JPH04358739A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

内燃機関の空燃比制御装置

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JPH04358739A
JPH04358739A JP3134426A JP13442691A JPH04358739A JP H04358739 A JPH04358739 A JP H04358739A JP 3134426 A JP3134426 A JP 3134426A JP 13442691 A JP13442691 A JP 13442691A JP H04358739 A JPH04358739 A JP H04358739A
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air
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ignition timing
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Takeshi Kotani
武史 小谷
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の低中負荷域
で空燃比をリーンに設定して燃焼を行なうリーンバーン
システムを備えた内燃機関の空燃比制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】リーンバーンシステムを備えた内燃機関
では、期間の低中負荷域で空燃比をリーンに設定し、高
負荷域で空燃比をリッチに切換える。この空燃比の切換
時にトルクの急変を防止するために、特開昭62−21
8632号公報に記載の如く、吸入空気量を一時的に小
さくするもの、又は、特開昭58−160549号公報
に記載の如く一時的に点火時期を遅角するものが従来よ
り提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、小排気量の高過
給エンジンをリーンバーン化するシステムが開発されて
いる。これは小排気量化によってポンピングロスつまり
吸気抵抗の低減を図り、リーンバーン化によって燃費を
向上させ、高過給によって出力を高めようとするもので
ある。
【0004】高過給リーンバーンシステムでは出力と燃
費とを両立させるため、スワール・コントロール・バル
ブ(SCV)が必要となり、高過給域でもSCVを閉じ
てリーンバーンを行なう。従って、SCVを閉じた高過
給リーンバーン領域からSCVを開ける出力領域に遷移
する際には自然吸気の機関より吸入空気の変化量が大き
くトルクの変化量が大きくなる。
【0005】従来は切換時に吸入空気量を一時的に小さ
くする方法をとるために、過給圧を精密に制御すること
は困難で、かつコストが大幅に上昇する。また、切換時
に点火時期を一時的に遅角する方法ではリーンリミット
領域において失火に陥るおそれがあるという問題があっ
た。
【0006】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
SCVの開弁と同時に過給圧を低下させた状態で空燃比
を移行させ、低下させた過給圧を上げるときに点火時期
を遅角させることにより、空燃比移行時のトルクの急変
を抑えると共に、失火の発生を防止し、またプレイグニ
ッションの発生を防止する内燃機関の空燃比制御装置を
提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図を
示す。
【0008】同図中、運転状態検出手段M1が内燃機関
M2の運転状態が希薄空燃比運転状態から高出力用空燃
比運転状態に移行するのを検出すると、過給圧低下手段
M3は、スワールコントロールバルブ(SCV)の開弁
と同時に第1の所定期間だけ過給圧を低下させる。
【0009】遅角手段M4は、過給圧低下手段M3で過
給圧を低下させる第1の所定期間の経過後第2の所定期
間は点火時期を要求点火時期より遅角させる。
【0010】空燃比移行手段M5は、第1の所定期間に
希薄空燃比運転状態から高出力用空燃比運転状態への空
燃比の移行を行なう。
【0011】
【作用】本発明においては、SCVの開弁と同時に第1
の所定期間だけ過給圧を低下させて吸入空気量の急変を
防止し、この第1の所定期間に空燃比を移行させ、空燃
比の移行後の第2の所定期間に点火時期を遅角させるこ
とにより失火の発生を防止すると共にトルクの急変を抑
える。また、過給圧を低下させた状態で空燃比を移行す
るためSCV閉弁時に対して吸入空気温度の上昇が小さ
