JPH0681696A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Control device for internal combustion engine

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JPH0681696A
JPH0681696A JP4230559A JP23055992A JPH0681696A JP H0681696 A JPH0681696 A JP H0681696A JP 4230559 A JP4230559 A JP 4230559A JP 23055992 A JP23055992 A JP 23055992A JP H0681696 A JPH0681696 A JP H0681696A
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stability
ignition timing
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basic
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Kuniaki Sawamoto
国章 沢本
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To substantially raise performance of reducing harmful component in the exhaust gas while maintaining a good operational property by carrying out retarding of ignition timing and increasing of fuel quantity as close as possible to its stability limit. CONSTITUTION:When the cooling water temperature Tw is low during idle operation of an internal combustion engine, an air pump 19 is switched on (P5 to P7), and when a standard deviation Uomegan of the a maximum engine speed omegan in the course of an explosion cycle of each cylinder is higher than the specified value (P10), a stability limit correction coefficient KSA is made lower by a minuteness value DELTAK and made lean by way of the engine being in an unstable condition. (P11). When the Uomegan is not higher than the specified value (P11), the stable limit correction coefficient KSA is made higher by a minuteness value DELTAK and made rich by way of the engine still being in a stable condition. (P12).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関における制御
装置に関し、詳しくは、機関の排気通路に2次空気が供
給される内燃機関の制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for an internal combustion engine in which secondary air is supplied to an exhaust passage of the engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関においては、排気通路に2次空
気を供給し、排気中の有害成分であるCO,HCを再燃
焼させて低減するようにしたものがある。また、2次空
気は通常排気浄化触媒の上流側に供給されるため、C
O,HCの再燃焼により温度上昇した排気が排気浄化触
媒に流入して触媒温度を高められるので、触媒が早期に
活性化し、以て排気浄化性能を大きく高めることができ
る。
2. Description of the Related Art In some internal combustion engines, secondary air is supplied to an exhaust passage to reburn the harmful components CO and HC in the exhaust gas to reduce the amount. Further, since the secondary air is normally supplied to the upstream side of the exhaust purification catalyst, C
Since the exhaust gas whose temperature has risen due to the re-combustion of O and HC flows into the exhaust gas purification catalyst and the catalyst temperature can be raised, the catalyst is activated early, and the exhaust gas purification performance can be greatly improved.

【0003】なお、常時2次空気を供給することは、排
気浄化触媒を過熱させて却ってその機能を損ねたり、高
熱による劣化を伴うので、CO,HCが増加しやすい運
転条件 (例えば安定性のため混合比をリッチ化される場
合の定常アイドル時等) でのみ行われている (特公昭5
3−9663号公報参照) 。ところで、2次空気が供給
される領域では2次空気の供給量は、CO,HCの再燃
焼に必要な量より多過ぎても空気による冷却作用の方が
効いて、排気による再燃焼機能が損なわれる。
It is to be noted that, if the secondary air is constantly supplied, the exhaust purification catalyst is overheated and rather its function is impaired, or it is deteriorated by high heat, so operating conditions (for example, stability Therefore, it is performed only during steady idling when the mixing ratio is made rich (Japanese Patent Publication Sho 5).
3-9663). By the way, in the area where the secondary air is supplied, even if the amount of the secondary air supplied is more than the amount required for the re-combustion of CO and HC, the cooling effect by the air is more effective, and the re-combustion function by the exhaust gas is performed. Be damaged.

【0004】このため、排気浄化触媒の上流側に排気温
度を検出する排気温度センサを設け、該温度センサによ
り検出される排気温度が触媒活性化温度の下限温度より
低い場合に、点火時期をリタードして排気温度を上昇さ
せ、また点火時期をリタードした際のエンジン出力低下
を補充するために、冷却水温に対応して燃料噴射量を補
正するようにしたものがある(特開平3−164549
号公報参照)。
For this reason, an exhaust temperature sensor for detecting the exhaust temperature is provided upstream of the exhaust purification catalyst, and when the exhaust temperature detected by the temperature sensor is lower than the lower limit temperature of the catalyst activation temperature, the ignition timing is retarded. In order to increase the exhaust gas temperature and compensate for the engine output drop when the ignition timing is retarded, the fuel injection amount is corrected corresponding to the cooling water temperature (Japanese Patent Laid-Open No. 3-164549).
(See the official gazette).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、点火時
期をリタードしすぎると失火し、機関が不安定となるた
め、リタード量は機関の安定限界に対して余裕を持って
設定されている。また燃料噴射量の補正量も多くしすぎ
ると失火するため、同様に安定限界に対して余裕を持っ
て設定されている。
However, if the ignition timing is retarded too much, a misfire occurs and the engine becomes unstable. Therefore, the retard amount is set with a margin with respect to the stability limit of the engine. Further, if the correction amount of the fuel injection amount is too large, misfiring occurs, so that the stability limit is similarly set with a margin.

【0006】即ち、排気中の有害成分であるCO,HC
の低減性能を大きく高めるためには、いち早く触媒の温
度を上げて、活性化させる必要があるにも係わらず、従
来の内燃機関にあっては、良好な運転性を確保すること
も必要であるため、迅速な対応がとれないという問題を
生じている。本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、機関の安定度をモニターすることにより、点火時
期のリタードや燃料増量を可能な限り安定限界付近まで
行って、良好な運転性を確保しつつ、排気中の有害成分
の低減性能を大きく高めることを目的とする。
That is, CO and HC which are harmful components in the exhaust gas
Although it is necessary to raise the temperature of the catalyst and activate the catalyst in order to significantly improve the reduction performance of the engine, it is also necessary to ensure good drivability in the conventional internal combustion engine. Therefore, there is a problem that a prompt response cannot be taken. The present invention has been made in view of the above problems, by monitoring the stability of the engine, retarding the ignition timing and increasing the fuel amount as close to the stability limit as possible, while ensuring good drivability. The purpose is to greatly improve the performance of reducing harmful components in exhaust gas.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このため本発明は、第1
の技術的手段として、図1に示すように、吸入空気流
量,機関回転速度を少なくとも含む機関運転状態を検出
する機関運転状態検出手段と、検出された吸入空気流量
と機関回転速度とに基づいて基本燃料供給量を設定する
基本燃料供給量設定手段と、前記検出された運転状態に
応じて基本燃料供給量の補正量を増減設定する燃料噴射
量補正量設定手段と、前記設定された燃料噴射量の補正
量に基づいて前記設定された基本燃料噴射量を補正して
最終的な燃料供給量を設定する燃料供給量設定手段と、
前記前記設定された最終的な燃料供給量に基づいて機関
に燃料供給を行う燃料供給制御手段と、を備える内燃機
関において、機関のアイドル運転状態を検出するアイド
ル運転状態検出手段と、機関の温度を検出する機関温度
検出手段と、機関がアイドル運転状態であって機関温度
が低い場合に機関の排気通路に介装されて排気を浄化す
る触媒上流の排気通路に2次空気を供給する2次空気供
給手段と、2次空気が供給された際の機関の安定度を検
出する安定度検出手段と、検出された機関の安定度に基
づいて当該安定度が高いとき前記燃料供給量の補正量を
増量設定する燃料増量補正手段と、を備える構成とし
た。
Therefore, the present invention provides the first aspect of the present invention.
As shown in FIG. 1, an engine operating state detecting means for detecting an engine operating state including at least an intake air flow rate and an engine rotation speed, and a technical means for detecting the intake air flow rate and the engine rotation speed are used. Basic fuel supply amount setting means for setting the basic fuel supply amount, fuel injection amount correction amount setting means for increasing or decreasing the correction amount of the basic fuel supply amount according to the detected operating state, and the set fuel injection Fuel supply amount setting means for correcting the set basic fuel injection amount based on the correction amount of the amount and setting a final fuel supply amount,
In an internal combustion engine comprising: a fuel supply control means for supplying fuel to an engine based on the set final fuel supply amount, an idle operation state detection means for detecting an idle operation state of the engine, and an engine temperature. For detecting the engine temperature and a secondary air for supplying secondary air to the exhaust passage upstream of the catalyst which is interposed in the exhaust passage of the engine and purifies the exhaust when the engine is in the idle operation state and the engine temperature is low. Air supply means, stability detection means for detecting stability of the engine when secondary air is supplied, and correction amount of the fuel supply amount when the stability is high based on the detected stability of the engine And a fuel increase correction means for increasing and setting.

