JP6003770B2 - 火花点火式エンジンの制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態にかかるエンジンの全体構成を示す図である。本図に示されるエンジンは、走行用の動力源として車両に搭載される4サイクルの火花点火式エンジンである。具体的に、このエンジンは、紙面に直交する方向に列状に並ぶ複数の気筒2(図1にはそのうちの1つの気筒のみを示す)を有するエンジン本体1と、エンジン本体1に空気を導入するための吸気通路20と、エンジン本体1で生成された排気ガスを排出するための排気通路30と、エンジン本体1に供給される燃料を貯留する燃料タンク40とを備えている。
次に、エンジンの制御系について説明する。当実施形態のエンジンは、その各部がECU(エンジン制御ユニット)50によって統括的に制御される。ECU50は、周知のとおり、CPU、ROM、RAM等を含むマイクロプロセッサからなるものである。
次に、AWSモードの実行時に行われる具体的な制御の内容について説明する。ECU50は、エンジンが冷間始動されたとき、触媒温度センサSN4により検出された温度が上記活性閾値未満(つまり触媒装置35が未活性)か否かを判定し、活性閾値未満である場合には、AWSモードと両立できない他の制御の要求がないことを確認した上で、AWSモードを開始する。このような状況は、典型的には、エンジンが冷間始動された直後の軽負荷運転時(特にアイドリング運転時)に起こり得る。
以上説明したように、当実施形態の火花点火式エンジンは、エタノール、ガソリン、またはこれらの混合燃料を貯留する燃料タンク40と、この燃料タンク40から供給される燃料を気筒2に噴射するインジェクタ11と、噴射された燃料に点火する点火プラグ12と、気筒2への吸気充填量を調節するスロットル弁25(吸気調節手段)と、インジェクタ11、点火プラグ12、スロットル弁25等を制御するECU50とを備える。さらに、ECU50は、インジェクタ11に供給される燃料に含まれるエタノールの濃度を酸素濃度センサSN5の検出値に基づき推定する機能(濃度推定部50a)と、エンジンの冷間始動後、触媒装置35を迅速に暖めるためのAWSモードとして、排気ガスを上昇させるための所定の制御を実行する機能(冷間運転制御部50b)とを有している。
2 気筒
5 ピストン
11 インジェクタ
12 点火プラグ
17 キャビティ
25 スロットル弁(吸気調節手段)
50a 濃度推定部(濃度特定部)
50b 冷間運転制御部
Claims (5)
- 気筒と、気筒内に往復摺動可能に設けられたピストンと、アルコール、ガソリン、またはこれらの混合燃料を気筒内に噴射するインジェクタと、噴射された燃料に点火する点火プラグと、気筒への吸気充填量を調節する吸気調節手段とを備えた火花点火式エンジンを制御する装置であって、
上記インジェクタに供給される燃料に含まれるアルコールの濃度を推定または検出する濃度特定部と、
エンジンの冷却水の温度が所定温度未満となるエンジンの冷間運転時に、上記インジェクタ、点火プラグ、および吸気調節手段を制御する冷間運転制御部とを備え、
上記冷間運転制御部は、少なくとも一部のアルコール濃度範囲において、上記濃度特定部により特定されたアルコール濃度が高いほど吸気充填量が減少して吸気行程中の気筒内の負圧が強くなるように上記吸気調節手段を制御するとともに、上記点火プラグの近傍ほどリッチな混合気が形成されるように吸気行程と圧縮行程とに分けて上記インジェクタから燃料を噴射させ、そのうち少なくとも吸気行程中に噴射される燃料の量を上記アルコール濃度が高いほど増大させる、ことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。 - 請求項1記載の火花点火式エンジンの制御装置において、
上記ピストンの上面に、上記インジェクタから圧縮行程後半の特定のクランク角範囲に噴射された燃料の噴霧が入り込む凹状のキャビティが設けられるとともに、当該キャビティの上方に点火プラグが設けられた、ことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。 - 請求項1または2記載の火花点火式エンジンの制御装置において、
上記冷間運転制御部は、気筒内の平均の空燃比である平均空燃比が理論空燃比よりもリッチになるように上記インジェクタからの燃料の噴射量を決定し、しかも上記平均空燃比の理論空燃比に対するリッチ度合いをアルコール濃度が高いほど増大させる、ことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の火花点火式エンジンの制御装置において、
上記冷間運転制御部は、予め定められた所定濃度よりも低いアルコール濃度範囲において、アルコール濃度にかかわらず吸気充填量が一定となるように上記吸気調節手段を制御するとともに、上記所定濃度以上のアルコール濃度範囲において、アルコール濃度が高いほど吸気充填量が減少するように上記吸気調節手段を制御する、ことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。 - 請求項4記載の火花点火式エンジンの制御装置において、
上記冷間運転制御部は、上記所定濃度よりも低いアルコール濃度範囲において、吸気行程中および圧縮行程中に噴射される燃料の双方がアルコール濃度が高いほど増大するように上記インジェクタを制御するとともに、上記所定濃度以上のアルコール濃度範囲において、圧縮行程中に噴射される燃料の量が一定とされつつ吸気行程中に噴射される燃料の量がアルコール濃度が高いほど増大するように上記インジェクタを制御する、ことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
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