くて済みプレイグニッションの発生を防止できる。
【0012】
【実施例】図2は本発明装置の一実施例の構成図を示す
【0013】同図中、吸気ポート17は吸気通路11を
介してエアクリーナ12に連結されており、吸気通路1
1内にはエアフローメータ13、排気ターボチャージャ
ー(過給機)14、スロットル弁15、SCV16、燃
料噴射装置25が配置されている。また、排気ポート2
0と排気ターボチャージャー14間の排気通路21から
はバイパス通路22が分岐され、このバイパス通路22
は排気ターボチャージャー14下流の排気通路21に連
結される。バイパス通路22内にはウェストゲートバル
ブ23が配置されている。SCV16は電子制御回路(
ECU)40よりの開閉信号で駆動制御されるバルブ駆
動部19によって開閉駆動され、ウェストゲートバルブ
23はECUよりの開閉信号で駆動制御されるバルブ駆
動部24によって開閉駆動される。
【0014】電子制御回路(ECU)40は双方向性バ
スで相互に接続されたROM、RAM、CPU、入力ポ
ート、出力ポートよりなるディジタルコンピュータであ
る。その入力ポートにはスロットル弁15の開度を検出
したスロットルセンサ18よりのスロットル開度信号T
A及びクランク角センサ39よりの回転角検出信号が入
力される。ECU40はバルブ駆動部18,24に開閉
信号を供給すると共に、燃料噴射信号を燃料噴射弁25
に供給する。また点火信号をイグナイタ26に供給し、
イグナイタ26の出力が点火コイル27、ディストリビ
ュータ28を通して点火プラグ29に供給される。
【0015】図3は本発明装置の制御ルーチンのフロー
チャートを示す。この制御ルーチンは所定のクランク角
度をクランク角センサ39で検知することにより実行さ
れるクランク角割込みルーチンである。
【0016】図3においてステップ50ではスロットル
開度TAをSCV16閉用の所定値αと比較し、スロッ
トル開度TAが所定値α以上の場合はステップ51でS
CV16の前回の開閉状態を表わすフラグXSCVOが
0でSCV16が閉じているかどうかを判別する。ここ
で、SCV16が閉じている場合はステップ52でウェ
ストゲートバルブカウンタCWに0をセットし、ステッ
プ53でウェストゲートバルブ23を開け、ウェストゲ
ートバルブ23の開閉状態を表わすフラグXWASTに
1をセットしてステップ54に進む。SCV16が開い
ている場合は直接ステップ54に進む。ステップ54で
はSCV16を開け、SCV16の現在の開閉状態を表
わすフラグXSCVに1をセットする。
【0017】次にステップ55ではウェストゲートバル
ブカウンタCWが第1の所定期間に相当する所定値γ以
上かどうかを判別し、所定値γ未満のときはステップ5
6でカウンタCWの値を1だけインクリメントしてステ
ップ57で現在の状態を表わすフラグXWAST,XS
CV夫々の値を前回の状態を表わすフラグXWASTO
,XSCVO夫々にセットして処理を終了する。カウン
タCWが所定値γ以上の場合はステップ58でウェスト
ゲートバルブ23を閉じ、フラグXWASTに0をセッ
トし、ステップ59で後述する点火時期補正量セットル
ーチンを実行してステップ57に進む。
【0018】また、ステップ50でスロットル開度TA
が所定値α未満の場合はステップ61でスロットル開度
TAをSCV16開閉の所定値βと比較する。所定値β
はαより小さい値とされ、SCV16の開閉にヒステリ
シス特性が与えられている。スロットル開度TAが所定
値β以下の場合にはステップ62でウェストゲートバル
ブ23を閉じ、フラグXWASTに0をセットし、更に
ステップ63でSCV16を閉じ、フラグXSCVに0
をセットしてステップ57に進む。スロットル開度TA
が所定値βを越える場合は直接ステップ57に進む。
【0019】図4は点火時期補正量セットルーチンのフ
ローチャートを示す。同図中、ステップ65ではウェス
トゲートバルブ23の前回の開閉状態を表わすフラグX
WASTOが1かどうかを判別し、このフラグが1でウ
ェストゲートバルブ23が既に開いているときのみステ
ップ66で点火時期カウンタCIGに0をセットする。
【0020】次にステップ67で点火時期カウンタCI
Gを第2の所定期間に相当する所定値K0 と比較する
。 カウンタCIGの値が所定値K0未満であればステップ
68で点火時期補正量ATRNを次式で計算してセット
する。
【0021】ATRN=K1 −K2 ×CIG但し、
K1 ,K2 は定数である。 この後、ステップ69でカウンタ69でカウンタCIG
を1だけインクリメントして処理を終了する。
【0022】ステップ67で点火時期カウンタCIGの
値が所定値K0 以上であればステップ70で点火時期
補正量ATRNに0をセットして処理を終了する。