【0008】また、第2の技術的手段として、図2に示
すように、吸入空気流量,機関回転速度を少なくとも含
む機関運転状態を検出する機関運転状態検出手段と、検
出された吸入空気流量と機関回転速度とに基づいて基本
燃料供給量を設定する基本燃料供給量設定手段と、検出
された機関回転速度と前記基本燃料供給量に基づいて基
本点火時期を設定する基本点火時期設定手段と、前記検
出された運転状態に応じて基本点火時期の補正値を増減
設定する点火時期補正値設定手段と、前記設定された点
火時期の補正値に基づいて前記設定された基本点火時期
を補正して最終的な点火時期を設定する点火時期設定手
段と、前記設定された最終的な点火時期に基づいて点火
装置に点火信号を出力する点火信号出力手段と、を備え
る内燃機関において、機関のアイドル運転状態を検出す
るアイドル運転状態検出手段と、機関の温度を検出する
機関温度検出手段と、機関がアイドル運転状態であって
機関温度が低い場合に機関の排気通路に介装されて排気
を浄化する触媒上流の排気通路に2次空気を供給する2
次空気供給手段と、2次空気が供給された際の機関の安
定度を検出する安定度検出手段と、検出された機関の安
定度に基づいて当該安定度が高いとき前記点火時期の補
正値を遅角設定する点火時期遅角補正手段と、を備える
構成としてもよい。
As a second technical means, as shown in FIG. 2, an engine operating state detecting means for detecting an engine operating state including at least the intake air flow rate and the engine rotation speed, and the detected intake air flow rate. Basic fuel supply amount setting means for setting a basic fuel supply amount based on the engine rotation speed, and basic ignition timing setting means for setting a basic ignition timing based on the detected engine rotation speed and the basic fuel supply amount, Ignition timing correction value setting means for increasing or decreasing the correction value of the basic ignition timing according to the detected operating state, and correcting the set basic ignition timing based on the correction value of the set ignition timing. An internal combustion engine including: ignition timing setting means for setting a final ignition timing; and ignition signal output means for outputting an ignition signal to an ignition device based on the set final ignition timing. , An idle operating state detecting means for detecting the idle operating state of the engine, an engine temperature detecting means for detecting the temperature of the engine, and an engine temperature detecting means for detecting the temperature of the engine, and an exhaust passage of the engine when the engine is in the idle operating state and the engine temperature is low. 2) Supply secondary air to the exhaust passage upstream of the catalyst
Secondary air supply means, stability detection means for detecting stability of the engine when secondary air is supplied, and correction value of the ignition timing when the stability is high based on the detected stability of the engine May be configured to include an ignition timing retard correction means for setting the retard angle.

【0009】さらに、前記第1の技術的手段及び第2の
技術的手段における安定度検出手段が、機関運転状態検
出手段により検出された機関回転速度の変動、あるいは
各気筒の筒内圧変動に基づいて機関の安定度を検出する
構成であってもよい。
Further, the stability detecting means in the first technical means and the second technical means is based on the fluctuation of the engine rotational speed detected by the engine operating state detecting means or the fluctuation of the cylinder pressure of each cylinder. Alternatively, the stability of the engine may be detected.

【0010】[0010]

【作用】上記第1の技術的手段によれば、機関がアイド
ル運転状態であって機関温度が低い場合に機関の排気通
路に2次空気が供給され、その際の機関の安定度に基づ
いて燃料供給量が増量設定されて当該安定度を確保しつ
つ、触媒の温度上昇を早めることができる。
According to the first technical means, the secondary air is supplied to the exhaust passage of the engine when the engine is idle and the engine temperature is low, and based on the stability of the engine at that time. It is possible to accelerate the temperature rise of the catalyst while ensuring the stability by increasing the fuel supply amount.

【0011】また上記第2の技術的手段によれば、機関
がアイドル運転状態であって機関温度が低い場合に機関
の排気通路に2次空気が供給され、その際の機関の安定
度に基づいて点火時期が補正されて当該安定度を確保し
つつ、触媒の温度上昇を早めることができる。即ち、機
関のトルク変動による運転性の悪化の影響が無く、かつ
排気温度が低下するアイドル時に限って積極的に排気温
度を上昇させるため、排気通路に介装された触媒の入口
温度が上昇し、より早く該触媒を活性化させることが可
能となる。
According to the second technical means, the secondary air is supplied to the exhaust passage of the engine when the engine is idling and the engine temperature is low, and based on the stability of the engine at that time. Thus, the ignition timing is corrected and the stability can be secured, and the temperature rise of the catalyst can be accelerated. That is, since there is no influence of deterioration of drivability due to torque fluctuation of the engine and the exhaust temperature is positively raised only during the idle time when the exhaust temperature falls, the inlet temperature of the catalyst interposed in the exhaust passage rises. It becomes possible to activate the catalyst earlier.

【0012】さらに、機関が不安定となると、各気筒に
おける爆発サイクル中の最大回転速度がばらつき、もっ
て回転変動が大きくなるので、該回転変動により機関の
安定度を検出することができる。また、各気筒の筒内圧
も機関回転速度と同様に機関の安定度によりばらつくた
め、該筒内圧変動により機関の安定度を検出することが
できる。
Further, when the engine becomes unstable, the maximum rotation speed in each cylinder during the explosion cycle varies, and the fluctuation in rotation increases, so that the stability of the engine can be detected from the fluctuation in rotation. Further, the in-cylinder pressure of each cylinder also varies depending on the stability of the engine similarly to the engine rotation speed, so that the stability of the engine can be detected by the fluctuation of the in-cylinder pressure.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。一実施例のシステム構成を示す図3において、内
燃機関1には、エアクリーナ2,吸気ダクト3,スロッ
トルチャンバ4及び吸気マニホールド5を介して空気が
吸入される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 3 showing the system configuration of one embodiment, air is drawn into the internal combustion engine 1 through an air cleaner 2, an intake duct 3, a throttle chamber 4 and an intake manifold 5.

【0014】吸気ダクト3には、エアフローメータ6が
設けられていて、吸入空気流量Qを検出する。スロット
ルチャンバ4には、図示しないアクセルペダルと連動す
るスロットル弁7が設けられていて、吸入空気流量Qを
制御する。前記スロットル弁7には、スロットルセンサ
15が付設されており、該スロットル弁7の開度TVOに
応じた電圧信号を出力すると共に、スロットル弁7の全
閉位置信号を出力するアイドルスイッチの機能を奏して
いる。
The intake duct 3 is provided with an air flow meter 6 for detecting the intake air flow rate Q. The throttle chamber 4 is provided with a throttle valve 7 interlocking with an accelerator pedal (not shown) to control the intake air flow rate Q. The throttle valve 7 has a throttle sensor.
15 is additionally provided, and has a function of an idle switch that outputs a voltage signal according to the opening TVO of the throttle valve 7 and outputs a fully closed position signal of the throttle valve 7.

【0015】また、アイドルスイッチが付設されている
もので、スロットル弁7の全閉位置において当該アイド
ルスイッチがオンとなるものであってもよい。吸気マニ
ホールド5には、各気筒毎に電磁式の燃料噴射弁8が設
けられていて、図示しない燃料ポンプから圧送されたプ
レッシャレギュレータにより所定の圧力に制御される燃
料を機関1に噴射供給する。
Further, an idle switch may be provided so that the idle switch is turned on at the fully closed position of the throttle valve 7. The intake manifold 5 is provided with an electromagnetic fuel injection valve 8 for each cylinder, and injects fuel, which is controlled to a predetermined pressure by a pressure regulator pressure-fed from a fuel pump (not shown), to the engine 1.

【0016】前記燃料噴射弁8による燃料噴射量の制御
は、マイクロコンピュータ内蔵のコントロールユニット
9において、エアフローメータ6により検出される吸入
空気流量Qと、ディストリビュータ13に内蔵されたクラ
ンク角センサ10からの信号に基づいて算出される機関回
転速度Nとから、基本燃料噴射量Tp=K×Q/N(K
は定数)を演算し、かかる基本燃料噴射量Tpに対して
各種の補正を施すことで最終的な燃料噴射量Tiを設定
し、この燃料噴射量Tiに相当するパルス巾の駆動パル
ス信号を機関回転に同期して燃料噴射弁8に出力するこ
とにより、燃料噴射弁8を所定時間だけ開弁させて機関
1に所定量の燃料が噴射供給されるようになっている。
The control of the fuel injection amount by the fuel injection valve 8 is performed by a control unit 9 with a built-in microcomputer, and an intake air flow rate Q detected by an air flow meter 6 and a crank angle sensor 10 built in a distributor 13. From the engine speed N calculated based on the signal, the basic fuel injection amount Tp = K × Q / N (K
Is a constant) and various corrections are made to the basic fuel injection amount Tp to set the final fuel injection amount Ti, and a drive pulse signal having a pulse width corresponding to this fuel injection amount Ti is set in the engine. By outputting the fuel to the fuel injection valve 8 in synchronization with the rotation, the fuel injection valve 8 is opened for a predetermined time and a predetermined amount of fuel is injected and supplied to the engine 1.

