JPH07166918A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射制御装置Info
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- JPH07166918A JPH07166918A JP5318262A JP31826293A JPH07166918A JP H07166918 A JPH07166918 A JP H07166918A JP 5318262 A JP5318262 A JP 5318262A JP 31826293 A JP31826293 A JP 31826293A JP H07166918 A JPH07166918 A JP H07166918A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intake air
- fuel injection
- internal combustion
- combustion engine
- integrated value
- Prior art date
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- Pending
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 不要なＯＴＰ（Ｏｖｅｒ Ｔｅｍｐｅｒａｔ
ｕｒｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）増量を防止することが
できる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する。 【構成】 内燃機関の運転状態に応じて燃料噴射制御手
段1 により制御される燃料噴射量を排気系の過加熱を防
止するために所定量増量する燃料増量制御手段2に加え
て、機関の始動時冷却水温ＴＨＷに応じて触媒の活性温
度を判定するための吸入空気量相当値の積算値を設定す
る設定手段3-1 と、機関の吸入空気量相当値の積算値を
始動直後から演算する演算手段3-2 と、それらを比較
し、演算された吸入空気量相当値積算値が設定された触
媒活性温度判定用吸入空気量相当値積算値以下の時に、
過加熱防止用燃料増量制御手段2 による燃料増量を停止
させる比較手段3-3 を備えている。
ｕｒｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）増量を防止することが
できる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する。 【構成】 内燃機関の運転状態に応じて燃料噴射制御手
段1 により制御される燃料噴射量を排気系の過加熱を防
止するために所定量増量する燃料増量制御手段2に加え
て、機関の始動時冷却水温ＴＨＷに応じて触媒の活性温
度を判定するための吸入空気量相当値の積算値を設定す
る設定手段3-1 と、機関の吸入空気量相当値の積算値を
始動直後から演算する演算手段3-2 と、それらを比較
し、演算された吸入空気量相当値積算値が設定された触
媒活性温度判定用吸入空気量相当値積算値以下の時に、
過加熱防止用燃料増量制御手段2 による燃料増量を停止
させる比較手段3-3 を備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃料噴射制
御装置、特に、排気温の上昇を抑制するためのＯＴＰ(O
ver Temperature Protection) 増量を含む燃料増量制御
機能を有する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
御装置、特に、排気温の上昇を抑制するためのＯＴＰ(O
ver Temperature Protection) 増量を含む燃料増量制御
機能を有する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、内燃機関の燃料噴射制御におい
ては、始動時、暖機時、加速時、高負荷時等の機関の運
転状態に応じて各種の噴射燃料の増量が行われている
が、これらの機関運転のための増量に加えて、その他の
特定目的のために増量が行われることがある。例えば、
機関の排気系に設けられている排気マニホールド、排気
浄化用触媒、空燃比検出のためのＯ2 センサ等は、高速
域や加減速域等の高負荷状態になると、高温に加熱さ
れ、排気温が８５０℃以上になると排気マニホールドの
亀裂や触媒、Ｏ2 センサ等の特性劣化が発生する。これ
を防止するために、高負荷状態の時に噴射燃料を増量し
て空燃比をリッチ化することにより、排気系の温度を低
下させるＯＴＰ増量が行われる。
ては、始動時、暖機時、加速時、高負荷時等の機関の運
転状態に応じて各種の噴射燃料の増量が行われている
が、これらの機関運転のための増量に加えて、その他の
特定目的のために増量が行われることがある。例えば、
機関の排気系に設けられている排気マニホールド、排気
浄化用触媒、空燃比検出のためのＯ2 センサ等は、高速
域や加減速域等の高負荷状態になると、高温に加熱さ
れ、排気温が８５０℃以上になると排気マニホールドの
亀裂や触媒、Ｏ2 センサ等の特性劣化が発生する。これ
を防止するために、高負荷状態の時に噴射燃料を増量し
て空燃比をリッチ化することにより、排気系の温度を低
下させるＯＴＰ増量が行われる。
【０００３】しかし、このようなＯＴＰ増量において、
単に高負荷状態の時に燃料噴射を増量すると、冷却水温
