JPH05171972A

JPH05171972A - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JPH05171972A
Application number: JP33690291A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Yamamoto; 山本　　茂
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1991-12-19
Filing date: 1991-12-19
Publication date: 1993-07-09
Anticipated expiration: 2015-08-14
Also published as: JP3076884B2

Abstract

(57)【要約】【目的】燃料カット状態から燃料増量状態への移行時
に、エアを多量に吸着した状態の触媒に多量の燃料が流
れることによって触媒が熱劣化するのを防止する。【構成】エンジンの負荷と回転数により空燃比フィー
ドバック制御領域と高負荷増量領域を設定し、また、エ
ンジン回転数が所定値を越えるのを防止するため過回転
燃料カット領域を設定する。そして、空燃比フィードバ
ック制御領域から高負荷増量領域へ移行した時には直ち
に燃料増量を実行し、過回転燃料カット領域から高負荷
増量領域へ移行した時には所定期間は燃料増量をカット
するようにする。また、オーバースピード燃料カット領
域から燃料増量領域へ移行した時にも所定期間は高負荷
増量をカットする。なお、燃料カット領域から燃料増量
領域へ移行した時に所定期間点火時期を進角補正するよ
う構成することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンの制御装置であ
って、特に、排気ガス浄化のために排気通路に設ける触
媒の熱劣化防止に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの制御では、従来から、例えば
特開昭６１−２５２３５２号公報に記載されているよう
に、暖気時の通常運転状態を基準としてエンジンの負荷
と回転数等により空燃比フィードバック領域を設定し、
この領域において燃料噴射量の制御等により空燃比フィ
ードバック制御を行うとともに、高負荷側に燃料増量領
域を設定して、燃料増量による出力の確保や未燃ガソリ
ンによる排気系の触媒の冷却のための燃料増量を行うよ
うにしたものが知られている。また、それとは別に、エ
ンジン回転数が例えば７０００ｒｐｍといった高回転に
なった場合に燃料を停止して過回転を防止したり、ま
た、車速が例えば１８０ｋｍ／ｈを越えるような場合に
燃料を停止してオーバースピードを防止するよう燃料カ
ット領域を設定することが従来から行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように高負荷側に燃料増量領域を設定して、燃料の増量
補正により出力の確保や触媒の冷却を図るようエンジン
の制御装置を構成するものにおいて、過回転防止やオー
バースピード防止のための燃料停止をも併せて行うよう
にした場合に、従来の技術では、燃料カット領域から燃
料増量領域への移行時に触媒温度が急上昇して触媒が熱
劣化するのを避けることができない。すなわち、燃料増
量領域と燃料カット領域とを設定すると、燃料カット領
域で燃料が停止されて、出力が落ち、回転が落ちていっ
て燃料増量領域に入った時には、排気通路に配設された
触媒は燃料停止中に多量のエアを吸着していて、そこに
いきなり多量の燃料が入ってくるため、反応が急激に起
こり、特に、燃料増量値の大きい高出力エンジン等では
触媒温度が急上昇して触媒が熱劣化してしまう。

【０００４】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、エンジンの燃料カット状態から燃料増量状態
へ移行時における排気系の触媒の熱劣化を防止すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】図１は上記目的を達成す
るための本発明の全体構成図である。すなわち、本発明
に係るエンジンの制御装置は、エンジンの運転状態に関
連するパラメータを検出する運転状態検出手段と、運転
状態検出手段の出力に応じてエンジンへの燃料供給を制
御する燃料制御手段と、運転状態検出手段の出力を受
け、エンジンの運転領域を判定する運転領域判定手段
と、運転領域判定手段の出力を受け、エンジンの運転状
態が所定の燃料増量領域にある時に燃料制御手段による
燃料供給の制御に増量補正をかける燃料増量手段と、運
転領域判定手段の出力を受け、エンジンの運転状態が所
定の燃料カット領域にある時に燃料制御手段による燃料
供給を停止させる燃料カット手段とを備えたエンジンの
制御装置であって、エンジンの運転状態が燃料カット領
域から燃料増量領域へ移行した時を検出し、その移行時
から所定期間作動してエンジンの排気通路に設けられた
触媒の過熱を抑える移行時触媒保護手段を設けたことを
特徴とする。