【0017】ここで、前記基本燃料噴射量Tpを補正す
る補正量としては、水温センサ14により検出されるとこ
ろの機関温度を代表する冷却水温度Twに基づく始動時
増量補正等を含む各種補正係数COEF、実際の空燃比
を目標空燃比(例えば理論空燃比)にフィードバック補
正するための空燃比フィードバック補正係数α、さら
に、バッテリ電圧による燃料噴射弁8の無効噴射時間の
変化を補正するための補正分Tsなどがある。
Here, as the correction amount for correcting the basic fuel injection amount Tp, various correction coefficients including a startup increase correction based on the cooling water temperature Tw representing the engine temperature detected by the water temperature sensor 14 are included. COEF, an air-fuel ratio feedback correction coefficient α for feedback-correcting an actual air-fuel ratio to a target air-fuel ratio (for example, a theoretical air-fuel ratio), and a correction for correcting a change in the invalid injection time of the fuel injection valve 8 due to a battery voltage. There are minutes Ts and the like.

【0018】前記空燃比フィードバック補正係数αは、
排気通路20に介装された酸素センサ16によって検出され
る排気中の酸素濃度に基づき、実際の機関吸入混合気の
目標空燃比に対するリッチ・リーンを判別し、実際の空
燃比が目標空燃比に近づくように例えば比例積分制御に
よって設定制御される。尚、酸素センサ16の下流側排気
通路20には、排気中のCO,HC,NOX を酸化・還元
して浄化するための三元触媒17が設けられると共に、こ
の三元触媒17の下流側にマフラー18が備えられている。
The air-fuel ratio feedback correction coefficient α is
On the basis of the oxygen concentration in the exhaust gas detected by the oxygen sensor 16 installed in the exhaust passage 20, rich / lean with respect to the target air-fuel ratio of the actual engine intake air-fuel mixture is determined, and the actual air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio. The setting is controlled by, for example, proportional-plus-integral control so as to approach. In addition, in the exhaust passage 20 on the downstream side of the oxygen sensor 16, a three-way catalyst 17 for oxidizing and reducing CO, HC, and NO x in the exhaust gas to purify it is provided, and the downstream side of the three-way catalyst 17 is provided. Is equipped with a muffler 18.

【0019】また、機関1の各気筒には点火栓11が設け
られていて、これらには点火コイル12にて発生する高電
圧がディストリビュータ13を介して順次印加され、これ
により火花点火して混合気を着火燃焼させる。ここで、
点火コイル12はそれに付設されたパワートランジスタ12
aを介して高電圧の発生時期を制御される。従って、点
火時期(点火進角値)ADVの制御は、パワートランジ
スタ12aのオン・オフ時期をコントロールユニット9か
らの点火信号で制御することにより行う。本実施例にお
いて、点火装置は上記の点火栓11,点火コイル12,パワ
ートランジスタ12a及びディストリビュータ13によって
構成される。尚、点火装置としては、各気筒毎に点火コ
イル12,パワートランジスタ12aをそれぞれ備えて、デ
ィストリビュータ13による配電を行わないものであって
もよい。
Further, each cylinder of the engine 1 is provided with a spark plug 11, to which high voltage generated in an ignition coil 12 is sequentially applied via a distributor 13, whereby spark ignition and mixing are performed. Ignite and burn the air. here,
The ignition coil 12 is a power transistor 12 attached to it.
The generation timing of the high voltage is controlled via a. Therefore, the ignition timing (ignition advance value) ADV is controlled by controlling the on / off timing of the power transistor 12a by the ignition signal from the control unit 9. In this embodiment, the ignition device is composed of the above-mentioned spark plug 11, ignition coil 12, power transistor 12a and distributor 13. The ignition device may be provided with the ignition coil 12 and the power transistor 12a for each cylinder, and the power distribution by the distributor 13 may not be performed.

【0020】即ち、コントロールユニット9において、
各種の入力信号に基づいて演算処理して最適な点火時期
(点火進角値)ADVを決定し、かかる点火時期ADV
で点火が行われるように点火信号を点火コイル12駆動用
のパワートランジスタ12aに送る。詳しくは、予め機関
回転速度Nと機関負荷を代表する基本燃料噴射量Tpと
の運転条件に応じて設定されている基本点火時期のマッ
プから、該当する運転条件の基本点火時期ADV0 を検
索して求める一方、機関のノッキング発生の有無により
前記基本点火時期ADV0 の補正値を増減補正して最終
的な点火時期ADVを設定する。
That is, in the control unit 9,
The optimum ignition timing (ignition advance value) ADV is determined by arithmetic processing based on various input signals, and the ignition timing ADV
An ignition signal is sent to the power transistor 12a for driving the ignition coil 12 so that the ignition is performed at. Specifically, the basic ignition timing ADV 0 of the corresponding operating condition is searched from the map of the basic ignition timing which is set in advance according to the operating conditions of the engine speed N and the basic fuel injection amount Tp representing the engine load. On the other hand, the final ignition timing ADV is set by increasing / decreasing the correction value of the basic ignition timing ADV 0 according to the presence or absence of engine knocking.

【0021】そして、この点火時期ADVまでに充分な
点火エネルギーが得られるように点火コイル12の一次側
への通電を開始し、クランク角センサ10の検出信号に基
づき点火時期ADVが検出されたときに通電を遮断する
ことで二次側に高電圧を発生させ、点火栓11に高電圧を
供給して火花点火させる。前記補正値は、初期値をゼロ
として基本点火時期ADV0 に加算される補正項であ
り、ノッキング発生が検出されないと、所定値ずつ増大
設定され(進角補正され)、逆にノッキング発生が検出
されると所定値だけ減少設定され(遅角補正され)、ノ
ッキングが発生しないぎりぎりの進角値で点火が行われ
るようにする。
When the primary side of the ignition coil 12 is energized so that sufficient ignition energy is obtained by the ignition timing ADV, and the ignition timing ADV is detected based on the detection signal of the crank angle sensor 10. A high voltage is generated on the secondary side by cutting off the power supply to the spark plug 11, and the spark plug is ignited by supplying the high voltage to the spark plug 11. The correction value is a correction term that is added to the basic ignition timing ADV 0 with an initial value of zero. If knocking occurrence is not detected, it is increased by a predetermined value (advance angle correction) and conversely, knocking occurrence is detected. Then, it is set to be decreased by a predetermined value (retarded angle correction), so that ignition is performed with the advance value just before knocking occurs.

【0022】また、本実施例においては、三元触媒17上
流の排気通路20に2次空気を供給する2次空気供給管に
は電動式エアポンプ19が介装され、コントロールユニッ
ト9からの指令によりオン・オフ制御され、2次空気の
供給をオン・オフ制御している。また、機関1の各気筒
に設けられる点火栓11の座面部分には、各気筒毎の筒内
圧力(燃焼室圧力)を検出する筒内圧センサ21が設けら
れ、各気筒毎の筒内圧力に応じてそれぞれ出力される圧
力信号がコントロールユニット9に入力されるようにな
っている。
Further, in the present embodiment, an electric air pump 19 is installed in the secondary air supply pipe for supplying the secondary air to the exhaust passage 20 upstream of the three-way catalyst 17, and in response to a command from the control unit 9. It is on / off controlled and the supply of secondary air is on / off controlled. Further, an in-cylinder pressure sensor 21 for detecting an in-cylinder pressure (combustion chamber pressure) for each cylinder is provided on a seat surface portion of an ignition plug 11 provided for each cylinder of the engine 1, and an in-cylinder pressure for each cylinder is provided. The pressure signals respectively output according to the above are input to the control unit 9.

【0023】ここで、図4〜図7のフローチャートに示
すプログラムに従って、コントロールユニット9により
行われる燃料供給制御及び点火時期制御を説明する。図
4のフローチャートに示すルーチンは本発明の第1実施
例に係る燃料供給制御プログラムであり、10msec毎に実
行される。P1では、スロットルセンサ15からスロット
ル弁7の全閉位置信号を読込む。
Here, the fuel supply control and ignition timing control performed by the control unit 9 will be described according to the programs shown in the flow charts of FIGS. The routine shown in the flowchart of FIG. 4 is a fuel supply control program according to the first embodiment of the present invention, and is executed every 10 msec. At P1, the fully closed position signal of the throttle valve 7 is read from the throttle sensor 15.