が低い時や高負荷への移行時等の排気温が８５０℃以下
の状態においても不必要に噴射燃料が増量されることと
なり、燃費の増大、エミッションの悪化等を招くことと
なる。そこで、機関の暖機中は高負荷状態であっても噴
射燃料の増量を行わず、暖機後は、高負荷状態におい
て、冷却水温に応じて燃料増量時期を遅延させるように
する等、機関の冷却水温と負荷とに応じてＯＴＰ増量の
開始時期を可変とすることが提案されている（例えば、
特開昭６１−５３４３１号公報参照）。
単に高負荷状態の時に燃料噴射を増量すると、冷却水温
が低い時や高負荷への移行時等の排気温が８５０℃以下
の状態においても不必要に噴射燃料が増量されることと
なり、燃費の増大、エミッションの悪化等を招くことと
なる。そこで、機関の暖機中は高負荷状態であっても噴
射燃料の増量を行わず、暖機後は、高負荷状態におい
て、冷却水温に応じて燃料増量時期を遅延させるように
する等、機関の冷却水温と負荷とに応じてＯＴＰ増量の
開始時期を可変とすることが提案されている（例えば、
特開昭６１−５３４３１号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案による燃料噴射制御においては、ＯＴＰ増量の最終目
的である触媒の温度を冷却水温によりモニタしている
が、この場合、機関の冷却水の熱容量は触媒の熱容量に
比べて大きく、触媒温が大きく変化すると応答性が悪化
することとなる。例えば、始動直後にＯＴＰ増量域とな
るような運転状態においては、高温時始動と冷間始動と
で触媒温変化が大きく異なるために、触媒温を正確に見
積もることができず、特に低温時における始動直後に不
要なＯＴＰ増量が行われることが生じ、それにより、Ｃ
Ｏ排出の増加によるエミッションの悪化、燃費の低下等
を招くという問題がある。
案による燃料噴射制御においては、ＯＴＰ増量の最終目
的である触媒の温度を冷却水温によりモニタしている
が、この場合、機関の冷却水の熱容量は触媒の熱容量に
比べて大きく、触媒温が大きく変化すると応答性が悪化
することとなる。例えば、始動直後にＯＴＰ増量域とな
るような運転状態においては、高温時始動と冷間始動と
で触媒温変化が大きく異なるために、触媒温を正確に見
積もることができず、特に低温時における始動直後に不
要なＯＴＰ増量が行われることが生じ、それにより、Ｃ
Ｏ排出の増加によるエミッションの悪化、燃費の低下等
を招くという問題がある。
【０００５】そこで、本発明は、このような不要なＯＴ
Ｐ増量を防止することができる内燃機関の燃料噴射制御
装置を提供することを目的とする。また、本発明は、特
に低温始動時における不要なＯＴＰ増量を防止すること
ができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを
目的とする。更に、本発明は、触媒温を正確に推定し、
触媒活性温度以下におけるＯＴＰ増量を防止することが
できる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目
的とする。
Ｐ増量を防止することができる内燃機関の燃料噴射制御
装置を提供することを目的とする。また、本発明は、特
に低温始動時における不要なＯＴＰ増量を防止すること
ができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを
目的とする。更に、本発明は、触媒温を正確に推定し、
触媒活性温度以下におけるＯＴＰ増量を防止することが
できる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明による内
燃機関の燃料噴射制御装置の概念的構成を説明するため
のブロック図であり、本発明によれば、内燃機関の運転
状態に応じて燃料噴射制御手段１により制御される燃料
噴射量を、内燃機関の排気浄化用触媒を含む排気系の過
加熱を防止するために、所定量増量する過加熱防止用燃
料増量制御手段２に加えて、機関の始動時冷却水温ＴＨ
Ｗに応じて上記触媒の活性温度を判定するための吸入空
気量相当値の積算値を設定する触媒活性温度判定用吸入
空気量相当値積算値設定手段３−１と、機関の吸入空気
量相当値の積算値を始動直後から演算する吸入空気量相
当値積算値演算手段３−２と、演算された吸入空気量相
当値積算値と設定された触媒活性温度判定用吸入空気量
相当値積算値とを比較し、演算された吸入空気量相当値
積算値が触媒活性温度判定用吸入空気量相当値積算値以
下の時に、過加熱防止用燃料増量制御手段２による燃料
増量を停止させる比較手段３−３を備えている。
燃機関の燃料噴射制御装置の概念的構成を説明するため
のブロック図であり、本発明によれば、内燃機関の運転
状態に応じて燃料噴射制御手段１により制御される燃料
噴射量を、内燃機関の排気浄化用触媒を含む排気系の過
加熱を防止するために、所定量増量する過加熱防止用燃
料増量制御手段２に加えて、機関の始動時冷却水温ＴＨ
Ｗに応じて上記触媒の活性温度を判定するための吸入空
気量相当値の積算値を設定する触媒活性温度判定用吸入
空気量相当値積算値設定手段３−１と、機関の吸入空気
量相当値の積算値を始動直後から演算する吸入空気量相
当値積算値演算手段３−２と、演算された吸入空気量相
当値積算値と設定された触媒活性温度判定用吸入空気量
相当値積算値とを比較し、演算された吸入空気量相当値
積算値が触媒活性温度判定用吸入空気量相当値積算値以
下の時に、過加熱防止用燃料増量制御手段２による燃料
増量を停止させる比較手段３−３を備えている。
【０００７】過加熱防止用燃料増量制御手段２において
