JPH0754697A - エンジンの制御装置 - Google Patents
エンジンの制御装置Info
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- JPH0754697A JPH0754697A JP5198260A JP19826093A JPH0754697A JP H0754697 A JPH0754697 A JP H0754697A JP 5198260 A JP5198260 A JP 5198260A JP 19826093 A JP19826093 A JP 19826093A JP H0754697 A JPH0754697 A JP H0754697A
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- air
- fuel ratio
- engine
- fuel injection
- correction
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 空燃比の切換時のＮＯx 排出量を低減する。
【構成】 所定の運転条件か否かを判定し（Ｓ５〜Ｓ
６）、リーン条件のときにＡ／Ｆ＝22に対応する燃料噴
射量Ｔｉを計算してリーン化する（Ｓ11）。そして、こ
の切換時に２sec 間、燃料噴射時期ＩＴを遅れ側に補正
して（Ｓ12，Ｓ13）、ＨＣを増大させる。又は、燃料噴
射時期を補正する代わりに、点火時期を遅角側に補正し
て、ＨＣを増大させる。これにより、三元触媒又はリー
ンＮＯx還元触媒において、ＮＯx 転化性能を高める。
６）、リーン条件のときにＡ／Ｆ＝22に対応する燃料噴
射量Ｔｉを計算してリーン化する（Ｓ11）。そして、こ
の切換時に２sec 間、燃料噴射時期ＩＴを遅れ側に補正
して（Ｓ12，Ｓ13）、ＨＣを増大させる。又は、燃料噴
射時期を補正する代わりに、点火時期を遅角側に補正し
て、ＨＣを増大させる。これにより、三元触媒又はリー
ンＮＯx還元触媒において、ＮＯx 転化性能を高める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンに供給する混
合気の空燃比を運転条件に応じて理論空燃比とこれより
リーン側の空燃比とに切換えると共に、排気系に三元触
媒とリーンＮＯx 還元触媒との少なくとも一方を備える
エンジンの制御装置に関する。
合気の空燃比を運転条件に応じて理論空燃比とこれより
リーン側の空燃比とに切換えると共に、排気系に三元触
媒とリーンＮＯx 還元触媒との少なくとも一方を備える
エンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、燃費向上を目的として、エン
ジンに供給する混合気の空燃比を所定の運転条件にて理
論空燃比（ストイキ；Ａ／Ｆ＝14.7）よりリーン側の空
燃比（例えばＡ／Ｆ＝22）に制御するようにしたリーン
制御エンジンが提案されている。この場合、リーン化の
程度がわずかであると、ＮＯｘの発生量が増大するの
で、空燃比を22程度まで大幅にリーン化する必要があ
る。
ジンに供給する混合気の空燃比を所定の運転条件にて理
論空燃比（ストイキ；Ａ／Ｆ＝14.7）よりリーン側の空
燃比（例えばＡ／Ｆ＝22）に制御するようにしたリーン
制御エンジンが提案されている。この場合、リーン化の
程度がわずかであると、ＮＯｘの発生量が増大するの
で、空燃比を22程度まで大幅にリーン化する必要があ
る。
【０００３】そして、特開平３−２１７６４０号公報に
記載の装置では、排気系にリーンＮＯx 還元触媒を備え
