともに、一定時間経過後にエンリッチ制御を確実
に開始させ、制御の信頼性の向上を図る内燃機関の加速
時制御装置に関する。 【0002】 【従来の技術】車両に搭載される内燃機関においては、
急発進、高速(例えば80マイル/H)を含む排ガスモ
ードを採用し、全開加速初期のCO、HCの排出量を抑
制する傾向にある。 【0003】また、特に小排気量車においては、全開加
速時のエンリッチ制御、つまりパワー増量が必要であ
る。 【0004】そしてこのとき、エンリッチ制御を開始す
るために、全開状態とした際に、初期の数秒間はエンリ
ッチ制御を実施させないエンリッチディレイ制御が行わ
れている。 【0005】前記内燃機関の加速時制御装置としては、
特開昭63−106339号公報に開示されるものがあ
る。この公報に開示される排気ターボ過給機付エンジン
の燃料制御装置は、全開加速状態でのシフトアップを検
出する手段と、該検出手段によるシフトアップ検出後の
所定期間燃料供給量を増量させる補正手段と、該燃料増
量補正手段により増量された燃料量で燃料供給制御を行
う手段とを設け、スロットル全開状態でシフトアップが
行われた場合に生ずる過給圧の過上昇に起因するノッキ
ング等の異常燃焼の発生を防止している。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の内燃
機関の加速時制御装置においては、エンリッチ制御条件
が成立した際に、エンリッチ制御、つまりパワー増量が
実施される。 【0007】つまり、図5に示す如く、車両が定常時か
ら加速時に移行し、例えばスロットル開度が所定開度を
越えた場合に、パワー増量が実施され、空燃比を定常時
の約14.5から約12.0とするものである。 【0008】また、エンリッチディレイ制御について説
明すると、このエンリッチディレイ制御は、排気ガスの
排出量を低減させるために行われるものであり、図6に
示す如く、車両が定常時から加速時に移行し、例えばス
ロットル開度が所定開度を越えた場合に、エンリッチ制
御条件の成立する時点から一定時間(最小2秒程度)だ
けエンリッチ制御の実施時期をディレイさせ、一定時間
が経過した後に、空燃比(A/F)を定常時の約14.
5から約12.0としている。 【0009】一般に、低出力車においては、パワー増量
の実施時に全開加速が強いられるとともに、毎加速時に
全開発進・全開加速を余儀なくされる。 【0010】そして、M/T(マニュアル・トランスミ
ッション)の低出力車において、全開(WOT)走行時
の内燃機関や触媒へのダメージをなくすために、一定時
間を8秒間に設定したエンリッチディレイ制御を行う
と、先ず、図7に示す如く、エンリッチ制御条件が成立
したか否かの判断が行われる。 【0011】このエンリッチ制御条件が成立したか否か
の判断は、スロットル開度が60度以上(低出力車にお
いては全開加速状態)となってパワースイッチPSWが
ONし、インテークマニホールド圧PMMと750から
大気圧PMAを引いた値との和が定数KPMPOW(ス
イフトの場合、50mmHg)以上となると、エンリッ
チ制御条件が成立したと判断し、パワー増量FPOWが
実施される。 【0012】そして、このエンリッチ制御条件が成立し
た際に、エンリッチディレイ制御が開始されるが、図8
に示す如く、シフトアップ時にスロットル開度が全開状
態から戻され、エンリッチディレイ制御から抜け出すこ
ととなる。 【0013】また、シフトアップ後に、再びスロットル
開度を全開とした際には、新たにエンリッチディレイ制
御に入ることとなる。 【0014】つまり、シフトアップ毎にエンリッチディ
レイ制御からの脱出と侵入とが行われることとなり、こ
のエンリッチディレイ制御からの脱出と侵入とによって
ディレイタイム、すなわち予め設定される一定時間がリ
セットされる。 【0015】この結果、シフトアップ毎に一定時間がリ
セットされることによってパワー増量が実施されず、制
御の信頼性が低下し、実用上不利であるという不都合が