は、機関の回転数ＮＥおよび１回転当たりの吸入空気量
ＧＮに基づいて、増量ディレイ時間および増量値が決定
され、また、触媒温推定手段３における触媒温推定のた
めの吸入空気量相当値としては、機関の吸入空気量ＧＡ
あるいは機関の１回転当たりの吸入空気量ＧＮを用いる
ことができる。
は、機関の回転数ＮＥおよび１回転当たりの吸入空気量
ＧＮに基づいて、増量ディレイ時間および増量値が決定
され、また、触媒温推定手段３における触媒温推定のた
めの吸入空気量相当値としては、機関の吸入空気量ＧＡ
あるいは機関の１回転当たりの吸入空気量ＧＮを用いる
ことができる。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、触媒活性温度判定用吸入空
気量相当値積算値設定手段３−１における触媒活性温度
判定用吸入空気量相当値積算値が、各種の始動時冷却水
温に応じて、実際の始動時吸入空気量相当値積算特性お
よび始動時触媒温変化特性に基づいて設定されているの
で、始動時冷却水温にかかわらず、触媒が過加熱でない
時の燃料増量、特に、低温時始動直後の不要な燃料増量
を停止することができ、それによるエミッション悪化、
燃費の悪化等を回避することができる。
気量相当値積算値設定手段３−１における触媒活性温度
判定用吸入空気量相当値積算値が、各種の始動時冷却水
温に応じて、実際の始動時吸入空気量相当値積算特性お
よび始動時触媒温変化特性に基づいて設定されているの
で、始動時冷却水温にかかわらず、触媒が過加熱でない
時の燃料増量、特に、低温時始動直後の不要な燃料増量
を停止することができ、それによるエミッション悪化、
燃費の悪化等を回避することができる。
【０００９】
【実施例】図２は、本発明による内燃機関の燃料噴射制
御装置が適用される電子制御燃料噴射式内燃機関の一例
の概略構成図である。図中、１０は内燃機関本体、１２
は吸気通路、１４は一つの気筒の燃焼室、１６は排気通
路、１８はエアフローセンサ、２０はスロットル弁、２
２はサージタンク、２４は吸気弁、２６は燃料噴射弁、
３０は本発明が関係する燃料噴射制御の他、点火時期制
御やその他各種の機関運転制御を司る制御回路、３２は
排気弁、３４は三元触媒コンバータ、３８はディストリ
ビュータ、４０および４２は、それぞれ、例えば３０°
および３６０°のクランク角センサ、４８はスロットル
ポジションスイッチ、５２はＯ2 センサ、５６は水温セ
ンサ、６０は点火コイルである。なお、２８、３６、４
４、４６、５０、５４および５８は、それぞれ、各種の
検出信号あるいは制御信号を伝送するための導線であ
る。
御装置が適用される電子制御燃料噴射式内燃機関の一例
の概略構成図である。図中、１０は内燃機関本体、１２
は吸気通路、１４は一つの気筒の燃焼室、１６は排気通
路、１８はエアフローセンサ、２０はスロットル弁、２
２はサージタンク、２４は吸気弁、２６は燃料噴射弁、
３０は本発明が関係する燃料噴射制御の他、点火時期制
御やその他各種の機関運転制御を司る制御回路、３２は
排気弁、３４は三元触媒コンバータ、３８はディストリ
ビュータ、４０および４２は、それぞれ、例えば３０°
および３６０°のクランク角センサ、４８はスロットル
ポジションスイッチ、５２はＯ2 センサ、５６は水温セ
ンサ、６０は点火コイルである。なお、２８、３６、４
４、４６、５０、５４および５８は、それぞれ、各種の
検出信号あるいは制御信号を伝送するための導線であ
る。
【００１０】図３は、図２の制御回路の一構成例を示す
ブロック図である。ここでは、燃料噴射制御に関係する
部分のみが図示されている。制御回路３０は、Ａ／Ｄ変
換器７０、マイクロプロセッサ７２、入出力（Ｉ／Ｏ）
回路７４および７６、ＲＡＭ７８およびＲＯＭ８０が共
通バス８２を介して結合されて構成されており、図２に
おけるエアフローセンサ１８、Ｏ2 センサ５２、水温セ
ンサ５６からの検出信号がＡ／Ｄ変換器７０を経て取り
込まれ、クランク角センサ４０および４２、スロットル
ポジションスイッチ４８からの二値の検出信号がＩ／Ｏ
回路７４を経て取り込まれ、ＲＡＭ７８およびＲＯＭ８
０を用いたＭＰＵ７２による処理を受けた後、燃料噴射
制御信号が生成されて、Ｉ／Ｏ回路７６を経て、例えば
四つの気筒に対する燃料噴射弁２６ａ〜２６ｄに供給さ
れる。
ブロック図である。ここでは、燃料噴射制御に関係する
部分のみが図示されている。制御回路３０は、Ａ／Ｄ変
換器７０、マイクロプロセッサ７２、入出力（Ｉ／Ｏ）
回路７４および７６、ＲＡＭ７８およびＲＯＭ８０が共
通バス８２を介して結合されて構成されており、図２に
おけるエアフローセンサ１８、Ｏ2 センサ５２、水温セ
ンサ５６からの検出信号がＡ／Ｄ変換器７０を経て取り
込まれ、クランク角センサ４０および４２、スロットル
ポジションスイッチ４８からの二値の検出信号がＩ／Ｏ
回路７４を経て取り込まれ、ＲＡＭ７８およびＲＯＭ８
０を用いたＭＰＵ７２による処理を受けた後、燃料噴射
制御信号が生成されて、Ｉ／Ｏ回路７６を経て、例えば
四つの気筒に対する燃料噴射弁２６ａ〜２６ｄに供給さ
れる。
【００１１】実行される燃料噴射制御としては、例え
ば、エアフローセンサ１８から吸入空気量Ｑ、クランク
角センサ４０から機関の回転速度Ｎを得て、それらに基
づいて基本燃料噴射量τ0 を演算し、その基本燃料噴射
量（時間）τ0 に、Ｏ2 センサ５２、水温センサ５６等
から求められる空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦや
冷却水温ＴＨＷに応じて定まる補正係数等を掛けて、機