【0024】P2では、エアフローメータ6により吸入
空気流量Qを、クランク角センサ10からの信号に基づい
て機関回転速度Nを、水温センサ14により冷却水温度T
wを、各々検出する。即ち、エアフローメータ6、クラ
ンク角センサ10等により機関運転状態検出手段が構成さ
れ、水温センサ14により機関温度検出手段が構成され
る。
At P2, the intake air flow rate Q is measured by the air flow meter 6, the engine rotational speed N is determined based on the signal from the crank angle sensor 10, and the cooling water temperature T is determined by the water temperature sensor 14.
Each w is detected. That is, the air flow meter 6, the crank angle sensor 10 and the like constitute an engine operating state detecting means, and the water temperature sensor 14 constitutes an engine temperature detecting means.

【0025】P3では、前記吸入空気流量Qと機関回転
速度Nとから、基本燃料噴射量Tp=K×Q/N(Kは
定数)を演算する。即ち、当該ステップが基本燃料供給
量設定手段の機能を奏している。P4では、冷却水温度
Twに基づく基本増量係数KTwを設定する。P5では、
スロットルセンサ15からスロットル弁7の全閉位置信号
を読込むことにより、該スロットル弁7がアイドル位置
になっているか否かを判断し、アイドル状態であると判
断された場合のみ、P6に進む。
At P3, the basic fuel injection amount Tp = K × Q / N (K is a constant) is calculated from the intake air flow rate Q and the engine rotation speed N. That is, the step has the function of the basic fuel supply amount setting means. At P4, the basic increase coefficient K Tw based on the cooling water temperature Tw is set. In P5,
By reading the fully closed position signal of the throttle valve 7 from the throttle sensor 15, it is determined whether or not the throttle valve 7 is in the idle position. Only when it is determined that the throttle valve 7 is in the idle state, the process proceeds to P6.

【0026】即ち、当該ステップがアイドル運転状態検
出手段の機能を奏する。P6では、冷却水温度Twが所
定温度以下か否かを判断し、所定温度以下の場合は冷却
水温度Twが低く、もって三元触媒17も未活性の状態で
あることが考えられるので、P7以下に進み、本発明に
係る制御を実施する。P7では、電動式エアポンプ19を
オン制御し、三元触媒17上流の排気通路に2次空気を供
給する。
That is, this step functions as the idle operation state detecting means. At P6, it is determined whether or not the cooling water temperature Tw is lower than or equal to a predetermined temperature. If the cooling water temperature Tw is lower than or equal to the predetermined temperature, it is considered that the cooling water temperature Tw is low, and thus the three-way catalyst 17 is in an inactive state. Proceeding to the following, the control according to the present invention is implemented. At P7, the electric air pump 19 is turned on to supply the secondary air to the exhaust passage upstream of the three-way catalyst 17.

【0027】即ち、当該ステップが2次空気供給手段の
機能を奏する。P8では、クランク角センサ10からの信
号に基づいて各サイクルの機関回転速度ωn を検出す
る。ここで、前記回転速度ωn は各気筒の爆発サイクル
中の最大回転速度をωn としている。即ち、図8に示す
ように、各気筒(本実施例の場合は4気筒)の爆発サイ
クル中の最大回転速度はω1 〜ω4 に示すように変化し
ており、各々最大回転速度をその気筒の爆発サイクル中
の最大回転速度として検出する。
That is, this step functions as the secondary air supply means. At P8, the engine speed ω n of each cycle is detected based on the signal from the crank angle sensor 10. Here, the rotational speed ω n is the maximum rotational speed ω n during the explosion cycle of each cylinder. That is, as shown in FIG. 8, the maximum rotation speed of each cylinder (4 cylinders in this embodiment) during the explosion cycle changes as shown by ω 1 to ω 4 , and each maximum rotation speed is Detected as the maximum rotation speed during the cylinder explosion cycle.

【0028】P9では、P8において検出した回転速度
ωn の標準偏差Uωn を次式に従って計算する。
At P9, the standard deviation Uω n of the rotation speed ω n detected at P8 is calculated according to the following equation.

【0029】[0029]

【数1】 [Equation 1]

【0030】P10では、前記標準偏差Uωn を所定値
(本実施例では10)と比較する。そして、標準偏差Uω
n が所定値よりも大きい場合は、基本燃料噴射量Tpに
対して各種の補正を施すことで設定された燃料噴射量T
iが大きくなりすぎ、もって空燃比(A/F)がリッチ
となりすぎたため安定度が悪いとしてP11に進み、安定
限界補正係数KSAを微小値ΔKだけ小さくする。
At P10, the standard deviation Uω n is compared with a predetermined value (10 in this embodiment). And the standard deviation Uω
When n is larger than the predetermined value, the fuel injection amount Tp set by various corrections to the basic fuel injection amount Tp
Since i becomes too large and the air-fuel ratio (A / F) becomes too rich, the stability is considered to be poor, and the process proceeds to P11, where the stability limit correction coefficient K SA is reduced by a minute value ΔK.

【0031】ここで、当該ステップにかかる作用を説明
すると、機関が不安定となると、各気筒における爆発サ
イクル中の最大回転速度ωn がばらつき、もって発生ト
ルクの変動も大きくなり、最大回転速度ωn がばらつい
て標準偏差Uωn が所定値よりも大きくなる。また図9
に示すように、空燃比がリッチ過ぎる場合には、最大回
転速度ωn がばらついて標準偏差Uωn が所定値よりも
大きくなり、もって安定度が安定限界を越えることとな
る。
The operation of this step will now be described. When the engine becomes unstable, the maximum rotation speed ω n in each cylinder during the explosion cycle varies, and the generated torque also fluctuates, and the maximum rotation speed ω increases. Since n varies, the standard deviation Uω n becomes larger than the predetermined value. Also in FIG.
As shown in, when the air-fuel ratio is too rich, the maximum rotation speed ω n fluctuates and the standard deviation U ω n becomes larger than a predetermined value, so that the stability exceeds the stability limit.

【0032】一方、P10において、前記標準偏差Uωn
が所定値よりも大きくないと判断された場合は、安定度
が高く良好であり、安定度に余裕があるとしてP12に進
み、多量の未燃COやHCを触媒17上流の排気通路20に
排出させて2次空気により再燃焼させることにより、熱
発生量を増大させるために、燃料噴射量を増量するよう
に、安定限界補正係数KSAを微小値ΔKだけ大きくし
て、空燃比をリッチ化して、リッチ限界に近づける。
On the other hand, at P10, the standard deviation Uω n
When it is determined that is not larger than the predetermined value, the stability is high and good, and there is a margin of stability, the process proceeds to P12, and a large amount of unburned CO and HC is discharged to the exhaust passage 20 upstream of the catalyst 17. In order to increase the heat generation amount by re-combusting with the secondary air, the stability limit correction coefficient K SA is increased by a small value ΔK to increase the air-fuel ratio so that the fuel injection amount is increased. Approach the rich limit.

【0033】即ち、P9及びP10により安定度検出手段
の機能が奏され、P12により燃料増量補正手段の機能が
奏される。P13では、前記基本燃料噴射量TpをP4で
設定した基本増量係数KTw、またP11あるいはP12で設
定した安定限界補正係数KSAに基づいて、燃料噴射量T
iを次式により演算する。
That is, P9 and P10 function as stability detection means, and P12 functions as fuel increase correction means. At P13, the fuel injection amount T is set based on the basic fuel increase amount K Tw set at P4 and the stability limit correction coefficient K SA set at P11 or P12 at P13.
i is calculated by the following equation.

【0034】Ti=Tp×(1+KTw+KSA)+Ts そして、当該ルーチンを終了し、燃料噴射量Tiを出力
レジスタにセットする。これにより、燃料噴射弁8に燃
料噴射量Tiに対応するパルス幅の信号が出力され、燃
料噴射が行われる。即ち、ここまでの一連の動作が燃料
供給制御手段として行われる。
Ti = Tp × (1 + K Tw + K SA ) + Ts Then, the routine is finished and the fuel injection amount Ti is set in the output register. As a result, a signal having a pulse width corresponding to the fuel injection amount Ti is output to the fuel injection valve 8 and fuel injection is performed. That is, the series of operations up to this point is performed as the fuel supply control means.