【0023】ここで、時点t0 においてスロットル開
度TAが所定値αを越えるとウェストゲートバルブカウ
ンタCWは図5(B)に示す如く0とされ(ステップ5
2)、ウェストゲートバルブ16が図6(C)に示す如
く開けられフラグXWASTは図5(C)に示す如く1
とされる(ステップ53)。またSCV16は図6(A
)に示す如く開けられフラグXSCVは図5(A)に示
す如く1とされる(ステップ54)。これによって吸入
空気量は図6(D)に示す如く時点t0 において急変
することがない。
【0024】この後、ウェストゲートバルブカウンタC
Wの値が所定値γとなった時点t1 でウェストゲート
バルブ23が閉じられフラグXWASTが0とされる(
ステップ58)。この時点t0 〜t1 間に空燃比は
図6(B)に示す如くリーンからリッチに移行する。
【0025】また、ウェストゲートバルブ23が閉じら
れた時点t1 で吸入空気量は図6(D)に示す如く急
増する。しかし、この時点t1 で点火時期カウンタC
IGは図5(D)に示す如く0とされ(ステップ66)
、その後、時間と共に増加し、点火時期補正量ATRN
は図5(E)に示す如くなる。このため、機関回転数、
スロットル開度、負荷等に応じて求められた点火時期A
MAPより補正量ATRNを減算した実際の点火時期は
図6(E)に示す如く時点t1 で一時的に遅れ、以降
徐々に回復する。
【0026】従って、トルクは図6(F)に示す如く高
過給リーンバーン領域(希薄空燃比運転状態)からSC
V開出力領域(高出力用空燃比運転状態)に切換わる際
に急変することなくスムーズに増大する。
【0027】また空燃比がリーンからリッチに移行した
後の時点t1 から点火時期を遅角するため失火が発生
することを防止できる。
【0028】ところで、上記実施例ではSCV16を開
けると共にウェストゲートバルブ23を開けて過給圧を
下げた状態で空燃比をリーンからリッチに移行させてい
る。これはSCV16を閉じ、かつウェストゲートバル
ブ23を閉じた状態で空燃比をリッチに移行させると、
過給圧が高いために吸気温度が上昇してプレイグニッシ
ョンが発生しやすいためであり、上記実施例では過給圧
を下げて吸気温度の上昇を防止しプレイグニッションの
発生を防止している。
【0029】
【発明の効果】上述の如く、本発明の内燃機関の空燃比
制御装置によれば、空燃比移行時のトルクの急変を抑え
ると共に、失火の発生を防止し、またプレイグニッショ
ンの発生を防止でき、実用上きわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明装置の一実施例のブロック図である。
【図3】制御ルーチンのフローチャートである。
【図4】点火時期補正量セットルーチンのフローチャー
トである。
【図5】本発明装置を説明するためのタイミングチャー
トである。
【図6】本発明装置を説明するためのタイミングチャー
トである。
【符号の説明】
14  排気ターボチャージャー 15  スロットル弁 16  SCV 23  ウェストゲートバルブ 40  電子制御回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  吸気通路にスワールコントロールバル
    ブを備え、かつ過給機を備えた内燃機関の空燃比制御装
    置において、機関運転状態が希薄空燃比運転状態から高
    出力用空燃比運転状態に移行するとき該スワールコント
    ロールバルブの開弁と同時に第1の所定期間だけ過給圧
    を低下させる過給圧低下手段と、該過給圧低下手段で過
    給圧を低下させる第1の所定期間の経過後第2の所定期
    間は点火時期を要求点火時期より遅角させる遅角手段と
    を有し、該第1の所定期間に希薄空燃比運転状態から高
    出力用空燃比運転状態への空燃比の移行を行なうことを
    特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007182828A (ja) * 2006-01-10 2007-07-19 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2007218143A (ja) * 2006-02-15 2007-08-30 Denso Corp 過給機付き内燃機関の制御装置

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JP4577656B2 (ja) * 2006-02-15 2010-11-10 株式会社デンソー 過給機付き内燃機関の制御装置

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