る場合に、リーンＮＯx 還元触媒に流入する排気中のＨ
Ｃの量がリーンＮＯx 還元触媒によるＮＯx 浄化で必要
とされる必要ＨＣ量に対して不足しているか否かを判定
し、不足と判定している間、排気中のＨＣの量を増加せ
しめるように燃料噴射時期を変更して、ＮＯx 浄化を図
るようにしている。
記載の装置では、排気系にリーンＮＯx 還元触媒を備え
る場合に、リーンＮＯx 還元触媒に流入する排気中のＨ
Ｃの量がリーンＮＯx 還元触媒によるＮＯx 浄化で必要
とされる必要ＨＣ量に対して不足しているか否かを判定
し、不足と判定している間、排気中のＨＣの量を増加せ
しめるように燃料噴射時期を変更して、ＮＯx 浄化を図
るようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に記載の装置にあっては、排気中のＨＣ濃度が所定値
以下の場合に燃料噴射時期を変化させてＨＣを増大させ
ることによりＮＯx の排出量を低減するようになってお
り、ＨＣセンサが必要であるために、システムが複雑に
なるし、ＨＣ濃度が低い条件では常に燃料噴射時期を変
更するので、燃費や安定度が悪化するという問題点があ
った。
報に記載の装置にあっては、排気中のＨＣ濃度が所定値
以下の場合に燃料噴射時期を変化させてＨＣを増大させ
ることによりＮＯx の排出量を低減するようになってお
り、ＨＣセンサが必要であるために、システムが複雑に
なるし、ＨＣ濃度が低い条件では常に燃料噴射時期を変
更するので、燃費や安定度が悪化するという問題点があ
った。
【０００５】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、ＮＯx の発生量が最も多い空燃比
切換時において、排気中のＨＣを増大させて、ＮＯx の
排出量を低減することを目的とする。
してなされたもので、ＮＯx の発生量が最も多い空燃比
切換時において、排気中のＨＣを増大させて、ＮＯx の
排出量を低減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、エ
ンジンに供給する混合気の空燃比を運転条件に応じて理
論空燃比とこれよりリーン側の空燃比とに切換える空燃
比切換手段を備えると共に、排気系に三元触媒とリーン
ＮＯx 還元触媒との少なくとも一方を備えるエンジンに
おいて、図１に示すように、前記空燃比切換手段Ａによ
る空燃比の切換時に、エンジンの燃焼状態に関する制御
量（具体的には燃料噴射時期や点火時期など）を排気中
のＨＣが増大する方向に補正するエンジン制御量補正手
段Ｂを設け、該エンジン制御量補正手段Ｂは、補正開始
時に補正量を最大とし、開始後に補正量を０まで減少さ
せるものとして、エンジンの制御装置を構成する。
ンジンに供給する混合気の空燃比を運転条件に応じて理
論空燃比とこれよりリーン側の空燃比とに切換える空燃
比切換手段を備えると共に、排気系に三元触媒とリーン
ＮＯx 還元触媒との少なくとも一方を備えるエンジンに
おいて、図１に示すように、前記空燃比切換手段Ａによ
る空燃比の切換時に、エンジンの燃焼状態に関する制御
量（具体的には燃料噴射時期や点火時期など）を排気中
のＨＣが増大する方向に補正するエンジン制御量補正手
段Ｂを設け、該エンジン制御量補正手段Ｂは、補正開始
時に補正量を最大とし、開始後に補正量を０まで減少さ
せるものとして、エンジンの制御装置を構成する。
【０００７】
【作用】上記の構成においては、空燃比の切換時に、エ
ンジンの燃焼状態に関する制御量、具体的には燃料噴射
時期や点火時期などを補正して、排気中のＨＣを増大さ
せる。特に、三元触媒の場合は、排気中のＨＣの増大に