ある。 【0016】 【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、内燃機関の加速時にエンリ
ッチ制御条件が成立した後には、一定時間経過後にパワ
ー増量するためのエンリッチ制御を開始するエンリッチ
ディレイ制御を行う制御手段を有する内燃機関の加速時
制御装置において、前記内燃機関の吸気通路途中にスロ
ットルバルブを設けるとともにこのスロットルバルブの
スロットル開度を検出するスロットルセンサを設け、エ
ンリッチ制御状態が成立したときに実施されるパワー増
量判定条件を備えパワー増量判定条件の成立状態が継続
する継続時間が第1定数以内で不成立状態となり、前記
不成立状態から第2定数以内にアイドル状態となり、前
記アイドル状態の継続時間が第3定数以内のみで、再び
アイドル状態からアイドルオフ状態へ変化し、第4定数
以内にパワー増量判定条件が再び成立するようなシフト
アップを挟む全開加速時には、前記内燃機関のエンリッ
チディレイ制御を開始する機能を前記制御手段に付加し
て設けたことを特徴とする。 【0017】 【発明の実施の形態】上述の如く構成したことにより、
エンリッチ制御状態が成立したときに実施されるパワー
増量判定条件を備えパワー増量判定条件の成立状態が継
続する継続時間が第1定数以内で不成立状態となり、前
記不成立状態から第2定数以内にアイドル状態となり、
前記アイドル状態の継続時間が第3定数以内のみで、再
びアイドル状態からアイドルオフ状態へ変化し、第4定
数以内にパワー増量判定条件が再び成立するようなシフ
トアップを挟む全開加速時には、制御手段によって内燃
機関のエンリッチディレイ制御を開始させ、エンリッチ
ディレイ制御を確実に行うとともに、一定時間経過後に
エンリッチ制御を確実に開始させている。 【0018】 【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。 【0019】図1〜図4はこの発明の実施例を示すもの
である。図2において、2は内燃機関、4はシリンダブ
ロック、6はシリンダヘッド、8はシリンダヘッドカバ
ー、10は燃焼室、12は吸気弁、14は排気弁、16
は吸気マニホルド、18は吸気通路、20はスロットル
バルブ、22はエアクリーナ、24は排気マニホルド、
26は排気通路、28は排気管、30は触媒体である。 【0020】前記エアクリーナ22の下流側の吸気通路
20には、一つの燃料噴射弁32が設けられている。 【0021】そして、前記吸気マニホルド16には、ス
ロットルバルブ20を迂回して空気を燃焼室10に供給
させるファストアイドル機構34が設けられている。 【0022】前記スロットルバルブ20よりも下流側の
吸気通路18には、圧力検出通路36の一端側が連絡し
ている。この圧力検出通路36の他端側には、吸気管圧
力を検出する圧力センサ38が設けられている。 【0023】また、前記内燃機関2には、排気ガスの一
部を内燃機関2の吸気系に還流させる排気ガス再循環装
置(EGR装置)40が設けられている。 【0024】この排気ガス再循環装置40は、排気ガス
の一部を内燃機関2の燃焼室10内に再循環させて燃焼
温度を低下し、Noxの発生量を低減するものであり、
内燃機関2の運転性を確保するために、内燃機関2が冷
機時、スロットルバルブ20が全閉時、内燃機関2の高
負荷運転時、吸気管圧力が低い時には、非作動となるも
のである。 【0025】前記排気ガス再循環装置40は、EGR通
路42とEGR制御弁44とEGRモジュレータ46と
EGRソレノイド弁48とを有している。EGR通路4
2は、一端側が排気通路26に開口するEGR取入口5
0に連絡するとともに、他端側がスロットルバルブ20
下流側の吸気通路18に開口するEGR還流口52に開
口している。EGR制御弁44は、吸気マニホルド16
に付設され、バルブ用弁体54によってEGR通路42
を開閉して排気ガスの還流量を調整するものである。 【0026】EGR制御弁44は、図示しない圧力室に