【0035】一方、P5において、アイドル状態ではな
いと判断された場合は、2次空気の供給も行わず、また
該2次空気供給に伴う燃焼制御も行うことがないので、
P6〜P13はジャンプし、P14に進む。そしてP14で
は、前記基本燃料噴射量TpをP4で設定した基本増量
係数KTwに基づいて補正し、燃料噴射量Tiを次式によ
り演算する。
On the other hand, if it is determined in P5 that the engine is not in the idle state, neither the secondary air is supplied nor the combustion control associated with the secondary air supply is executed.
P6 to P13 jump and proceed to P14. Then, at P14, the basic fuel injection amount Tp is corrected based on the basic fuel increase coefficient K Tw set at P4, and the fuel injection amount Ti is calculated by the following equation.

【0036】Ti=Tp×(1+KTw)+Ts そして当該ルーチンを終了し、燃料噴射量Tiを出力レ
ジスタにセットする。即ち、P13及びP14により燃料供
給量設定手段の機能が奏される。従って、機関の安定度
を大きく変化させることなく燃料噴射量の補正を行うこ
とが可能となり、図10に示すように、排気温度が低下す
るアイドル時に限ってリッチ限界付近に空燃比を近づけ
ることにより、燃費の悪化を最小限に抑えつつ、積極的
に未燃CO,HCを排出させ、2次空気を再燃焼させて
排気温度を上昇させるため、触媒の入口温度が上昇し
て、より早く該触媒温度を高めて活性化させることが可
能となる。
Ti = Tp × (1 + K Tw ) + Ts Then, the routine is finished and the fuel injection amount Ti is set in the output register. That is, the function of the fuel supply amount setting means is achieved by P13 and P14. Therefore, it becomes possible to correct the fuel injection amount without significantly changing the stability of the engine, and as shown in FIG. 10, by bringing the air-fuel ratio close to the rich limit only in the idling time when the exhaust temperature decreases. , The unburned CO and HC are positively discharged and the secondary air is re-combusted to raise the exhaust temperature while minimizing the deterioration of fuel efficiency, so that the inlet temperature of the catalyst rises and the It becomes possible to raise the catalyst temperature to activate the catalyst.

【0037】また、機関の安定度を機関回転速度Nに基
づいて判断しているので、当該回転速度Nを検出するた
めのセンサ等は特別に設ける必要が無く、コストアップ
を抑制することができるという効果もある。さらに、機
関の安定度を大きく変化させることなく、安定限界近傍
まで、燃料噴射量の増量補正を行うことが可能となり、
排気温度を上昇させる際の機関1の出力低下を抑えて運
転することが可能となるという効果もある。
Further, since the stability of the engine is judged based on the engine speed N, it is not necessary to specially provide a sensor or the like for detecting the engine speed N, and the cost increase can be suppressed. There is also the effect. Furthermore, it becomes possible to perform the increase correction of the fuel injection amount near the stability limit without greatly changing the stability of the engine,
There is also an effect that it becomes possible to operate while suppressing the output reduction of the engine 1 when raising the exhaust gas temperature.

【0038】次に図5のフローチャートを参照しつつ、
本発明の第2実施例に係る点火時期制御を説明する。ま
た、図5の説明においては、図4と同一機能を奏するス
テップについては同一ステップ番号を付して、その説明
を省略する。P3において、基本燃料噴射量Tpを演算
した後、P21に進む。
Next, referring to the flow chart of FIG.
The ignition timing control according to the second embodiment of the present invention will be described. Further, in the description of FIG. 5, steps having the same functions as those in FIG. 4 are designated by the same step numbers, and the description thereof will be omitted. After calculating the basic fuel injection amount Tp in P3, the process proceeds to P21.

【0039】P21では、予め機関回転速度Nと機関負荷
を代表する基本燃料噴射量Tpとの運転条件に応じて設
定されている基本点火時期のマップから、該当する運転
条件の基本点火時期ADV0 を検索して求める。P10で
は、前記標準偏差Uωn を所定値(本実施例では10)と
比較する。そして、標準偏差Uωn が所定値よりも大き
い場合は、基本点火時期ADV0 に対してより遅角補正
をしすぎたため安定度が悪いとしてP22に進み、安定限
界補正角度係数ASAを微小角度ΔAだけ大きくして、結
果として微小角度ΔAだけ進角させる。
At P21, the basic ignition timing ADV 0 of the corresponding operating condition is selected from the basic ignition timing map which is set in advance in accordance with the operating conditions of the engine speed N and the basic fuel injection amount Tp representing the engine load. Search for and ask. At P10, the standard deviation Uω n is compared with a predetermined value (10 in this embodiment). When the standard deviation Uω n is larger than the predetermined value, the retard angle correction is performed too much with respect to the basic ignition timing ADV 0 , the stability is considered to be poor, and the process proceeds to P22 to set the stability limit correction angle coefficient A SA to a small angle. Increase by ΔA, and as a result, advance by a minute angle ΔA.

【0040】ここで、当該ステップにかかる作用を説明
すると、機関が不安定となると、各気筒における爆発サ
イクル中の最大回転速度ωn がばらつき、もって発生ト
ルクの変動も大きくなり、最大回転速度ωn がばらつい
て標準偏差Uωn が所定値よりも大きくなる。また図11
に示すように、点火時期ADV(後述する)が遅角し過
ぎる場合には、最大回転速度ωn がばらついて標準偏差
Uωn が所定値よりも大きくなり、もって安定度が安定
限界を越えることとなる。
The operation of this step will now be described. When the engine becomes unstable, the maximum rotation speed ω n in each cylinder during the explosion cycle varies, and the generated torque also fluctuates, and the maximum rotation speed ω increases. Since n varies, the standard deviation Uω n becomes larger than the predetermined value. Fig. 11
As shown in FIG. 5, when the ignition timing ADV (described later) is retarded too much, the maximum rotation speed ω n varies and the standard deviation U ω n becomes larger than a predetermined value, so that the stability exceeds the stability limit. Becomes

【0041】一方、P10において、前記標準偏差Uωn
が所定値よりも大きくないと判断された場合は、安定度
が高く良好であり、安定度に余裕があるとしてP23に進
み、排気温度をより上昇させるために、点火時期ADV
をより遅くするように、安定限界補正角度係数ASAを微
小角度ΔAだけ小さくして、結果として微小角度ΔAだ
けさらに遅角させる。
On the other hand, at P10, the standard deviation Uω n
If it is determined that is not greater than the predetermined value, the stability is high and good, and there is a margin in stability, the process proceeds to P23, and the ignition timing ADV is set in order to further raise the exhaust temperature.
The stability limit correction angle coefficient A SA is made smaller by a minute angle ΔA so as to delay, and as a result, the angle is further retarded by a minute angle ΔA.

【0042】P24では、前記基本点火時期ADV0 をP
22或いはP23で設定した安定限界補正角度係数ASAに基
づいて補正し、点火時期ADVを次式により演算する。 ADV=ADV0 +ASA そして、当該ルーチンを終了し、この点火時期ADVま
でに充分な点火エネルギーが得られるように点火コイル
12の一次側への通電を開始し、クランク角センサ10の検
出信号に基づき点火時期ADVが検出されたときに通電
を遮断することで二次側に高電圧を発生させ、点火栓11
に高電圧を供給して火花点火させる。
At P24, the basic ignition timing ADV 0 is set to P
22 or P23 is corrected based on the stability limit correction angle coefficient A SA set, and the ignition timing ADV is calculated by the following equation. ADV = ADV 0 + A SA Then, the routine is terminated, and the ignition coil is adjusted so that sufficient ignition energy can be obtained by the ignition timing ADV.
A high voltage is generated on the secondary side by starting energization to the primary side of 12 and interrupting the energization when the ignition timing ADV is detected based on the detection signal of the crank angle sensor 10, thereby generating a spark plug 11
A high voltage is supplied to spark ignition.

【0043】一方、P5において、アイドル状態ではな
いと判断された場合は、2次空気の供給も行わず、また
該2次空気供給に伴う点火制御も行うことがないので、
P6〜P24はジャンプし、P25に進む。そしてP25で
は、前記基本点火時期ADV0を補正することなく、点
火時期ADVとする。従って、機関の安定度を大きく変
化させることなく点火時期の補正を行うことが可能とな
り、図12に示すように、排気温度が低下するアイドル時
に限って点火時期を遅角限界付近に遅角補正することに
よりトルクの低下を最小限に抑えつつ積極的に未燃C
O,HCを排出させ、2次空気を再燃焼させて排気温度
を上昇させるため、触媒の入口温度が上昇して、より早
く該触媒温度を高めて、活性化させることが可能とな
る。
On the other hand, if it is determined in P5 that the engine is not in the idle state, neither the secondary air is supplied nor the ignition control associated with the secondary air supply is executed.
Jump from P6 to P24 and proceed to P25. Then, at P25, the basic ignition timing ADV 0 is set to the ignition timing ADV without being corrected. Therefore, it becomes possible to correct the ignition timing without significantly changing the stability of the engine, and as shown in FIG. 12, the ignition timing is retarded near the retard limit only during the idle time when the exhaust temperature decreases. To reduce undesired C
Since O and HC are discharged and the secondary air is re-combusted to raise the exhaust temperature, the catalyst inlet temperature rises, and the catalyst temperature can be raised and activated more quickly.