より触媒内にＨＣを吸着させて、触媒入口のＡ／Ｆはス
トイキ→リーンに変化しても、触媒内のＡ／Ｆをストイ
キに近い値に保って、ＮＯx 排出量を低減できる。ま
た、リーン→ストイキに変化するときも、より早く触媒
内のＡ／Ｆをストイキにすることができ、ＮＯx排出量
を低減できる。
ンジンの燃焼状態に関する制御量、具体的には燃料噴射
時期や点火時期などを補正して、排気中のＨＣを増大さ
せる。特に、三元触媒の場合は、排気中のＨＣの増大に
より触媒内にＨＣを吸着させて、触媒入口のＡ／Ｆはス
トイキ→リーンに変化しても、触媒内のＡ／Ｆをストイ
キに近い値に保って、ＮＯx 排出量を低減できる。ま
た、リーン→ストイキに変化するときも、より早く触媒
内のＡ／Ｆをストイキにすることができ、ＮＯx排出量
を低減できる。
【０００８】また、リーンＮＯx 還元触媒の場合は、Ｈ
Ｃ／ＮＯが大きいと、ＮＯx の転換効率が高くなるの
で、ＨＣを増大させることでＮＯx の排出量を低減でき
る。更に、ＨＣを増大させるための補正量も補正開始時
に最大として、開始後は減少させ、補正終了と共に０に
することにより、最小限のＨＣ増大で、ＮＯx 排出量の
低減を図ることができる。
Ｃ／ＮＯが大きいと、ＮＯx の転換効率が高くなるの
で、ＨＣを増大させることでＮＯx の排出量を低減でき
る。更に、ＨＣを増大させるための補正量も補正開始時
に最大として、開始後は減少させ、補正終了と共に０に
することにより、最小限のＨＣ増大で、ＮＯx 排出量の
低減を図ることができる。
【０００９】
【実施例】先ず本発明の第１の実施例を説明する。図２
はシステム構成を示している。エンジン１の各気筒の燃
焼室には、エアクリーナ２から、スロットル弁３、吸気
マニホールド４を介して、空気が吸入される。吸気マニ
ホールド４の各ブランチ部にはそれぞれ電磁式の燃料噴
射弁５が設けられており、各燃料噴射弁５から噴射され
る燃料により混合気が生成される。
はシステム構成を示している。エンジン１の各気筒の燃
焼室には、エアクリーナ２から、スロットル弁３、吸気
マニホールド４を介して、空気が吸入される。吸気マニ
ホールド４の各ブランチ部にはそれぞれ電磁式の燃料噴
射弁５が設けられており、各燃料噴射弁５から噴射され
る燃料により混合気が生成される。
【００１０】各燃料噴射弁５はコントロールユニット12
からエンジン回転に同期して燃料噴射開始時期に出力さ
れる駆動パルス信号により通電されて開弁し、所定圧力
に調整された燃料を噴射する。従って、駆動パルス信号
のパルス幅により燃料噴射量が制御される。各燃料噴射
弁５から噴射された燃料により生成された混合気は各燃
焼室内で点火栓６により点火されて燃焼する。尚、各点
火栓６はコントロールユニット12からの点火信号により
パワトラユニット21及び点火コイル22を介して点火作動
する。
からエンジン回転に同期して燃料噴射開始時期に出力さ
れる駆動パルス信号により通電されて開弁し、所定圧力
に調整された燃料を噴射する。従って、駆動パルス信号
のパルス幅により燃料噴射量が制御される。各燃料噴射
弁５から噴射された燃料により生成された混合気は各燃
焼室内で点火栓６により点火されて燃焼する。尚、各点
火栓６はコントロールユニット12からの点火信号により
パワトラユニット21及び点火コイル22を介して点火作動
する。
【００１１】エンジン１からの排気は、排気マニホール
ド７を経て、排気管８に至る。この排気管８の途中に
は、リーン条件下でＮＯx を還元可能なリーンＮＯx 還
元触媒（例えばゼオライトを金属イオン交換したもの）
９と、理論空燃比付近でＨＣ，ＣＯを酸化しＮＯx を還
元する三元触媒10とが直列に介装されている。そして、