関の運転状態に応じた燃料噴射量（時間）τを演算し、
算出された燃料噴射量（時間）τにより燃料噴射弁２６
ａ〜２６ｄが制御される。このような燃料噴射制御機能
が、制御回路３０におけるメインルーチンにより実行さ
れている。加えて、上記した各センサ出力およびスロッ
トルスイッチ４８の検出出力等を用いて、必要に応じ
て、始動時、暖機時、加速時、高負荷時等の機関の運転
状態に応じた増量、更には、上述した排気系の過加熱を
防止するためのＯＴＰ増量（以下、単にＯＴ増量ともい
う）等の各種の噴射燃料の増量が行われており、例え
ば、制御回路３０におけるメインルーチンに組み込まれ
たサブルーチン、あるいは、メインルーチンへの割り込
みルーチンにより実行されている。なお、燃料噴射制御
システムとしては、当業者に既知の各種のシステムがあ
るが、本発明による燃料噴射制御装置が適用される電子
制御燃料噴射式内燃機関における燃料噴射制御システム
が上記したものに限られるものではないことはいうまで
もない。
ば、エアフローセンサ１８から吸入空気量Ｑ、クランク
角センサ４０から機関の回転速度Ｎを得て、それらに基
づいて基本燃料噴射量τ0 を演算し、その基本燃料噴射
量（時間）τ0 に、Ｏ2 センサ５２、水温センサ５６等
から求められる空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦや
冷却水温ＴＨＷに応じて定まる補正係数等を掛けて、機
関の運転状態に応じた燃料噴射量（時間）τを演算し、
算出された燃料噴射量（時間）τにより燃料噴射弁２６
ａ〜２６ｄが制御される。このような燃料噴射制御機能
が、制御回路３０におけるメインルーチンにより実行さ
れている。加えて、上記した各センサ出力およびスロッ
トルスイッチ４８の検出出力等を用いて、必要に応じ
て、始動時、暖機時、加速時、高負荷時等の機関の運転
状態に応じた増量、更には、上述した排気系の過加熱を
防止するためのＯＴＰ増量（以下、単にＯＴ増量ともい
う）等の各種の噴射燃料の増量が行われており、例え
ば、制御回路３０におけるメインルーチンに組み込まれ
たサブルーチン、あるいは、メインルーチンへの割り込
みルーチンにより実行されている。なお、燃料噴射制御
システムとしては、当業者に既知の各種のシステムがあ
るが、本発明による燃料噴射制御装置が適用される電子
制御燃料噴射式内燃機関における燃料噴射制御システム
が上記したものに限られるものではないことはいうまで
もない。
【００１２】図４は、本発明による内燃機関の燃料噴射
制御装置の第１の実施例を実現するためのソフトウェア
を示すフローチャートであり、上記した制御回路３０の
燃料噴射制御のためのメインルーチンに、所定クランク
角、例えば、３６０°ＣＡ毎に割り込み処理されて実行
される。本割り込みルーチンがスタート（Ｓ）すると、
ステップ１００において、機関の始動状態の判定（ＸＳ
ＴＥＦＩ＝１？）が行われる。機関の始動前（Ｙ：ＸＳ
ＴＥＦＩ＝１）の場合は、ステップ１０１において機関
の冷却水温ＴＨＷを読み込み、次いで、ステップ１０２
において、始動時水温により設定された触媒活性温度判
定用吸入空気量の積算値ＫＧＡＣを、例えば、制御回路
３０のＲＯＭ８０に記憶されているマップを用いて、設
定する。その後、ステップ１０３において、ＯＴ領域カ
ウンタＣＮＴを０セット（ＣＵＴ←０）して、メインル
ーチンへ戻る（Ｒ）。
制御装置の第１の実施例を実現するためのソフトウェア
を示すフローチャートであり、上記した制御回路３０の
燃料噴射制御のためのメインルーチンに、所定クランク
角、例えば、３６０°ＣＡ毎に割り込み処理されて実行
される。本割り込みルーチンがスタート（Ｓ）すると、
ステップ１００において、機関の始動状態の判定（ＸＳ
ＴＥＦＩ＝１？）が行われる。機関の始動前（Ｙ：ＸＳ
ＴＥＦＩ＝１）の場合は、ステップ１０１において機関
の冷却水温ＴＨＷを読み込み、次いで、ステップ１０２
において、始動時水温により設定された触媒活性温度判
定用吸入空気量の積算値ＫＧＡＣを、例えば、制御回路
３０のＲＯＭ８０に記憶されているマップを用いて、設
定する。その後、ステップ１０３において、ＯＴ領域カ
ウンタＣＮＴを０セット（ＣＵＴ←０）して、メインル
ーチンへ戻る（Ｒ）。
【００１３】図５（Ａ）は、ステップ１０２において用
いられる触媒活性温度判定用吸入空気量の積算値ＫＧＡ
Ｃ(g/sec) マップの一例を示す表であり、同図（Ｂ）
は、始動直後にＯＴ増量域となる場合の代表的な車両の
運転経過（車速）とともに吸入空気量の積算値ＫＧＡＣ
および触媒温の経過の一例を示す特性図である。図中に
示されているように、例えば、触媒活性温度判定用吸入
空気量の積算値ＫＧＡＣ１は低温始動（始動時ＴＨＷ−
３０℃）における触媒温が触媒活性点に達する時の吸入
空気量の積算値に、また、ＫＧＡＣ１０は高温始動（始
動時ＴＨＷ７０℃）における触媒温が触媒活性点に達す
る時の吸入空気量の積算値になるように設定されてい
る。
いられる触媒活性温度判定用吸入空気量の積算値ＫＧＡ
Ｃ(g/sec) マップの一例を示す表であり、同図（Ｂ）
は、始動直後にＯＴ増量域となる場合の代表的な車両の
運転経過（車速）とともに吸入空気量の積算値ＫＧＡＣ
および触媒温の経過の一例を示す特性図である。図中に
示されているように、例えば、触媒活性温度判定用吸入
空気量の積算値ＫＧＡＣ１は低温始動（始動時ＴＨＷ−
３０℃）における触媒温が触媒活性点に達する時の吸入
空気量の積算値に、また、ＫＧＡＣ１０は高温始動（始
動時ＴＨＷ７０℃）における触媒温が触媒活性点に達す