【0044】また、本第2実施例も機関の安定度を機関
回転速度Nに基づいて判断しているので、コストアップ
を抑制することができるという効果がある。さらに、第
2実施例では、機関の安定度を確保するために燃料噴射
量の増大を行う必要がないので、燃費の向上が図れると
いう効果もある。次に図6のフローチャートを参照しつ
つ、本発明の第3実施例に係る燃料供給制御を説明す
る。尚当該ルーチンも10msec毎に実行される。
In addition, since the stability of the engine is judged based on the engine speed N also in the second embodiment, there is an effect that the cost increase can be suppressed. Further, in the second embodiment, it is not necessary to increase the fuel injection amount in order to ensure the stability of the engine, so there is an effect that the fuel consumption can be improved. Next, the fuel supply control according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. The routine is also executed every 10 msec.

【0045】また、図6の説明においては、図4と同一
機能を奏するステップについては同一ステップ番号を付
して、その説明を省略する。P4において、冷却水温度
Twに基づく基本増量係数KTwを設定した後P31に進
む。P31では、筒内圧センサ21により、機関1の各気筒
毎の筒内圧力(燃焼室圧力)Pnを検出する。
In the description of FIG. 6, steps having the same functions as those in FIG. 4 are designated by the same step numbers, and the description thereof will be omitted. In P4, after setting the basic increase coefficient K Tw based on the cooling water temperature Tw, the process proceeds to P31. At P31, the in-cylinder pressure sensor 21 detects the in-cylinder pressure (combustion chamber pressure) Pn for each cylinder of the engine 1.

【0046】P5では、スロットルセンサ15からスロッ
トル弁7の全閉位置信号を読込むことにより、該スロッ
トル弁7がアイドル位置になっているか否かを判断し、
アイドル状態であると判断された場合のみ、P6に進
む。またP7において、電動式エアポンプ19をオン制御
し、三元触媒17上流の排気通路に2次空気を供給した
後、P32に進む。
At P5, by reading the fully closed position signal of the throttle valve 7 from the throttle sensor 15, it is judged whether or not the throttle valve 7 is at the idle position,
Only when it is determined to be in the idle state, the process proceeds to P6. Further, at P7, the electric air pump 19 is turned on, the secondary air is supplied to the exhaust passage upstream of the three-way catalyst 17, and then the routine proceeds to P32.

【0047】P32では、筒内圧センサ21及びクランク角
センサ10からの信号に基づいて、各気筒毎の筒内圧力P
nが最大圧力Pmax を示すときのクランク角度θpmax
を検出する(図13参照)。P33では、P32において検出
したクランク角度θpmax の標準偏差Uθn を次式に従
って計算する。
At P32, based on the signals from the cylinder pressure sensor 21 and the crank angle sensor 10, the cylinder pressure P for each cylinder is set.
crank angle theta] p max when n represents the maximum pressure P max
Is detected (see FIG. 13). In P33, we calculate the standard deviation Yushita n crank angle theta] p max detected in P32 according to the following equation.

【0048】[0048]

【数2】 [Equation 2]

【0049】P34では、前記標準偏差Uθn を所定値
(本実施例では10)と比較する。そして、標準偏差Uθ
n が所定値よりも大きい場合は、基本燃料噴射量Tpに
対して各種の補正を施すことで設定された燃料噴射量T
iが大きくなりすぎ、もってリッチとなりすぎたため安
定度が悪いとしてP11に進み、安定限界補正係数KSA
微小値ΔKだけ小さくする。
At P34, the standard deviation Uθ n is compared with a predetermined value (10 in this embodiment). And the standard deviation Uθ
When n is larger than the predetermined value, the fuel injection amount Tp set by various corrections to the basic fuel injection amount Tp
Since i has become too large and has become too rich, the stability is considered to be poor, and the process proceeds to P11 to decrease the stability limit correction coefficient K SA by a minute value ΔK.

【0050】ここで、当該ステップにかかる作用を説明
すると、機関が不安定となると、各気筒毎の筒内圧力P
nが最大圧力Pmax を示すときのクランク角度θpmax
がばらつき、もって発生トルクの変動も大きくなり、ク
ランク角度θpmax がばらついて標準偏差Uθn が所定
値よりも大きくなる。また図9に示すように、空燃比
(A/F)がリッチ過ぎる場合には、前記クランク角度
θpmax がばらついて標準偏差Uθn が所定値よりも大
きくなり、もって安定度が安定限界を越えることとな
る。
The operation of this step will now be described. When the engine becomes unstable, the in-cylinder pressure P for each cylinder will be described.
crank angle theta] p max when n represents the maximum pressure P max
And the generated torque also fluctuates, and the crank angle θp max fluctuates and the standard deviation Uθ n becomes larger than a predetermined value. Further, as shown in FIG. 9, when the air-fuel ratio (A / F) is too rich, the crank angle θp max fluctuates and the standard deviation Uθ n becomes larger than a predetermined value, so that the stability exceeds the stability limit. It will be.

【0051】一方、P34において、前記標準偏差Uθn
が所定値よりも大きくないと判断された場合は、安定度
が高く良好であり、安定度に余裕があるとしてP12に進
み、多量の未燃CO,HCを触媒17上流の排気通路20に
排出させて2次空気により再燃焼させるために、燃料噴
射量を増量するように、安定限界補正係数KSAを微小値
ΔKだけ大きくして、リッチ化する。
On the other hand, at P34, the standard deviation Uθ n
When it is determined that is not greater than the predetermined value, the stability is high and good, and there is a margin of stability, the process proceeds to P12, and a large amount of unburned CO and HC is discharged to the exhaust passage 20 upstream of the catalyst 17. In order to reburn the secondary air with the secondary air, the stability limit correction coefficient K SA is increased by a minute value ΔK so as to increase the fuel injection amount, and the fuel is enriched.

【0052】従って、機関の安定度を大きく変化させる
ことなく燃料噴射量の補正を行うことが可能となり、図
10に示すように、排気温度が低下するアイドル時に限っ
てリッチ限界付近に空燃比を近づけることにより積極的
に未燃CO,HCを排出させ、2次空気と再燃焼させて
排気温度を上昇させるため、触媒の入口温度が上昇し
て、より早く該触媒温度を高めて活性化させることが可
能となる。
Therefore, the fuel injection amount can be corrected without significantly changing the stability of the engine.
As shown in 10, the unburned CO and HC are positively discharged by bringing the air-fuel ratio close to the rich limit only during idle time when the exhaust temperature decreases, and the exhaust temperature is raised by recombusting with secondary air. Therefore, the catalyst inlet temperature rises, and the catalyst temperature can be raised and activated more quickly.

【0053】また、機関の安定度を各気筒毎の筒内圧力
Pnに基づいて判断しているので、機関1の燃焼状態を
即座に検出することが可能であるため、安定限界内での
制御を精度良く行うことが可能となる。さらに、機関の
安定度を大きく変化させることなく、安定限界近傍ま
で、燃料噴射量の増量補正を行うことが可能となり、機
関1の出力低下を抑えて運転することが可能となるとい
う効果もある。
Further, since the stability of the engine is judged based on the in-cylinder pressure Pn for each cylinder, the combustion state of the engine 1 can be immediately detected, so that the control within the stability limit is possible. Can be performed accurately. Further, there is also an effect that the fuel injection amount can be increased and corrected to the vicinity of the stability limit without greatly changing the stability of the engine, and the engine 1 can be operated while suppressing the output reduction. .

【0054】次に図7のフローチャートを参照しつつ、
本発明の第4実施例に係る点火時期制御を説明する。ま
た、図7の説明においては、図5及び図6と同一機能を
奏するステップについては同一ステップ番号を付して、
その説明を簡略化する。P21では、該当する運転条件の
基本点火時期ADV0 を検索して求める。
Next, referring to the flow chart of FIG.
Ignition timing control according to the fourth embodiment of the present invention will be described. In the description of FIG. 7, steps having the same functions as those in FIGS. 5 and 6 are designated by the same step numbers,
The explanation will be simplified. At P21, the basic ignition timing ADV 0 under the corresponding operating condition is searched and obtained.