【０００６】ここで、移行時触媒保護手段は、燃料カッ
ト領域から燃料増量領域への移行時に燃料増量手段によ
る燃料の増量補正を制限する増量制限手段とすることが
できる。

【０００７】また、燃料カット手段は、エンジン過回転
時に作動する過回転燃料カット手段あるいは車両オーバ
ースピード時に作動するオーバースピード燃料カット手
段であってよく、その際、燃料増量手段は、エンジン高
負荷時に作動する高負荷増量手段であってよい。

【０００８】また、移行時触媒保護装置は、燃料カット
領域から燃料増量領域への移行時にエンジンの点火時期
を進角補正する点火時期進角補正手段とすることもでき
る。

【０００９】

【作用】エンジンの運転状態が検出され、高負荷増量等
のための所定の燃料増量領域と判定されると、燃料増量
補正がかかり、エンジンに供給される燃料が増量され
る。また、エンジンの運転状態がエンジン過回転防止，
車両オーバースピード防止等のための所定の燃料カット
領域と判定されると、エンジンへの燃料供給が停止され
る。そして、エンジンの運転状態が燃料カット状態から
燃料増量状態へ移行した時には、その移行時から所定期
間は上記燃料増量補正が制限され、あるいは点火時期が
進角補正される。それにより、燃料カットに伴い多量の
エアを吸着した触媒にいきなり多量の燃料が流れること
による急激な反応が抑えられ、触媒の熱劣化が防止され
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１１】図２は本発明の第１の実施例の全体システ
ム図である。この実施例において、エンジン１の吸気通
路２には、上流側から順に、吸入空気量を検出するエア
フローセンサ３と、吸気量を調整するスロットル弁４
と、燃料噴射用のインジェクタ５が配設され、また、ス
ロットル弁４をバイパスするバイパス通路６が形成され
て、該バイパス通路６には電磁弁で構成されたアイドル
回転数制御ためのＩＳＣバルブ７が配設されている。ま
た、エンジン１の排気通路８には排気ガス浄化のための
触媒装置９が設けられ、該触媒装置９の上流側には、空
燃比フィードバック制御のため排気ガス中の酸素濃度か
らエンジンの空燃比を検出するＯ₂センサ１０が配設さ
れている。そして、エンジンの燃焼室１１には点火プラ
グ１２が配設され、点火プラグ１２はディストリビュー
タ１３を介してイグナイタ１４に接続されている。

【００１２】上記エンジン１の空燃比，点火時期，アイ
ドル回転数等の制御は、マイクロコンピュータで構成し
たコントロールユニット１５によって行う。そのため、
コントロールユニット１５には、エアフローセンサ３か
ら吸入空気量信号が、ディストリビュータ１３に付設さ
れた回転センサからエンジン回転信号が情報として入力
され、また、エンジン１に付設された水温センサ１６か
らエンジン水温信号が、さらに、Ｏ₂センサ１０から空
燃比信号が入力される。コントロールユニット１５はこ
れら入力情報に基づいて燃料噴射量，点火時期，ＩＳＣ
制御量等の演算を行い、インジェクタ５，イグナイタ１
４，ＩＳＣバルブ７等にそれぞれ制御信号を出力する。

