JP5821819B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記内燃機関の排気通路に配置された排気浄化触媒と、
フューエルカットの実施によって生じた前記排気浄化触媒の雰囲気の空燃比のリーン化を解消するための燃料噴射の増量をフューエルカット状態からの復帰時に実行する復帰時燃料増量実行手段と、
フューエルカット継続時間を取得するフューエルカット継続時間取得手段と、
前記フューエルカット継続時間に基づいて、フューエルカットの継続による燃費向上分を算出する燃費向上分算出手段と、
前記フューエルカット継続時間に基づいて、前記復帰時燃料増量実行手段による燃料噴射の増量に伴う第1燃費悪化分を算出する第1燃費悪化分算出手段と、
前記燃費向上分が前記第1燃費悪化分よりも大きくなるように、前記フューエルカット継続時間を調整するフューエルカット継続時間調整手段と、
を備えることを特徴とする。
前記排気通路に配置され、センサ素子を加熱するためのヒータを有し、前記排気通路を流れる排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサと、
フューエルカットが実行される場合に前記ヒータへの通電を中止するヒータ通電中止手段と、
前記フューエルカット継続時間に基づいて、フューエルカット状態からの復帰時に前記センサ素子の温度を活性化温度に上昇させるために必要な前記ヒータの電力消費に伴う第2燃費悪化分を算出する第2燃費悪化分算出手段と、
を更に備え、
前記フューエルカット継続時間調整手段は、前記第1燃費悪化分と前記第2燃費悪化分との和よりも前記燃費向上分が大きくなるように、前記フューエルカット継続時間を調整することを特徴とする。
前記フューエルカット継続時間取得手段は、フューエルカット状態からの復帰時期を予測する手段を含み、
予測されたフューエルカット状態からの復帰時期が到来した時に前記センサ素子の温度が活性化温度に達するように、フューエルカットの実行中に前記ヒータへの通電を再開するヒータ通電再開手段を更に備えることを特徴とする。
[システム構成の説明]
図1は、本発明の実施の形態1の内燃機関10のシステム構成を説明するための模式図である。本実施形態のシステムは、火花点火式の内燃機関(例えば、ガソリンエンジン)10を備えている。内燃機関10の各気筒内には、ピストン12が設けられている。各気筒内には、ピストン12の頂部側に燃焼室14が形成されている。燃焼室14には、吸気通路16および排気通路18が連通している。
内燃機関10の運転中には、燃費向上のために、減速時等において所定の実行条件が成立した場合にフューエルカットが実施される。その一方で、フューエルカットが実施されると、排気通路18に配置される触媒28には酸素濃度の高い新気が供給されることになる。このため、フューエルカット継続時間が長くなるほど、触媒28の雰囲気の空燃比がリーン化していく。また、フューエルカット状態からの復帰時には、一般的に、フューエルカットの実施によって生じた触媒28の雰囲気の空燃比のリーン化を解消して触媒28の雰囲気の空燃比を理論空燃比(ストイキ)に戻すための燃料噴射の増量が実施される。三元触媒である触媒28の場合には、これにより、NOxの浄化機能を回復させることができる。したがって、フューエルカット継続時間が長くなると、復帰時の燃料噴射の上記増量が多くなる。このことは、燃費を悪化させる要因となる。
以上説明したように、内燃機関10がトルクを発生させることを必要としない減速時等では、フューエルカットを実施することによってその間の燃料消費を抑制することができる。このことは、基本的には燃費向上に寄与する。その一方で、フューエルカット継続時間が長いほど、触媒28の雰囲気の空燃比がリーン化していくことで復帰時の非同期噴射の増量が増えることになる。このことは、燃費悪化の要因となる。
図3に示すルーチンでは、先ず、フューエルカット(以下、「FC」と称する場合がある)の所定の実行条件の成立の有無に基づいて、FC実行開始時であるか否かが判定される(ステップ100)。
本実施形態のシステムは、図1に示すハードウェア構成を用いて、ECU40に図3に示すルーチンに代えて後述の図4に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
次に、図5を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。
本実施形態のシステムは、上述した実施の形態2のシステムに対して、図5を参照して以下に説明する制御を追加的に実施するものである。
図5に示すように、FCの開始とともにヒータが非通電とされた場合には、時間の経過に伴ってセンサ素子の温度が低下していく。ただし、素子温度は、下がり続けるわけではなく、一定温度で平衡する。FCの実行中に低下したセンサ素子の温度を活性化温度にまで高めるには、ある程度の時間を要する。
12 ピストン
14 燃焼室
16 吸気通路
18 排気通路
20 エアフローメータ
22 スロットルバルブ
24 燃料噴射弁
26 点火プラグ
28 排気浄化触媒
30 空燃比センサ
40 ECU(Electronic Control Unit)
42 クランク角センサ
44 アクセル開度センサ
46 ナビシステム
48 車間距離センサ
Claims (3)
- 内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記内燃機関の排気通路に配置された排気浄化触媒と、
フューエルカットの実施によって生じた前記排気浄化触媒の雰囲気の空燃比のリーン化を解消するための燃料噴射の増量をフューエルカット状態からの復帰時に実行する復帰時燃料増量実行手段と、
フューエルカット継続時間を取得するフューエルカット継続時間取得手段と、
前記フューエルカット継続時間に基づいて、フューエルカットの継続による燃費向上分を算出する燃費向上分算出手段と、
前記フューエルカット継続時間に基づいて、前記復帰時燃料増量実行手段による燃料噴射の増量に伴う第1燃費悪化分を算出する第1燃費悪化分算出手段と、
前記燃費向上分が前記第1燃費悪化分よりも大きくなるように、前記フューエルカット継続時間を調整するフューエルカット継続時間調整手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記排気通路に配置され、センサ素子を加熱するためのヒータを有し、前記排気通路を流れる排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサと、
フューエルカットが実行される場合に前記ヒータへの通電を中止するヒータ通電中止手段と、
前記フューエルカット継続時間に基づいて、フューエルカット状態からの復帰時に前記センサ素子の温度を活性化温度に上昇させるために必要な前記ヒータの電力消費に伴う第2燃費悪化分を算出する第2燃費悪化分算出手段と、
を更に備え、
前記フューエルカット継続時間調整手段は、前記第1燃費悪化分と前記第2燃費悪化分との和よりも前記燃費向上分が大きくなるように、前記フューエルカット継続時間を調整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。 - 前記フューエルカット継続時間取得手段は、フューエルカット状態からの復帰時期を予測する手段を含み、
予測されたフューエルカット状態からの復帰時期が到来した時に前記センサ素子の温度が活性化温度に達するように、フューエルカットの実行中に前記ヒータへの通電を再開するヒータ通電再開手段を更に備え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。
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