圧力通路56からの圧力(負圧)が作用することによっ
てバルブ用ダイヤフラム(図示せず)が変位し、このバ
ルブ用ダイヤフラムに固定された前記バルブ用弁体54
の動作によってEGR通路42を開閉する。圧力通路5
6は、一端側がスロットルバルブ20近傍に開口した図
示しない圧力取入口に連絡するともに、他端側が圧力室
に連絡している。 【0027】この圧力通路56には、EGR制御弁44
側から順次に、前記EGRモジュレータ46とEGRソ
レノイド弁48とが設けられている。EGRモジュレー
タ46は、排気導入通路58からの排気圧が図示しない
排気圧室に作用することによってモジュレータ用ダイヤ
フラム(図示せず)が変位し、図示しないモジュレータ
用弁体が動作して大気を導入し、これにより、圧力通路
56の圧力(負圧)を調整するものである。EGRソレ
ノイド弁48は、電気的に作動されて圧力通路56を開
閉するものである。 【0028】このため、EGRソレノイド弁48には、
制御手段60が連絡している。また、この制御手段60
には、前記圧力センサ38と、ファストアイドル機構3
4に設けた冷却水の温度を検出する温度センサ62と、
排気マニホルド24に設けた排気センサ64と、スロッ
トルバルブ20の開度を検出するスロットルセンサ66
と、エンジン回転数を検出する回転数センサとしても機
能するクランク角センサ68と、スピードメータ70と
が連絡している。 【0029】また、前記EGRソレノイド弁48には、
メインリレー72が連絡している。このメインリレー7
2には、イグニションスイッチ74と、フューズ76
と、バッテリ78とが連絡している。 【0030】前記燃料噴射弁32には、燃料供給通路8
0の一端側が連絡されている。この燃料供給通路80の
他端側は、オイルポンプ82に連絡されている。このオ
イルポンプ82は、燃料タンク84内に設置されてい
る。燃料供給通路80途中には、図示しない燃料フィル
タが設けられている。 【0031】また、この燃料供給通路80途中には、燃
料圧レギュレータ86が設けられている。この燃料圧レ
ギュレータ86には、燃料戻し通路88の一端側が連絡
している。この燃料戻し通路88の他端側は、燃料タン
ク84内に開口して設けられている。 【0032】前記燃料圧レギュレータ86の図示しない
レギュレータ圧力室には、燃料戻し圧力通路(図示せ
ず)の一端側が連絡している。この燃料戻し圧力通路の
他端側は、前記吸気通路18に連絡している。 【0033】燃料タンク84には、パージ通路90の一
端側が連絡している。このパージ通路90の他端側に
は、キャニスタ92が設けられている。パージ通路90
には、2ウェイバルブ94が設けられている。 【0034】また、キャニスタ92には、エバポ通路9
6の一端側が連絡している。このエバポ通路96の他端
側は、吸気通路18に連絡している。 【0035】前記エアクリーナ22には、アイドル空気
通路98の一端側が連絡している。このアイドル空気通
路98の他端側は、スロットルバルブ20よりも下流側
の吸気通路18に連絡している。このアイドル空気通路
98途中には、ISCバルブ(VSV)100が設けら
れている。 【0036】なお符号102は、前記エアクリーナ22
に装着される吸気温センサ、104は前記オイルポンプ
82に連絡するリレー、106はリレー104に連絡す
るレジスタ、108はエンジンチェックランプ、110
はイグニションコイル、112はスタータモータであ
る。 【0037】そして、この制御手段60は、排気センサ
64からの排気センサ信号、スロットルセンサ66から
のスロットル開度信号、スピードメータ70からの車速
信号、クランク角センサからのエンジン回転数信号、圧
力センサ38からの吸気管負圧信号、冷却水温信号、吸
気温センサ102からの吸気温度信号の各種信号を入力
し、前記内燃機関2の加速時にエンリッチ(パワー増
量)制御条件が成立した後には、一定時間経過後にパワ
ー増量するためのエンリッチ制御を開始するエンリッチ
ディレイ制御を行う。 【0038】このとき、エンリッチ(パワー増量)制御