る時の吸入空気量の積算値になるように設定されてい
る。
【００１４】ステップ１００の判定が機関の始動後
（Ｎ：ＸＳＴＥＦＩ≠１）であれば、ステップ１０４に
おいて燃料カットの判定（ＸＦＣ＝１？）を行い、燃料
カット中であれば（Ｙ）、ステップ１０５に進み、吸入
空気量の積算を行わなず、吸入空気量の積算値は燃料カ
ット前の値を保持する（ＧＡＣi ＝ＧＡＣi-1 ；なお、
ＧＡＣi はイニシャル時にクリアされている）。かつ、
ステップ１０６において、ＯＴ増量は停止する。すなわ
ち、燃料カット中は吸入空気量の積算を停止することに
より、実際に燃焼に寄与した空気量のみの積算を行うよ
うにして、暖機状態の推定をより確実なものとする。
（Ｎ：ＸＳＴＥＦＩ≠１）であれば、ステップ１０４に
おいて燃料カットの判定（ＸＦＣ＝１？）を行い、燃料
カット中であれば（Ｙ）、ステップ１０５に進み、吸入
空気量の積算を行わなず、吸入空気量の積算値は燃料カ
ット前の値を保持する（ＧＡＣi ＝ＧＡＣi-1 ；なお、
ＧＡＣi はイニシャル時にクリアされている）。かつ、
ステップ１０６において、ＯＴ増量は停止する。すなわ
ち、燃料カット中は吸入空気量の積算を停止することに
より、実際に燃焼に寄与した空気量のみの積算を行うよ
うにして、暖機状態の推定をより確実なものとする。
【００１５】ステップ１０４の判定が燃料カット中でな
ければ（Ｎ）、ステップ１０７において、吸入空気量を
積算し（ＧＡＣi ＝ＧＡＣi-1 ＋ＧＡ；ＧＡは検出され
た吸入空気量 g/sec）、ステップ１０８において、得ら
れた積算値ＧＡＣi をステップ１０２において設定され
た触媒活性温度判定用吸入空気量の積算値ＫＧＡＣと比
較する（ＧＡＣi ＞ＫＧＡＣ）。ＧＡＣi ≦ＫＧＡＣで
あれば（Ｎ）、触媒活性前であると判断し、ステップ１
０６においてＯＴ増量を行わない。ＧＡＣi ＞ＫＧＡＣ
であれば（Ｙ）、触媒活性後と判断して、ステップ１０
９〜１１１において触媒ＯＴ条件を判定する。
ければ（Ｎ）、ステップ１０７において、吸入空気量を
積算し（ＧＡＣi ＝ＧＡＣi-1 ＋ＧＡ；ＧＡは検出され
た吸入空気量 g/sec）、ステップ１０８において、得ら
れた積算値ＧＡＣi をステップ１０２において設定され
た触媒活性温度判定用吸入空気量の積算値ＫＧＡＣと比
較する（ＧＡＣi ＞ＫＧＡＣ）。ＧＡＣi ≦ＫＧＡＣで
あれば（Ｎ）、触媒活性前であると判断し、ステップ１
０６においてＯＴ増量を行わない。ＧＡＣi ＞ＫＧＡＣ
であれば（Ｙ）、触媒活性後と判断して、ステップ１０
９〜１１１において触媒ＯＴ条件を判定する。
【００１６】すなわち、まず、１回転当たりの吸入空気
量ＧＮ(g/rev) および機関回転数ＮＥ(rpm) を読み込
み、次いで、例えば、ＮＥ＞２０００rpm ？およびＧＮ
＞０．５g/rev ？を判定する。触媒ＯＴ条件でなければ
（少なくともいずれかの判定がＮ）、ステップ１１５に
おいてＯＴ領域カウンタＣＮＴをカウントダウンして
（ＣＮＴ←ＣＮＴ−１）、ステップ１１６を経て、ステ
ップ１０６においてＯＴ増量を行わない。ここで、ステ
ップ１１５は、例えば、ＯＴ増量の実行後に瞬時にＯＴ
領域を外れて再度ＯＴ領域に入っても、ＯＴ領域カウン
タＣＮＴをカウントダウンすることによりディレイ時間
を設け、即ＯＴ増量が停止されないので、触媒温度の急
上昇を防止する機能を有している。
量ＧＮ(g/rev) および機関回転数ＮＥ(rpm) を読み込
み、次いで、例えば、ＮＥ＞２０００rpm ？およびＧＮ
＞０．５g/rev ？を判定する。触媒ＯＴ条件でなければ
（少なくともいずれかの判定がＮ）、ステップ１１５に
おいてＯＴ領域カウンタＣＮＴをカウントダウンして
（ＣＮＴ←ＣＮＴ−１）、ステップ１１６を経て、ステ
ップ１０６においてＯＴ増量を行わない。ここで、ステ
ップ１１５は、例えば、ＯＴ増量の実行後に瞬時にＯＴ
領域を外れて再度ＯＴ領域に入っても、ＯＴ領域カウン
タＣＮＴをカウントダウンすることによりディレイ時間
を設け、即ＯＴ増量が停止されないので、触媒温度の急
上昇を防止する機能を有している。
【００１７】触媒ＯＴ条件であれば（上記ＮＥおよびＧ
Ｎの判定がいずれもＹ）、ステップ１１２においてＯＴ
領域カウンタＣＮＴをカウントアップして（ＣＮＴ←Ｃ
ＮＴ＋１）、ステップ１１３および１１４において、Ｏ
Ｔ領域カウンタＣＮＴを最大ガード値ＣＮＴＭＡＸに制
限し、次いで、ステップ１１６において、１回転当たり
の吸入空気量ＧＮおよび機関回転数ＮＥにより決まるデ
ィレイ時間ＯＴＤＬＹと比較する（ＣＮＴ＞ＯＴＤＬＹ
？）。図６は、ＯＴディレイ時間ＯＴＤＬＹマップ値の
一例を示す特性図であり、１回転当たりの吸入空気量Ｇ
Ｎおよび機関回転数ＮＥにより決まる機関運転域に応
じ、低負荷・低回転域で大きく、また、高負荷・高回転
域になるほど小さくなるように、ＯＴディレイ時間が設
定されている。
Ｎの判定がいずれもＹ）、ステップ１１２においてＯＴ
領域カウンタＣＮＴをカウントアップして（ＣＮＴ←Ｃ
ＮＴ＋１）、ステップ１１３および１１４において、Ｏ
Ｔ領域カウンタＣＮＴを最大ガード値ＣＮＴＭＡＸに制
限し、次いで、ステップ１１６において、１回転当たり
の吸入空気量ＧＮおよび機関回転数ＮＥにより決まるデ
ィレイ時間ＯＴＤＬＹと比較する（ＣＮＴ＞ＯＴＤＬＹ
？）。図６は、ＯＴディレイ時間ＯＴＤＬＹマップ値の
一例を示す特性図であり、１回転当たりの吸入空気量Ｇ
Ｎおよび機関回転数ＮＥにより決まる機関運転域に応
じ、低負荷・低回転域で大きく、また、高負荷・高回転
域になるほど小さくなるように、ＯＴディレイ時間が設
定されている。