【００１３】この実施例において、点火時期およびＩＳ
Ｃの制御は従来の制御と変わらない。また、燃料噴射の
制御では、エンジン水温が所定値以上の暖機状態におい
て、エンジンの負荷と回転数で規定した所定領域（空燃
比フィードバック制御領域）では燃料噴射量の制御によ
る空燃比フィードバック制御が行われ、空燃比フィード
バック領域を越える高負荷・高回転の領域（高負荷増量
領域）では空燃比フィードバック制御が停止されて燃料
の高負荷増量が行われる。また、この実施例では、エン
ジン回転数が所定値（例えば７０００ｒｐｍ）を越えて
過回転状態となるのを防止するため過回転燃料カット領
域が設定され、この領域に入った時には燃料カットを行
うよう燃料制御系が構成されている。これら空燃比フィ
ードバック制御領域と高負荷増量領域と過回転燃料カッ
ト領域は、図３に示すエンジンの負荷と回転数で表した
領域図で規定される。また、この実施例では、車速が一
定速度（例えば１８０ｋｍ／ｈ）以上となった時にも燃
料カットを行うようオーバースピード燃料カット領域を
別途設定している。また、過回転燃料カット領域に入
り、あるいはオーバースピード燃料カット領域に入って
燃料カットが行われると、エンジン回転数が下がってき
て高負荷増量領域に移行し、あるいは車速が下がってや
はり燃料増量を行う領域に移行するが、この時いきなり
高負荷増量を行ったのでは、エアを多量に吸着した状態
の触媒装置９に多量の燃料が流れることによる急激な反
応によって、触媒の熱劣化が生ずることから、これを防
止するため、これら燃料カット領域から高負荷増量領域
へ、例えば図３に矢印Ｂで示すように移行した時には、
所定期間燃料増量を行わないようにしている。なお、図
３に矢印Ａで示すように空燃比フィードバック制御領域
から高負荷増量領域へ移行した時には、通常どおり直ち
に燃料増量を実行する。

【００１４】図４はこの実施例の上記燃料噴射の制御を
実行するフローチャートであり、Ｓ１０１〜Ｓ１１７は
各ステップを示す。このフローにより、スタートして、
まずＳ１０１で、吸入空気量信号，エンジン回転信号，
水温信号，空燃比信号といった各種信号を読み込む。そ
して、Ｓ１０２へ進んで、車速が一定速度α（α＝１８
０ｋｍ／ｈ）に達しないかどうかを判定し、達しない
（ＹＥＳ）ということであればＳ１０３へ進む。

【００１５】Ｓ１０３では、エンジンの運転状態が、暖
機状態で、かつ、図３に示す負荷および回転数で設定さ
れた空燃比フィードバック制御領域（Ｆ／Ｂゾーン）か
どうかを判定し、空燃比フィードバック制御領域であれ
ば、Ｓ１０４で空燃比信号に基づく通常の空燃比フィー
ドバック制御を行うためのフィードバック補正量ＣＦＢ
を演算し、次いで、Ｓ１０５で吸入空気量とエンジン回
転数に基づいて基本噴射量（パルス巾）Ｔｐを演算す
る。そして、Ｓ１０６で水温補正等の各種補正量Ｃを演
算し、Ｓ１０７でＴｐにＣおよびＣＦＢを加えることに
よって最終噴射量（パルス巾）Ｔｉを演算し、この最終
噴射量Ｔｉに相当するパルス巾の噴射パルスをインジェ
クタ５に出力して噴射を実行する。

【００１６】また、Ｓ１０３の判定で空燃比フィードバ
ック制御領域でない（ＮＯ）というときは、Ｓ１０９へ
行って、エンジンの運転状態が図３に示す所定の高負荷
増量領域（高負荷ゾーン）であるかどうかを判定し、高
負荷増量領域である（ＹＥＳ）ということであれば、Ｓ
１１０へ進んで、前回が過回転燃料カット領域あるいは
オーバースピード燃料カット領域で、燃料カット（Ｆ／
Ｃ）が行われていた状態であったかどうかを見る。そし
て、前回が燃料カット状態（ＹＥＳ）であれば、今回燃
料カット領域から高負荷増量領域へ移行したと判定し
て、Ｓ１１１でタイマ値Ｔをセットし、Ｓ１１２へ行っ
て高負荷増量補正量Ｃｅｒを０（ゼロ）にセットして、
Ｓ１０５へ進む。そして、Ｓ１０５で基本噴射量Ｔｐを
演算し、Ｓ１０６で各種補正量Ｃを演算し、Ｓ１０７へ
行って、ＴｐにＣおよびＣｅｒ（＝０）を加えることに
よって、すなわち、空燃比フィードバック制御を停止
し、かつ、高負荷増量補正をも停止した状態の最終噴射
量Ｔｉを演算し、Ｓ１０８でインジェクタに出力する。