条件とは、図3に示す如く、パワースイッチPSWがO
Nし、吸気管圧力であるインテークマニホールド圧PM
Mと750から大気圧PMAを引いた値との和が定数K
PMPOW以上となった際に、エンリッチ(パワー増
量)制御条件が成立したと判断し、パワー増量FPOW
が実施されるものである。また、前記一定時間とは、例
えば8秒に設定される。 【0039】前記制御手段60は、エンリッチ制御状態
が成立したときに実施されるパワー増量判定条件を備
え、パワー増量判定条件の成立状態が継続する継続時間
が第1定数以内で不成立状態となり、前記不成立状態か
ら第2定数以内にアイドル状態となり、前記アイドル状
態の継続時間が第3定数以内のみで、再びアイドル状態
からアイドルオフ状態へ変化し、第4定数以内にパワー
増量判定条件が再び成立するようなシフトアップを挟む
全開加速時には、前記内燃機関2のエンリッチディレイ
制御を開始する機能を有している。 【0040】詳述すれば、前記制御手段60は、後述す
る4つの項目を満足した際、例えばシフトアップを挟む
全開加速の際に成立し、この状態を連続全開加速である
と認識するものである。 【0041】また、4つの項目とは、図4に示す如き以
下のものである。 (1)前回のスロットル全開時間、つまりエンリッチ
(パワー増量)制御条件であるFPOW(パワー増量)
判定条件がON状態の継続時間TPOWONn−1が、
0以上且つ第1定数TKPOW1以下である。 (2)FPOW(パワー増量)判定条件がON状態から
OFF状態となった後、アイドルIDLが第2定数TK
POW2以内にON状態となる。 (3)アイドルIDLのON状態の継続時間が、0以上
且つ第3定数TKPOW3以下である。 (4)アイドルIDLがON状態からOFF状態に移行
した後に、FPOW(パワー増量)判定条件が、第4定
数TKPOW4以内にON状態となる。 【0042】そして、パワー増量判定条件が再び成立す
るようなシフトアップを挟む全開加速時には、今回のス
ロットル全開時間であるFPOW(パワー増量)判定条
件がON状態の継続時間TPOWONnを前回のスロッ
トル全開時間であるFPOW(パワー増量)判定条件が
ON状態の継続時間TPOWONn−1に積算して新た
なスロットル全開時間であるFPOW(パワー増量)判
定条件がON状態の継続時間TPOWONを求め、この
新たなFPOW(パワー増量)判定条件がON状態の継
続時間TPOWONが前記一定時間未満の場合には、F
POW(パワー増量)判定条件がON状態の継続時間T
POWONを前回のFPOW(パワー増量)判定条件が
ON状態の継続時間TPOWONn−1として記憶す
る。 【0043】また、FPOW(パワー増量)判定条件が
ON状態の継続時間TPOWONが前記一定時間以上と
なった際には、前記内燃機関2のエンリッチディレイ制
御を開始すべく制御するものである。 【0044】次に、図1の内燃機関2の制御用フローチ
ャートに沿って作用を説明する。 【0045】制御用プログラムがスタート(200)す
ると、制御手段60に、パワースイッチPSWからの信
号やインテークマニホールド圧PMM、大気圧PMA、
アイドルIDLからの信号が入力され、図3に示す如
く、エンリッチ(パワー増量)制御条件が成立した後
に、スロットルセンサ66からのスロットル開度信号を
入力して前回のスロットル全開時間を記憶する(20
2)。 【0046】そして、前回のFPOW(パワー増量)判
定条件がON状態の継続時間TPOWONn−1が、0
以上且つ第1定数(8秒)TKPOW1以下であるか否
かの判断(204)を行い、この判断(204)がNO
の場合には、エンリッチ(パワー増量)制御条件が成立
した後に、スロットルセンサ66からのスロットル開度
信号を入力して前回のスロットル全開時間を記憶する処
理(202)に戻り、判断(204)がYESの場合に
は、FPOW(パワー増量)判定条件がON状態からO
FF状態となった後、アイドルIDLが第2定数(0.