排気は触媒９，10を通過後、マフラー11を経て排出され
る。
ド７を経て、排気管８に至る。この排気管８の途中に
は、リーン条件下でＮＯx を還元可能なリーンＮＯx 還
元触媒（例えばゼオライトを金属イオン交換したもの）
９と、理論空燃比付近でＨＣ，ＣＯを酸化しＮＯx を還
元する三元触媒10とが直列に介装されている。そして、
排気は触媒９，10を通過後、マフラー11を経て排出され
る。
【００１２】コントロールユニット12は、マイクロコン
ピュータを内蔵するもので、各種のセンサから信号が入
力されている。前記各種のセンサとしては、スロットル
弁３の上流側でエンジン１の吸入空気流量Ｑを検出する
エアフローメータ13、エンジン１のカム軸回転から基準
クランク角信号及び単位クランク角信号を出力し間接的
にエンジン回転数Ｎを検出できるクランク角センサ14、
エンジン１のウォータジャケット内の冷却水温度Ｔｗを
検出する水温センサ15等が設けられている。
ピュータを内蔵するもので、各種のセンサから信号が入
力されている。前記各種のセンサとしては、スロットル
弁３の上流側でエンジン１の吸入空気流量Ｑを検出する
エアフローメータ13、エンジン１のカム軸回転から基準
クランク角信号及び単位クランク角信号を出力し間接的
にエンジン回転数Ｎを検出できるクランク角センサ14、
エンジン１のウォータジャケット内の冷却水温度Ｔｗを
検出する水温センサ15等が設けられている。
【００１３】ここにおいて、コントロールユニット12
は、前記各種のセンサからの信号に基づき後述のごとく
演算処理を行って、燃料噴射弁５の作動を制御する。図
３のフローチャートに従って燃料噴射弁５の制御のため
のコントロールユニット12の演算処理内容について説明
する。尚、本フローは例えば50ms毎に実行される。
は、前記各種のセンサからの信号に基づき後述のごとく
演算処理を行って、燃料噴射弁５の作動を制御する。図
３のフローチャートに従って燃料噴射弁５の制御のため
のコントロールユニット12の演算処理内容について説明
する。尚、本フローは例えば50ms毎に実行される。
【００１４】ステップ１（図にはＳ１と記してある。以
下同様）では、エアフローメータ13からの信号に基づい
て吸入空気流量Ｑを検出する。ステップ２では、クラン
ク角センサ14からの信号に基づいてエンジン回転数Ｎを
検出する。ステップ３では、吸入空気流量Ｑとエンジン
回転数Ｎとから、理論空燃比相当の基本燃料噴射量Ｔｐ
＝Ｋ×Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）を計算する。
下同様）では、エアフローメータ13からの信号に基づい
て吸入空気流量Ｑを検出する。ステップ２では、クラン
ク角センサ14からの信号に基づいてエンジン回転数Ｎを
検出する。ステップ３では、吸入空気流量Ｑとエンジン
回転数Ｎとから、理論空燃比相当の基本燃料噴射量Ｔｐ
＝Ｋ×Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）を計算する。
【００１５】ステップ４では、水温センサ15からの信号
に基づいて冷却水温度Ｔｗを検出する。ステップ５で
は、冷却水温度Ｔｗが70℃を超えているか否かを判定
し、70℃以下の場合はリーン化するとエンジンの安定度
が悪化するためストイキ条件としてステップ８へ進み、
70℃を超えている場合はステップ６へ進む。
に基づいて冷却水温度Ｔｗを検出する。ステップ５で
は、冷却水温度Ｔｗが70℃を超えているか否かを判定
し、70℃以下の場合はリーン化するとエンジンの安定度
が悪化するためストイキ条件としてステップ８へ進み、