【0055】P31では、各気筒毎の筒内圧力Pnを検出
する。そして、アイドル状態において2次空気の供給を
行った場合は、P32においてでは、筒内圧センサ21及び
クランク角センサ10からの信号に基づいて、各気筒毎の
筒内圧力Pnが最大圧力Pmax を示すときのクランク角
度θpmax を検出し、P33では、P32において検出した
クランク角度θpmax の標準偏差Uθn を計算する。
At P31, the in-cylinder pressure Pn for each cylinder is detected. When the secondary air is supplied in the idle state, at P32, the cylinder pressure Pn of each cylinder is the maximum pressure Pmax based on the signals from the cylinder pressure sensor 21 and the crank angle sensor 10. The crank angle θp max at the time shown is detected, and in P33, the standard deviation Uθ n of the crank angle θp max detected in P32 is calculated.

【0056】P34では、前記標準偏差Uθn を所定値
(本実施例では10)と比較する。そして、標準偏差Uθ
n が所定値よりも大きい場合は、基本点火時期ADV0
に対してより遅角補正をしすぎたため安定度が悪いとし
てP22に進み、安定限界補正角度係数ASAを微小角度Δ
Aだけ大きくして、結果として微小角度ΔAだけ進角さ
せる。
At P34, the standard deviation Uθ n is compared with a predetermined value (10 in this embodiment). And the standard deviation Uθ
When n is larger than the predetermined value, the basic ignition timing ADV 0
However, since the retard correction is performed too much, the stability is considered to be poor, and the process proceeds to P22, where the stability limit correction angle coefficient A SA is set to a small angle Δ
It is increased by A, and as a result, it is advanced by a minute angle ΔA.

【0057】ここで、当該ステップにかかる作用を説明
すると、機関が不安定となると、各気筒毎の筒内圧力P
nが最大圧力Pmax を示すときのクランク角度θpmax
がばらつき、もって発生トルクの変動も大きくなり、ク
ランク角度θpmax がばらついて標準偏差Uθn が所定
値よりも大きくなる。また図11に示すように、点火時期
ADV(後述する)が遅角し過ぎる場合には、前記クラ
ンク角度θpmax がばらついて標準偏差Uθn が所定値
よりも大きくなり、もって安定度が安定限界を越えるこ
ととなる。
The operation of this step will now be described. When the engine becomes unstable, the cylinder pressure P for each cylinder will be described.
crank angle theta] p max when n represents the maximum pressure P max
And the generated torque also fluctuates, and the crank angle θp max fluctuates and the standard deviation Uθ n becomes larger than a predetermined value. Further, as shown in FIG. 11, when the ignition timing ADV (described later) is retarded too much, the crank angle θp max varies and the standard deviation Uθ n becomes larger than a predetermined value, so that the stability is stable. Will be exceeded.

【0058】一方、P34において、前記標準偏差Uθn
が所定値よりも大きくないと判断された場合は、安定度
が高く良好であり、安定度に余裕があるとしてP23に進
み、排気温度をより上昇させるために、点火時期ADV
をより遅くするように、安定限界補正角度係数ASAを微
小角度ΔAだけ小さくして、結果として微小角度ΔAだ
けさらに遅角させる。
On the other hand, at P34, the standard deviation Uθ n
If it is determined that is not greater than the predetermined value, the stability is high and good, and there is a margin in stability, the process proceeds to P23, and the ignition timing ADV is set in order to further raise the exhaust temperature.
The stability limit correction angle coefficient A SA is made smaller by a minute angle ΔA so as to delay, and as a result, the angle is further retarded by a minute angle ΔA.

【0059】P24では、前記基本点火時期ADV0 をP
22或いはP23で設定した安定限界補正角度係数ASAに基
づいて補正し、点火時期ADVを次式により演算する。 ADV=ADV0 +ASA そして、当該ルーチンを終了し、この点火時期ADVま
でに充分な点火エネルギーが得られるように点火コイル
12の一次側への通電を開始し、クランク角センサ10の検
出信号に基づき点火時期ADVが検出されたときに通電
を遮断することで二次側に高電圧を発生させ、点火栓11
に高電圧を供給して火花点火させる。
At P24, the basic ignition timing ADV 0 is set to P
22 or P23 is corrected based on the stability limit correction angle coefficient A SA set, and the ignition timing ADV is calculated by the following equation. ADV = ADV 0 + A SA Then, the routine is terminated, and the ignition coil is adjusted so that sufficient ignition energy can be obtained by the ignition timing ADV.
A high voltage is generated on the secondary side by starting energization to the primary side of 12 and interrupting the energization when the ignition timing ADV is detected based on the detection signal of the crank angle sensor 10, thereby generating a spark plug 11
A high voltage is supplied to spark ignition.

【0060】一方、P5において、アイドル状態ではな
いと判断された場合は、2次空気の供給も行わず、また
該2次空気供給に伴う点火制御も行うことがないので、
P6〜P24はジャンプし、P25に進む。そしてP25で
は、前記基本点火時期ADV0を補正することなく、点
火時期ADVとする。従って、機関の安定度を大きく変
化させることなく点火時期の補正を行うことが可能とな
り、図12に示すように、排気温度が低下するアイドル時
に限って点火時期を遅角限界付近に遅角補正することに
より、積極的に未燃CO,HCを排出させ、2次空気と
再燃焼させて排気温度を上昇させるため、触媒の入口温
度が上昇して、より早く該触媒を活性化させることが可
能となる。
On the other hand, if it is judged at P5 that the engine is not in the idle state, neither the secondary air is supplied nor the ignition control associated with the secondary air supply is executed.
Jump from P6 to P24 and proceed to P25. Then, at P25, the basic ignition timing ADV 0 is set to the ignition timing ADV without being corrected. Therefore, it becomes possible to correct the ignition timing without significantly changing the stability of the engine, and as shown in FIG. 12, the ignition timing is retarded near the retard limit only during the idle time when the exhaust temperature decreases. By doing so, unburned CO and HC are positively discharged and re-combusted with secondary air to raise the exhaust temperature, so that the inlet temperature of the catalyst rises and the catalyst can be activated earlier. It will be possible.

【0061】また、本第4実施例も機関の安定度を各気
筒毎の筒内圧力Pnの変動に基づいて判断しているの
で、機関1の燃焼状態を即座に検出することが可能であ
るため、安定限界内での制御を精度良く行うことが可能
となる。さらに、第4実施例でも、機関の安定度を確保
するために燃料噴射量の増大を行う必要がないので、燃
費の向上が図れるという効果もある。
Further, in the fourth embodiment as well, the stability of the engine is judged based on the fluctuation of the in-cylinder pressure Pn for each cylinder, so the combustion state of the engine 1 can be immediately detected. Therefore, it is possible to perform control within the stability limit with high accuracy. Further, also in the fourth embodiment, it is not necessary to increase the fuel injection amount in order to secure the stability of the engine, so that there is an effect that the fuel consumption can be improved.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、機
関がアイドル運転状態であって機関温度が低い場合に機
関の排気通路に2次空気を供給すると共に、2次空気が
供給された際の機関の安定度に基づいて安定度が高いと
き燃料供給量の補正量を増量設定したり、あるいは点火
時期の補正値を遅角設定するようにしたので、トルク変
動による運転性の悪化の影響がなく、かつ排気温度が低
下するアイドル時に限って積極的に排気温度を上昇させ
ることとなり、触媒の入口温度が上昇して、より早く該
触媒の温度が上昇して、活性化することとなる。
As described above, according to the present invention, when the engine is idle and the engine temperature is low, the secondary air is supplied to the exhaust passage of the engine and the secondary air is supplied. When the stability is high based on the stability of the engine at this time, the correction amount of the fuel supply amount is increased or the correction value of the ignition timing is retarded. Exhaust temperature is positively increased only during idle time when there is no effect and exhaust temperature decreases, and the catalyst inlet temperature rises and the catalyst temperature rises faster and is activated. Become.

【0063】また機関回転速度の変動、あるいは各気筒
の筒内圧変動に基づいて検出される機関の安定度を大き
く変化させることなく、安定限界近傍まで、燃料噴射量
の増量補正や点火時期の遅角補正を行うことが可能とな
り、機関1の出力低下を抑えて運転することが可能とな
るという効果もある。
Further, without significantly changing the stability of the engine detected based on the fluctuation of the engine rotation speed or the fluctuation of the cylinder pressure of each cylinder, the fuel injection amount increase correction and the ignition timing delay are performed to the vicinity of the stability limit. The angle correction can be performed, and the engine 1 can be operated while suppressing the output reduction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の請求項1に係る構成を説明するブロッ
ク図
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration according to claim 1 of the present invention.