【００１８】ステップ１１６において、ＯＴ領域カウン
タの値ＣＮＴが決定されたＯＴディレイ時間より小さけ
れば（Ｎ）、ステップ１０６においてＯＴ増量は行われ
ないが、ＣＮＴ＞ＯＴＤＬＹとなると（Ｙ）、ステップ
１１７において予め定められたＯＴ増量マップ値を読み
込み、ステップ１１８においてＯＴ増量が実行される。
図７は、この場合のＯＴ増量マップの一例を示す特性図
であり、１回転当たりの吸入空気量ＧＮおよび機関回転
数ＮＥにより決まる機関運転域に応じ、低負荷・低回転
域で小さく、また、高負荷・高回転域になるほど大きく
なるように、ＯＴ増量値（増量率％）が設定されてい
る。
タの値ＣＮＴが決定されたＯＴディレイ時間より小さけ
れば（Ｎ）、ステップ１０６においてＯＴ増量は行われ
ないが、ＣＮＴ＞ＯＴＤＬＹとなると（Ｙ）、ステップ
１１７において予め定められたＯＴ増量マップ値を読み
込み、ステップ１１８においてＯＴ増量が実行される。
図７は、この場合のＯＴ増量マップの一例を示す特性図
であり、１回転当たりの吸入空気量ＧＮおよび機関回転
数ＮＥにより決まる機関運転域に応じ、低負荷・低回転
域で小さく、また、高負荷・高回転域になるほど大きく
なるように、ＯＴ増量値（増量率％）が設定されてい
る。
【００１９】本第１の実施例においては、触媒温を吸入
空気量の積算値を用いて比較的正確に推定することによ
り触媒の活性状態を判定し、低温始動時のように触媒が
活性温度以下の場合にはＯＴ増量を行わないようにして
いるので、そのような条件下でＯＴ増量を実行すること
によるＣＯエミッション排出の増大、燃費の悪化等を有
効に防止することができる。
空気量の積算値を用いて比較的正確に推定することによ
り触媒の活性状態を判定し、低温始動時のように触媒が
活性温度以下の場合にはＯＴ増量を行わないようにして
いるので、そのような条件下でＯＴ増量を実行すること
によるＣＯエミッション排出の増大、燃費の悪化等を有
効に防止することができる。
【００２０】上記した本発明による内燃機関の燃料噴射
制御装置の第１の実施例における触媒温の推定を、１回
転当たりの吸入空気量の積算値すなわち負荷の積算値に
より、行うこともできる。図８は、本発明による内燃機
関の燃料噴射制御装置の第２の実施例を実現するための
ソフトウェアを示すフローチャートであり、本実施例に
おいては、触媒温の推定を１回転当たりの吸入空気量Ｇ
Ｎの積算値により行っている。本実施例のソフトウェア
は、図４の割り込みルーチンと同様に構成されており、
触媒活性状態の判定に必要なステップ１０２’、１０
５’、１０７’および１０８’以外は同等の処理あるい
は判定ステップであって、それらには同一の番号が付さ
れている。
制御装置の第１の実施例における触媒温の推定を、１回
転当たりの吸入空気量の積算値すなわち負荷の積算値に
より、行うこともできる。図８は、本発明による内燃機
関の燃料噴射制御装置の第２の実施例を実現するための
ソフトウェアを示すフローチャートであり、本実施例に
おいては、触媒温の推定を１回転当たりの吸入空気量Ｇ
Ｎの積算値により行っている。本実施例のソフトウェア
は、図４の割り込みルーチンと同様に構成されており、
触媒活性状態の判定に必要なステップ１０２’、１０
５’、１０７’および１０８’以外は同等の処理あるい
は判定ステップであって、それらには同一の番号が付さ
れている。
【００２１】すなわち、ステップ１０２’においては、
１回転当たりの吸入空気量の積算値ＫＧＮＣがセットさ
れ、図９はその場合の触媒活性温度判定用の１回転当た
りの吸入空気量ＧＮ積算値マップの一例を示す表であ
り、上述した第１の実施例における触媒活性温度判定用
の吸入空気量ＧＡ積算値マップと同様の傾向を示すもの
である。また、ステップ１０５’は１回転当たりの吸入
空気量ＧＮの積算の停止（ＧＮＣi ＝ＧＮＣi-1 ）を、
ステップ１０７’は１回転当たりの吸入空気量ＧＮの積
算（ＧＮＣi ＝ＧＮＣi ＋ＧＮ）を、そして、ステップ
１０８’はステップ１０７’において算出された１回転
当たりの吸入空気量の積算値ＧＮＣi とステップ１０
２’において設定された触媒活性温度判定用の１回転当
たりの吸入空気量の積算値ＫＧＮＣとの比較を、それぞ
れ、実行する。
１回転当たりの吸入空気量の積算値ＫＧＮＣがセットさ
れ、図９はその場合の触媒活性温度判定用の１回転当た
りの吸入空気量ＧＮ積算値マップの一例を示す表であ
り、上述した第１の実施例における触媒活性温度判定用
の吸入空気量ＧＡ積算値マップと同様の傾向を示すもの
である。また、ステップ１０５’は１回転当たりの吸入
空気量ＧＮの積算の停止（ＧＮＣi ＝ＧＮＣi-1 ）を、
ステップ１０７’は１回転当たりの吸入空気量ＧＮの積
算（ＧＮＣi ＝ＧＮＣi ＋ＧＮ）を、そして、ステップ
１０８’はステップ１０７’において算出された１回転
当たりの吸入空気量の積算値ＧＮＣi とステップ１０
２’において設定された触媒活性温度判定用の１回転当
たりの吸入空気量の積算値ＫＧＮＣとの比較を、それぞ
れ、実行する。
【００２２】本実施例においても、前述した第１の実施
例と同様に、触媒温を１回転当たりの吸入空気量の積算
値を用いて比較的正確に推定することにより触媒の活性
状態を判定し、低温始動時のように触媒が活性温度以下
の場合にはＯＴ増量を行わないようにしているので、そ
のような条件下でＯＴ増量を実行することによるＣＯエ
ミッション排出の増大、燃費の悪化等を有効に防止する
ことができる。
例と同様に、触媒温を１回転当たりの吸入空気量の積算
値を用いて比較的正確に推定することにより触媒の活性