【００１７】また、Ｓ１１０の判定で前回が燃料カット
状態ではない（ＮＯ）というときは、Ｓ１１３へ行って
タイマ値Ｔが０（ゼロ）でないかどうかを見て、Ｔ＝０
でない（ＹＥＳ）というときはＳ１１４でタイマ値Ｔを
減算（デクリメント）し、Ｓ１１２へ進んで、高負荷増
量補正の停止を続ける。そして、Ｓ１１３の判定がＮＯ
すなわちＴ＝０になれば、Ｓ１１５へ行って、タイマ値
Ｔを０（ゼロ）にクリップし、次いで、Ｓ１１６へ行っ
て高負荷増量補正量Ｃｅｒを所定値に設定し、Ｓ１０５
からＳ１０６，Ｓ１０７と進んで、ＴｐにＣおよびＣｅ
ｒを加えることにより最終噴射量Ｔｉを演算し、Ｓ１０
８で出力する。

【００１８】また、Ｓ１０３の判定がＮＯ（空燃比フィ
ードバック制御領域でない）で、かつ、Ｓ１０９の判定
がＮＯ（高負荷増量領域でもない）であれば、燃料カッ
ト領域であるので、Ｓ１１７で噴射量Ｔｉを０（ゼロ）
とする。

【００１９】なお、この実施例においては、燃料カット
領域から高負荷増量領域への移行時に所定期間は高負荷
増量補正量をゼロとしたものを説明したが、この間の高
負荷増量補正量は必ずしもゼロとしなくても、触媒保護
が達成できる範囲で適宜高負荷補正を制限したものとす
ることもできる。

【００２０】燃料カット領域から高負荷増量領域へ移行
する時の触媒の熱劣化を防止する手段としては、他に、
点火時期の進角補正を用いることも可能である。すなわ
ち、本発明の第２の実施例では、過回転燃料カット領域
およびオーバースピード燃料カット領域から高負荷増量
領域へ移行した時に、正規の高負荷増量は通常どおり行
いながら、所定期間は点火時期を所定量進角補正し、そ
れにより、燃料期間をかせいで触媒装置へ流れる未燃焼
成分の増大を抑えるようにする。

【００２１】この第２の実施例においては、全体システ
ム図は先の図２と同様であり、その燃料噴射の制御はや
はり図３と同様の領域図に基づいて行われる。そして、
燃料カット領域から高負荷増量領域へ移行した時には、
図５に示すフローチャートによっては点火時期の進角補
正が行われる。

【００２２】図５に示すフローチャートにおいて、Ｓ２
０１〜Ｓ２１２は各ステップを示す。このフローによ
り、スタートして、まずＳ２０１で、吸入空気量信号，
エンジン回転信号といった各種信号を読み込む。そし
て、Ｓ２０２へ進んで、エンジンの負荷と回転数のマッ
プから基本点火時期ＩｇＢを設定する。

【００２３】つぎに、Ｓ２０３で、エンジンの運転状態
が燃料増量を行う所定の高負荷増量領域（高負荷ゾー
ン）であるかどうかを判定し、高負荷増量領域である
（ＹＥＳ）ということであれば、Ｓ２０４へ進んで、前
回が過回転燃料カット領域あるいはオーバースピード燃
料カット領域で、燃料カット（Ｆ／Ｃ）が行われていた
状態であったかどうかを見る。そして、前回が燃料カッ
ト状態（ＹＥＳ）であれば、今回燃料カット領域から高
負荷増量領域へ移行したと判定して、Ｓ２０５でタイマ
値Ｔをセットし、Ｓ２０６へ行って所定の進角補正量Ｉ
ｇＡを設定し、Ｓ２０７へ進んで、ＩｇＢにＩｇＡを加
えることにより最終点火時期Ｉｇを設定し、Ｓ２０８で
イグナイタに出力する。