【図2】本発明の請求項2に係る構成を説明するブロッ
ク図
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration according to claim 2 of the present invention.

【図3】本発明の実施例のシステム構成を示す概略図FIG. 3 is a schematic diagram showing a system configuration of an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施例の燃料供給制御動作を示す
フローチャート
FIG. 4 is a flowchart showing a fuel supply control operation of the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2実施例の点火時期制御動作を示す
フローチャート
FIG. 5 is a flowchart showing an ignition timing control operation of the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3実施例の燃料供給制御動作を示す
フローチャート
FIG. 6 is a flowchart showing a fuel supply control operation according to the third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4実施例の点火時期制御動作を示す
フローチャート
FIG. 7 is a flowchart showing an ignition timing control operation according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】各気筒の爆発サイクル中の回転速度の変化を示
す特性図
FIG. 8 is a characteristic diagram showing changes in rotation speed of each cylinder during an explosion cycle.

【図9】空燃比と安定度の関係を示す特性図FIG. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between air-fuel ratio and stability.

【図10】本実施例の効果を示す温度特性図FIG. 10 is a temperature characteristic diagram showing the effect of the present embodiment.

【図11】点火進角と安定度の関係を示す特性図FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between ignition advance and stability.

【図12】本実施例の効果を示す温度特性図FIG. 12 is a temperature characteristic diagram showing the effect of the present embodiment.

【図13】最大筒内圧力Pmax とクランク角度との関係を
示す特性図
FIG. 13 is a characteristic diagram showing the relationship between the maximum in-cylinder pressure P max and the crank angle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃機関 6 エアフローメータ 7 スロットル弁 8 燃料噴射弁 9 コントロールユニット 10 クランク角センサ 11 点火栓 14 水温センサ 15 スロットルセンサ 17 三元触媒 19 電動式エアポンプ 20 排気通路 21 筒内圧センサ 1 Internal Combustion Engine 6 Air Flow Meter 7 Throttle Valve 8 Fuel Injection Valve 9 Control Unit 10 Crank Angle Sensor 11 Spark Plug 14 Water Temperature Sensor 15 Throttle Sensor 17 Three-way Catalyst 19 Electric Air Pump 20 Exhaust Passage 21 Cylinder Pressure Sensor

───────────────────────────────────────────────────── 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 F02D 43/00 H 7536−3G B 7536−3G 45/00 314 Q 7536−3G 362 J 7536−3G F02P 5/15 E ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display area F02D 43/00 H 7536-3G B 7536-3G 45/00 314 Q 7536-3G 362 J 7536-3G F02P 5/15 E

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】吸入空気流量,機関回転速度を少なくとも
含む機関運転状態を検出する機関運転状態検出手段と、
検出された吸入空気流量と機関回転速度とに基づいて基
本燃料供給量を設定する基本燃料供給量設定手段と、前
記検出された運転状態に応じて基本燃料供給量の補正量
を増減設定する燃料噴射量補正量設定手段と、前記設定
された燃料噴射量の補正量に基づいて前記設定された基
本燃料噴射量を補正して最終的な燃料供給量を設定する
燃料供給量設定手段と、前記前記設定された最終的な燃
料供給量に基づいて機関に燃料供給を行う燃料供給制御
手段と、を備える内燃機関において、 機関のアイドル運転状態を検出するアイドル運転状態検
出手段と、機関の温度を検出する機関温度検出手段と、
機関がアイドル運転状態であって機関温度が低い場合に
機関の排気通路に介装されて排気を浄化する触媒上流の
排気通路に2次空気を供給する2次空気供給手段と、2
次空気が供給された際の機関の安定度を検出する安定度
検出手段と、検出された機関の安定度に基づいて当該安
定度が高いとき前記燃料供給量の補正量を増量設定する
燃料増量補正手段と、を備えて構成したことを特徴とす
る内燃機関の制御装置。
1. An engine operating state detecting means for detecting an engine operating state including at least an intake air flow rate and an engine rotation speed,
Basic fuel supply amount setting means for setting a basic fuel supply amount based on the detected intake air flow rate and engine speed, and fuel for increasing / decreasing a correction amount of the basic fuel supply amount according to the detected operating state. An injection amount correction amount setting unit, a fuel supply amount setting unit that corrects the set basic fuel injection amount based on the set correction amount of the fuel injection amount, and sets a final fuel supply amount; In an internal combustion engine including: a fuel supply control unit that supplies fuel to the engine based on the final fuel supply amount that has been set, an idle operation state detection unit that detects an idle operation state of the engine, and a temperature of the engine. Engine temperature detecting means for detecting,
Secondary air supply means for supplying secondary air to the exhaust passage upstream of the catalyst which is interposed in the exhaust passage of the engine and purifies the exhaust when the engine is in the idle operation state and the engine temperature is low;
Stability detection means for detecting the stability of the engine when the next air is supplied, and fuel increase amount for increasing and setting the correction amount of the fuel supply amount when the stability is high based on the detected stability of the engine A control device for an internal combustion engine, comprising: a correction unit.
【請求項2】吸入空気流量,機関回転速度を少なくとも
含む機関運転状態を検出する機関運転状態検出手段と、
検出された吸入空気流量と機関回転速度とに基づいて基
本燃料供給量を設定する基本燃料供給量設定手段と、検
出された機関回転速度と前記基本燃料供給量に基づいて
基本点火時期を設定する基本点火時期設定手段と、前記
検出された運転状態に応じて基本点火時期の補正値を増
減設定する点火時期補正値設定手段と、前記設定された
点火時期の補正値に基づいて前記設定された基本点火時
期を補正して最終的な点火時期を設定する点火時期設定
手段と、前記設定された最終的な点火時期に基づいて点
火装置に点火信号を出力する点火信号出力手段と、を備
える内燃機関において、 機関のアイドル運転状態を検出するアイドル運転状態検
出手段と、機関の温度を検出する機関温度検出手段と、
機関がアイドル運転状態であって機関温度が低い場合に
機関の排気通路に介装されて排気を浄化する触媒上流の
排気通路に2次空気を供給する2次空気供給手段と、2
次空気が供給された際の機関の安定度を検出する安定度
検出手段と、検出された機関の安定度に基づいて当該安
定度が高いとき前記点火時期の補正値を遅角設定する点
火時期遅角補正手段と、を備えて構成したことを特徴と
する内燃機関の制御装置。
2. An engine operating state detecting means for detecting an engine operating state including at least an intake air flow rate and an engine rotation speed,
Basic fuel supply amount setting means for setting a basic fuel supply amount based on the detected intake air flow rate and engine rotation speed, and basic ignition timing is set based on the detected engine rotation speed and the basic fuel supply amount. Basic ignition timing setting means, ignition timing correction value setting means for increasing / decreasing the correction value of the basic ignition timing according to the detected operating state, and the setting based on the correction value of the set ignition timing. An internal combustion engine comprising: an ignition timing setting means for correcting the basic ignition timing to set a final ignition timing; and an ignition signal output means for outputting an ignition signal to an ignition device based on the set final ignition timing. In the engine, an idle operating state detecting means for detecting an idle operating state of the engine, an engine temperature detecting means for detecting an engine temperature,
Secondary air supply means for supplying secondary air to the exhaust passage upstream of the catalyst which is interposed in the exhaust passage of the engine and purifies the exhaust when the engine is in the idle operation state and the engine temperature is low;
Stability detection means for detecting the stability of the engine when the next air is supplied, and ignition timing for retarding the correction value of the ignition timing when the stability is high based on the detected stability of the engine A control device for an internal combustion engine, comprising: a retard correction unit.
【請求項3】安定度検出手段が、機関運転状態検出手段
により検出された機関回転速度の変動、あるいは各気筒
の筒内圧変動に基づいて機関の安定度を検出することを
特徴とする請求項1或いは2記載の内燃機関の制御装
置。
3. The stability detecting means detects the stability of the engine on the basis of fluctuations in the engine speed detected by the engine operating state detecting means or fluctuations in the cylinder pressure of each cylinder. 1. The control device for an internal combustion engine according to 1 or 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5720166A (en) * 1995-03-29 1998-02-24 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel supply control device for an engine
US5778662A (en) * 1995-07-12 1998-07-14 Nissan Motor Co., Ltd. Control apparatus and method for internal combustion engine
JP2011106349A (en) * 2009-11-18 2011-06-02 Denso Corp Exhaust emission control device for internal combustion engine
JPWO2019058728A1 (en) * 2017-09-21 2020-10-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 Internal combustion engine control device and internal combustion engine control method

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