状態を判定し、低温始動時のように触媒が活性温度以下
の場合にはＯＴ増量を行わないようにしているので、そ
のような条件下でＯＴ増量を実行することによるＣＯエ
ミッション排出の増大、燃費の悪化等を有効に防止する
ことができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による内燃
機関の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関の始動直後
の所定期間、冷却水温から触媒温を正確に推定できない
時でも、精度良く触媒温を推定することができることと
なり、触媒が過加熱でない時の燃料増量、特に、低温始
動直後の不要なＯＴＰ増量を防止することができ、それ
によるエミッションの悪化、燃費の悪化等を効果的に回
避することができる。
機関の燃料噴射制御装置によれば、内燃機関の始動直後
の所定期間、冷却水温から触媒温を正確に推定できない
時でも、精度良く触媒温を推定することができることと
なり、触媒が過加熱でない時の燃料増量、特に、低温始
動直後の不要なＯＴＰ増量を防止することができ、それ
によるエミッションの悪化、燃費の悪化等を効果的に回
避することができる。
【図１】本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置の概
念的構成を説明するためのブロック図である。
念的構成を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置が適
用される電子制御燃料噴射式内燃機関の一例の概略構成
図である。
用される電子制御燃料噴射式内燃機関の一例の概略構成
図である。
【図３】制御回路の一構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置の第
１の実施例を実現するためのソフトウェアを示すフロー
チャートでありる。
１の実施例を実現するためのソフトウェアを示すフロー
チャートでありる。
【図５】触媒活性温度判定用吸入空気量積算値マップの
一例を示す表（Ａ）およびは、始動直後にＯＴ増量域と
なる場合の代表的な車両の運転経過（車速）とともに吸
入空気量の積算値および触媒温の経過の一例を示す特性
図（Ｂ）である。
一例を示す表（Ａ）およびは、始動直後にＯＴ増量域と
なる場合の代表的な車両の運転経過（車速）とともに吸
入空気量の積算値および触媒温の経過の一例を示す特性
図（Ｂ）である。
【図６】ＯＴディレイ時間マップの一例を示す特性図で
ある。
ある。
【図７】ＯＴ増量マップの一例を示す特性図である。
【図８】本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置の第
２の実施例を実現するためのソフトウェアを示すフロー
チャートである。
２の実施例を実現するためのソフトウェアを示すフロー
チャートである。
【図９】触媒活性温度判定用１回転当たりの吸入空気量
積算値マップの一例を示す表である。
積算値マップの一例を示す表である。
１…燃料噴射制御手段 ２…過加熱防止用増量制御手段 ３…触媒温推定手段 ３−１…触媒活性温度判定用吸入空気量相当値積算値設
定手段 ３−２…吸入空気量相当値積算値演算手段 ３−１…比較手段 １０…内燃機関本体 １２…吸気通路 １４…燃焼室 １６…排気通路 １８…エアフローセンサ ２０…スロットル弁 ２２…サージタンク ２４…吸気弁 ２６…燃料噴射弁 ３０…制御回路 ３２…排気弁 ３４…三元触媒コンバータ ３８…ディストリビュータ ４０，２…クランク角センサ ４８…スロットルポジションスイッチ ５２…Ｏ2 センサ ５６…水温センサ ６０…点火コイル ２８，３６，４４，４６，５０，５４，５８…導線 ７０…Ａ／Ｄ変換器 ７２…マイクロプロセッサ ７４，７６…入出力（Ｉ／Ｏ）回路 ７８…ＲＡＭ ８０…ＲＯＭ ８２…共通バス
定手段 ３−２…吸入空気量相当値積算値演算手段 ３−１…比較手段 １０…内燃機関本体 １２…吸気通路 １４…燃焼室 １６…排気通路 １８…エアフローセンサ ２０…スロットル弁 ２２…サージタンク ２４…吸気弁 ２６…燃料噴射弁 ３０…制御回路 ３２…排気弁 ３４…三元触媒コンバータ ３８…ディストリビュータ ４０，２…クランク角センサ ４８…スロットルポジションスイッチ ５２…Ｏ2 センサ ５６…水温センサ ６０…点火コイル ２８，３６，４４，４６，５０，５４，５８…導線 ７０…Ａ／Ｄ変換器 ７２…マイクロプロセッサ ７４，７６…入出力（Ｉ／Ｏ）回路 ７８…ＲＡＭ ８０…ＲＯＭ ８２…共通バス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 41/34 Ｎ 8011−3Ｇ (72)発明者 澤本 広幸 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の排気浄化用触媒を含む排気系
の過加熱を防止するために該内燃機関の燃料噴射量を所
定量増量する過加熱防止用燃料増量制御手段と、 上記内燃機関の始動時冷却水温に応じて上記触媒の活性
温度を判定するための吸入空気量相当値の積算値を設定
する触媒活性温度判定用吸入空気量相当値積算値設定手
段と、 上記内燃機関の吸入空気量相当値の積算値を始動直後か
ら演算する吸入空気量相当値積算値演算手段と、 上記演算された吸入空気量相当値積算値が上記設定され
た触媒活性温度判定用吸入空気量相当値積算値以下の時
に、上記過加熱防止用燃料増量制御手段による燃料増量