70℃を超えている場合はステップ６へ進む。
【００１６】ステップ６では、エンジン回転数Ｎが 800
rpm 〜4000rpm の範囲内か否かを判定し、範囲外の場合
はストイキ条件としてステップ８へ進み、範囲内の場合
はステップ７へ進む。ステップ７では、基本燃料噴射量
Ｔｐが 0.5ms〜５msの範囲内か否かを判定し、範囲外の
場合はストイキ条件としてステップ８へ進み、範囲内の
場合はリーン条件としてステップ11へ進む。
rpm 〜4000rpm の範囲内か否かを判定し、範囲外の場合
はストイキ条件としてステップ８へ進み、範囲内の場合
はステップ７へ進む。ステップ７では、基本燃料噴射量
Ｔｐが 0.5ms〜５msの範囲内か否かを判定し、範囲外の
場合はストイキ条件としてステップ８へ進み、範囲内の
場合はリーン条件としてステップ11へ進む。
【００１７】すなわち、本実施例では、Ｔｗ＞70℃、80
0rpm＜Ｎ＜4000rpm 、かつ 0.5ms＜Ｔｐ＜５msをリーン
条件としており、これらが１つでも満たされないときを
ストイキ条件としている。ストイキ条件の場合は、ステ
ップ８〜10を実行する。ステップ８では、基本燃料噴射
量Ｔｐとバッテリ電圧に基づく電圧補正分Ｔｓとから、
次式に従って、Ａ／Ｆ＝14.7を目標空燃比とする燃料噴
射量Ｔｉを計算する。
0rpm＜Ｎ＜4000rpm 、かつ 0.5ms＜Ｔｐ＜５msをリーン
条件としており、これらが１つでも満たされないときを
ストイキ条件としている。ストイキ条件の場合は、ステ
ップ８〜10を実行する。ステップ８では、基本燃料噴射
量Ｔｐとバッテリ電圧に基づく電圧補正分Ｔｓとから、
次式に従って、Ａ／Ｆ＝14.7を目標空燃比とする燃料噴
射量Ｔｉを計算する。
【００１８】Ｔｉ＝Ｔｐ＋Ｔｓ ステップ９では、エンジン回転数Ｎと基本燃料噴射量Ｔ
ｐとからマップを参照してＡ／Ｆ＝14.7に対応する燃料
噴射開始時期ＩＴを設定する。燃料噴射量Ｔｉ及び燃料
噴射開始時期ＩＴが設定されると、ＩＴのタイミング
で、Ｔｉのパルス幅の駆動パルス信号が燃料噴射弁５に
出力されて燃料噴射が行われる。このとき、空燃比はス
トイキ（Ａ／Ｆ＝14.7）に制御される。
ｐとからマップを参照してＡ／Ｆ＝14.7に対応する燃料
噴射開始時期ＩＴを設定する。燃料噴射量Ｔｉ及び燃料
噴射開始時期ＩＴが設定されると、ＩＴのタイミング
で、Ｔｉのパルス幅の駆動パルス信号が燃料噴射弁５に
出力されて燃料噴射が行われる。このとき、空燃比はス
トイキ（Ａ／Ｆ＝14.7）に制御される。
【００１９】ステップ10では、リーン条件成立からの時
間を示すタイマＴｍの値を０にして、本フローを終了す
る。リーン条件の場合は、ステップ11〜16を実行する。
ステップ11では、基本燃料噴射量Ｔｐとバッテリ電圧に
基づく電圧補正分Ｔｓとから、次式に従って、Ａ／Ｆ＝
22を目標空燃比とする燃料噴射量Ｔｉを計算する。
間を示すタイマＴｍの値を０にして、本フローを終了す
る。リーン条件の場合は、ステップ11〜16を実行する。
ステップ11では、基本燃料噴射量Ｔｐとバッテリ電圧に
基づく電圧補正分Ｔｓとから、次式に従って、Ａ／Ｆ＝
22を目標空燃比とする燃料噴射量Ｔｉを計算する。
【００２０】Ｔｉ＝Ｔｐ×（14.7／22）＋Ｔｓ ステップ12では、エンジン回転数Ｎと基本燃料噴射量Ｔ
ｐとからマップを参照してＡ／Ｆ＝22に対応する燃料噴
射開始時期（基本値）ＩＴ0 を設定する。ステップ13で
は、次式に従って、排気中のＨＣを増大させるべく、燃
料噴射開始時期（基本値）ＩＴ0 をリーン条件成立から
の時間を示すタイマＴｍの値に対応して遅らせることに