5秒)TKPOW2以内にON状態となっているか否か
の判断(206)を行う。 【0047】この判断(206)がNOの場合には、エ
ンリッチ(パワー増量)制御条件が成立した後に、スロ
ットルセンサ66からのスロットル開度信号を入力して
前回のスロットル全開時間を記憶する処理(202)に
戻り、判断(206)がYESの場合には、アイドルI
DLのON状態の継続時間が、0以上且つ第3定数(1
秒)TKPOW3以下であるか否かの判断(208)を
行う。 【0048】この判断(208)がNOの場合には、エ
ンリッチ(パワー増量)制御条件が成立した後に、スロ
ットルセンサ66からのスロットル開度信号を入力して
前回のスロットル全開時間を記憶する処理(202)に
戻り、判断(208)がYESの場合には、アイドルI
DLがON状態からOFF状態に移行した後に、FPO
W(パワー増量)判定条件が、第4定数(0.5秒)T
KPOW4以内にON状態となっているか否かの判断
(210)を行う。 【0049】この判断(210)がNOの場合には、エ
ンリッチ(パワー増量)制御条件が成立した後に、スロ
ットルセンサ66からのスロットル開度信号を入力して
前回のスロットル全開時間を記憶する処理(202)に
戻り、判断(210)がYESの場合には、所定条件が
成立したと認識し、今回のFPOW(パワー増量)判定
条件がON状態の継続時間TPOWONnを前回のFP
OW(パワー増量)判定条件がON状態の継続時間TP
OWONn−1に積算して新たなFPOW(パワー増
量)判定条件がON状態の継続時間TPOWONを求め
る(212)。 【0050】そして、この新たなFPOW(パワー増
量)判定条件のON状態の継続時間TPOWONが、一
定時間、例えば8秒以上であるか否かの判断(214)
を行い、この判断(214)がNOの場合、つまり新た
なFPOW(パワー増量)判定条件のON状態の継続時
間TPOWONが、8秒未満の場合には、新たなFPO
W(パワー増量)判定条件がON状態の継続時間TPO
WONを前回のFPOW(パワー増量)判定条件がON
状態の継続時間TPOWONn−1として記憶させ(2
16)、FPOW(パワー増量)判定条件がON状態か
らOFF状態となった後、アイドルIDLが第2定数T
KPOW2以内にON状態となっているか否かの判断
(206)に移行させ、上述の判断(214)がYES
の場合には、パワー増量FPOWをOFF状態からON
状態とし、FPOW(パワー増量)判定条件がON状態
の継続時間TPOWONをリセットして0とする(21
8)。 【0051】また、FPOW(パワー増量)判定条件が
ON状態の継続時間TPOWONのリセット処理(21
8)の後に、FPOW(パワー増量)判定条件が、ON
状態からOFF状態に移行したか否かの判断(220)
を行い、この判断(220)がNOの場合には、判断
(220)がYESとなるまで繰り返し行い、判断(2
20)がYESとなると、パワー増量FPOWをON状
態からOFF状態とし(222)、制御用プログラムを
エンド(224)させる。 【0052】これにより、全開加速の間にシフトアップ
操作が行われる際の運転状態を連続全開加速走行とみな
し、エンリッチディレイ制御を確実に行うことができる
とともに、一定時間経過後にエンリッチ制御を確実に開
始させることができ、制御の信頼性を向上し得る。 【0053】また、前記制御手段60内のプログラムの
変更のみで対処し得ることにより、構成が複雑化する惧
れがなく、コストを低廉に維持し得て、経済的に有利で
ある。 【0054】更に、連続全開加速であると認識する所定
条件を、上述の4つの項目の如く、細かく規定すること
により、連続全開加速の認識作業の信頼性が向上し、実