を停止させる比較手段とを備えた内燃機関の燃料噴射制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5318262A JPH07166918A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5318262A JPH07166918A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07166918A true JPH07166918A (ja) | 1995-06-27 |
Family
ID=18097242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5318262A Pending JPH07166918A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07166918A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100306400B1 (ko) * | 1997-12-31 | 2001-12-17 | 이계안 | 연료분사량제어방법 |
| KR20030081924A (ko) * | 2002-04-15 | 2003-10-22 | 현대자동차주식회사 | 차량용 촉매 과열 제어 방법 |
| CN100396910C (zh) * | 2003-11-12 | 2008-06-25 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机燃料喷射控制装置及燃料喷射控制方法 |
| US7438048B2 (en) | 2006-05-29 | 2008-10-21 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel injection amount control apparatus for internal combustion engine |
| US8688354B2 (en) | 2010-04-08 | 2014-04-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection control apparatus |
| US9228465B2 (en) | 2012-06-01 | 2016-01-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst protection device and catalyst protection method for internal combustion engine |
| US9371762B2 (en) | 2012-06-01 | 2016-06-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst protection device and catalyst protection method for internal combustion engine |
-
1993
- 1993-12-17 JP JP5318262A patent/JPH07166918A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100306400B1 (ko) * | 1997-12-31 | 2001-12-17 | 이계안 | 연료분사량제어방법 |
| KR20030081924A (ko) * | 2002-04-15 | 2003-10-22 | 현대자동차주식회사 | 차량용 촉매 과열 제어 방법 |
| CN100396910C (zh) * | 2003-11-12 | 2008-06-25 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机燃料喷射控制装置及燃料喷射控制方法 |
| US7438048B2 (en) | 2006-05-29 | 2008-10-21 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel injection amount control apparatus for internal combustion engine |
| US8688354B2 (en) | 2010-04-08 | 2014-04-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection control apparatus |
| US9228465B2 (en) | 2012-06-01 | 2016-01-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst protection device and catalyst protection method for internal combustion engine |
| US9371762B2 (en) | 2012-06-01 | 2016-06-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst protection device and catalyst protection method for internal combustion engine |
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