より、最終的な燃料噴射開始時期ＩＴを設定する。尚、
ΔＴは一定値である。
ｐとからマップを参照してＡ／Ｆ＝22に対応する燃料噴
射開始時期（基本値）ＩＴ0 を設定する。ステップ13で
は、次式に従って、排気中のＨＣを増大させるべく、燃
料噴射開始時期（基本値）ＩＴ0 をリーン条件成立から
の時間を示すタイマＴｍの値に対応して遅らせることに
より、最終的な燃料噴射開始時期ＩＴを設定する。尚、
ΔＴは一定値である。
【００２１】ＩＴ＝ＩＴ0 ＋ΔＴ×（２sec −Ｔｍ） 従って、リーン条件成立直後は、Ｔｍ＝０であるので、
遅れ側への補正量は最大となる。燃料噴射量Ｔｉ及び燃
料噴射開始時期ＩＴが設定されると、ＩＴのタイミング
で、Ｔｉのパルス幅の駆動パルス信号が燃料噴射弁５に
出力されて燃料噴射が行われる。このとき、空燃比はリ
ーン（Ａ／Ｆ＝22）に制御される。
遅れ側への補正量は最大となる。燃料噴射量Ｔｉ及び燃
料噴射開始時期ＩＴが設定されると、ＩＴのタイミング
で、Ｔｉのパルス幅の駆動パルス信号が燃料噴射弁５に
出力されて燃料噴射が行われる。このとき、空燃比はリ
ーン（Ａ／Ｆ＝22）に制御される。
【００２２】ステップ14では、リーン条件成立からの時
間を示すタイマＴｍの値が２sec 以上になっかた否かを
判定し、Ｔｍ＜２sec の場合は、ステップ15へ進んで、
リーン条件成立からの時間を計時するためタイマＴｍの
値を本フローの実行時間隔である50ms分増加させた後、
本フローを終了する。また、Ｔｍ≧２sec の場合は、ス
テップ16へ進んで、タイマＴｍの値を２sec に固定した
後、本フローを終了する。
間を示すタイマＴｍの値が２sec 以上になっかた否かを
判定し、Ｔｍ＜２sec の場合は、ステップ15へ進んで、
リーン条件成立からの時間を計時するためタイマＴｍの
値を本フローの実行時間隔である50ms分増加させた後、
本フローを終了する。また、Ｔｍ≧２sec の場合は、ス
テップ16へ進んで、タイマＴｍの値を２sec に固定した
後、本フローを終了する。
【００２３】これにより、リーン条件成立から２sec 間
は、本フローの実行毎に、ステップ13で用いるタイマＴ
ｍの値が増大し、燃料噴射開始時期ＩＴの遅れ側への補
正量が補正開始時の最大値から次第に減少する。そし
て、２sec 後に補正量が０となって、ＩＴ＝ＩＴ0 とな
る。これはリーン化してから２sec 後には吸気マニホー
ルドやシリンダ内の壁流変化が安定して、触媒９，10内
でのＡ／Ｆ変化が完全に終了するため、燃料噴射開始時
期を変化させてＨＣを増大させる必要がなくなるためで
ある。
は、本フローの実行毎に、ステップ13で用いるタイマＴ
ｍの値が増大し、燃料噴射開始時期ＩＴの遅れ側への補
正量が補正開始時の最大値から次第に減少する。そし
て、２sec 後に補正量が０となって、ＩＴ＝ＩＴ0 とな
る。これはリーン化してから２sec 後には吸気マニホー
ルドやシリンダ内の壁流変化が安定して、触媒９，10内
でのＡ／Ｆ変化が完全に終了するため、燃料噴射開始時
期を変化させてＨＣを増大させる必要がなくなるためで
ある。
【００２４】尚、本実施例においては、ステップ５〜７
での判定に基づいてステップ８又はステップ11を実行す
る部分が空燃比切換手段に相当し、ステップ12の部分が
空燃比切換時のエンジン制御量補正手段に相当する。本
実施例の作用効果を説明する。図４に燃料噴射開始時期
に対するＨＣの発生量（ＨＣ濃度）の特性を示す。
での判定に基づいてステップ８又はステップ11を実行す
る部分が空燃比切換手段に相当し、ステップ12の部分が
空燃比切換時のエンジン制御量補正手段に相当する。本