用上有利である。 【0055】 【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、エンリッチ制御状態が成立したときに実施されるパ
ワー増量判定条件を備え、パワー増量判定条件の成立状
態が継続する継続時間が第1定数以内で不成立状態とな
り、不成立状態から第2定数以内にアイドル状態とな
り、アイドル状態の継続時間が第3定数以内のみで、再
びアイドル状態からアイドルオフ状態へ変化し、第4定
数以内にパワー増量判定条件が再び成立するようなシフ
トアップを挟む全開加速時には、内燃機関のエンリッチ
ディレイ制御を開始する機能を前記制御手段に付加して
設けたので、全開加速の間にシフトアップ操作が行われ
る際の運転状態を連続全開加速走行とみなし、エンリッ
チディレイ制御を確実に行うことができるとともに、一
定時間経過後にエンリッチ制御を確実に開始させること
ができ、制御の信頼性を向上し得る。また、前記制御手
段内のプログラムの変更のみで対処し得ることにより、
構成が複雑化する惧れがなく、コストを低廉に維持し得
て、経済的に有利である。
【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の実施例を示す内燃機関の加速時制御
装置の制御用フローチャートである。 【図2】内燃機関の加速時制御装置の概略構成図であ
る。 【図3】FPOW(パワー増量)判定条件を示す図であ
る。 【図4】FPOW(パワー増量)判定条件のON状態の
継続時間TPOWONの測定実施を示す図である。 【図5】この発明の従来技術を示すエンリッチ制御のタ
イムチャートである。 【図6】エンリッチディレイ制御のタイムチャートであ
る。 【図7】FPOW(パワー増量)判定条件を示す図であ
る。 【図8】エンリッチディレイ制御時の不具合を示すタイ
ムチャートである。 【符号の説明】 2 内燃機関 18 吸気通路 20 スロットルバルブ 26 排気通路 30 触媒体 32 燃料噴射弁 34 ファストアイドル機構 40 排気ガス再循環装置(EGR装置) 60 制御手段 62 温度センサ 64 排気センサ 66 スロットルセンサ 68 クランク角センサ 70 スピードメータ 82 オイルポンプ 84 燃料タンク 92 キャニスタ 100 ISCバルブ(VSV) 102 吸気温センサ

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 内燃機関の加速時にエンリッチ制御条件
    が成立した後には一定時間経過後にパワー増量するた
    めのエンリッチ制御を開始するエンリッチディレイ制御
    を行う制御手段を有する内燃機関の加速時制御装置にお
    いて、前記内燃機関の吸気通路途中にスロットルバルブ
    を設けるとともにこのスロットルバルブのスロットル開
    度を検出するスロットルセンサを設け、エンリッチ制御
    状態が成立したときに実施されるパワー増量判定条件を
    備えパワー増量判定条件の成立状態が継続する継続時間
    が第1定数以内で不成立状態となり、前記不成立状態か
    ら第2定数以内にアイドル状態となり、前記アイドル状
    態の継続時間が第3定数以内のみで、再びアイドル状態
    からアイドルオフ状態へ変化し、第4定数以内にパワー
    増量判定条件が再び成立するようなシフトアップを挟む
    全開加速時には前記内燃機関のエンリッチディレイ制
    御を開始する機能を前記制御手段に付加して設けたこと
    を特徴とする内燃機関の加速時制御装置。
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