【００２４】また、Ｓ２０４の判定で前回が燃料カット
状態でない（ＮＯ）というときは、Ｓ２０９へ行ってタ
イマ値Ｔが０（ゼロ）でないかどうかを見て、Ｔ＝０で
ない（ＹＥＳ）というときはＳ２１０でタイマ値Ｔを減
算し、Ｓ２０６へ進んで進角補正を続ける。そして、Ｓ
２０９の判定がＮＯすなわちＴ＝０になれば、Ｓ２１１
へ行ってタイマ値Ｔを０（ゼロ）にクリップし、次い
で、Ｓ２１２へ行って進角補正量ＩｇＡを０（ゼロ）に
設定し、Ｓ２０７で最終点火時期を設定して、Ｓ２０８
で出力する。

【００２５】なお、上記実施例はいずれも過回転燃料カ
ット領域およびオーバースピード燃料カット領域から高
負荷増量領域に移行した時の触媒保護に関するものであ
るが、この発明は、必要に応じ、過回転燃料カット領域
あるいはオーバースピード燃料カット領域のいずれかか
ら高負荷増量領域に移行した時の制御に限定して適用し
てもよく、また、燃料増量領域として、高負荷増量以外
に加速増量等を対象とした制御に広げることも可能であ
る。また、触媒保護手段としては、高負荷増量等の燃料
増量の制限と点火時期の進角補正を併用することも可能
であり、排気系の２次エア制御等の他の手段を用いるこ
とも可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、エンジンの運転状態が燃料カット状態から燃料増量
状態へ移行した時に、燃料カット状態において多量のエ
アを吸着した状態の排気系の触媒に多量のエアが流れる
ことにより該触媒が熱劣化するのを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成図

【図２】本発明の第１の実施例の全体システム図

【図３】本発明の第１の実施例における制御領域図

【図４】本発明の第１の実施例の制御を実行するフロー
チャート

【図５】本発明の第２の実施例の制御を実行するフロー
チャート

【符号の説明】

１エンジン３エアフローセンサ５インジェクタ８排気通路９触媒装置１２点火プラグ１３ディストリビュータ１４イグナイタ１５コントロールユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ 9150−3Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの運転状態に関連するパラメー
タを検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手
段の出力に応じて該エンジンへの燃料供給を制御する燃
料制御手段と、前記運転状態検出手段の出力を受け、該
エンジンの運転領域を判定する運転領域判定手段と、前
記運転領域判定手段の出力を受け、該エンジンの運転状
態が所定の燃料増量領域にある時に前記燃料制御手段に
よる燃料供給の制御に増量補正をかける燃料増量手段
と、前記運転領域判定手段の出力を受け、該エンジンの
運転状態が所定の燃料カット領域にある時に前記燃料制
御手段による燃料供給を停止させる燃料カット手段とを
備えたエンジンの制御装置であって、該エンジンの運転
状態が前記燃料カット領域から前記燃料増量領域へ移行
した時を検出し、その移行時から所定期間作動して該エ
ンジンの排気通路に設けられた触媒の過熱を抑える移行
時触媒保護手段を設けたことを特徴とするエンジンの制
御装置。
【請求項２】前記移行時触媒保護手段が、燃料カット
領域から燃料増量領域への移行時に前記燃料増量手段に
よる燃料の増量補正を制限する増量制限手段とされた請
求項１記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】前記燃料カット手段が、エンジン過回転
時に作動する過回転燃料停止手段であり、前記燃料増量
手段が、エンジン高負荷時に作動する高負荷増量手段で
ある請求項１または２記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】前記燃料カット手段が、車両オーバース
ピード時に作動するオーバースピード燃料停止手段であ
り、前記燃料増量手段が、エンジン高負荷時に作動する
高負荷増量手段である請求項１または２記載のエンジン
の制御装置。
【請求項５】前記移行時触媒保護装置が、燃料カット
領域から燃料増量領域への移行時に当該エンジンの点火
時期を進角補正する点火時期進角補正手段とされた請求
項１記載のエンジンの制御装置。