実施例の作用効果を説明する。図４に燃料噴射開始時期
に対するＨＣの発生量（ＨＣ濃度）の特性を示す。
【００２５】これはシーケンシャル噴射の場合で、吸入
行程で燃料噴射を開始した場合にＨＣは増大することを
示している。その理由は、吸気弁の開いている時間に噴
霧が直接シリンダ内に吸入されるからであり、それ以外
のタイミングでは吸気ポート内で気化された噴霧がシリ
ンダ内に吸入されるからである。従って、吸入行程で燃
料が噴射されるとＨＣが増大し、通常は吸気弁の開弁開
始までに燃料噴射が終了するように燃料噴射開始時期を
定めるので、これを遅らせて吸気弁の開弁後にも燃料噴
射がなされるようにすれば、ＨＣを増大できる。但し、
常にＨＣが増大するような燃料噴射開始時期に設定する
と、エンジンの安定度が悪化するので、燃料噴射開始時
期の変更は必要最小限の短い時間とすることが望まし
い。
行程で燃料噴射を開始した場合にＨＣは増大することを
示している。その理由は、吸気弁の開いている時間に噴
霧が直接シリンダ内に吸入されるからであり、それ以外
のタイミングでは吸気ポート内で気化された噴霧がシリ
ンダ内に吸入されるからである。従って、吸入行程で燃
料が噴射されるとＨＣが増大し、通常は吸気弁の開弁開
始までに燃料噴射が終了するように燃料噴射開始時期を
定めるので、これを遅らせて吸気弁の開弁後にも燃料噴
射がなされるようにすれば、ＨＣを増大できる。但し、
常にＨＣが増大するような燃料噴射開始時期に設定する
と、エンジンの安定度が悪化するので、燃料噴射開始時
期の変更は必要最小限の短い時間とすることが望まし
い。
【００２６】図５にタイミングチャートを示す。先ず燃
料噴射量Ｔｉがリーン化のためにステップ的に減少す
る。これに対応してＴｍが増加して、２sec 後には飽和
する。燃料噴射開始時期ＩＴは、従来例ではリーン化に
対応した目標噴射開始時期となるようにステップ的にや
や遅れ側に変化するが、本実施例ではその目標噴射開始
時期に対しタイマＴｍの値に逆比例の角度だけ更に遅れ
側に補正を行う。これによって触媒入口のＨＣは本実施
例では増加する。これにより、触媒内のＡ／Ｆは還元材
であるＨＣが増加するため、ストイキ付近が長く続く。
すると、三元触媒の場合は、ＮＯx 転化作用が生かせ
て、触媒出口でのＮＯx 排出量が減少する。また、リー
ンＮＯx 還元触媒の場合は、ＨＣ／ＮＯが大きくなるの
で、ＮＯx排出量が減少する。従って、いずれも、Ａ／
Ｆ切換中の触媒出口でのＮＯx 排出量が従来例に比して
低減される。
料噴射量Ｔｉがリーン化のためにステップ的に減少す
る。これに対応してＴｍが増加して、２sec 後には飽和
する。燃料噴射開始時期ＩＴは、従来例ではリーン化に
対応した目標噴射開始時期となるようにステップ的にや
や遅れ側に変化するが、本実施例ではその目標噴射開始
時期に対しタイマＴｍの値に逆比例の角度だけ更に遅れ
側に補正を行う。これによって触媒入口のＨＣは本実施
例では増加する。これにより、触媒内のＡ／Ｆは還元材
であるＨＣが増加するため、ストイキ付近が長く続く。
すると、三元触媒の場合は、ＮＯx 転化作用が生かせ
て、触媒出口でのＮＯx 排出量が減少する。また、リー
ンＮＯx 還元触媒の場合は、ＨＣ／ＮＯが大きくなるの
で、ＮＯx排出量が減少する。従って、いずれも、Ａ／
Ｆ切換中の触媒出口でのＮＯx 排出量が従来例に比して
低減される。
【００２７】更に、図６に本実施例と比較例（一律値補
正の場合）との比較を示す。比較例では、触媒内のＡ／
Ｆ変化が早くなってＮＯx 排出量は低減するが、トルク
変化が急俊になるため、車両の前後Ｇが大きくなって運
転性が悪化する。次に本発明の第２の実施例を説明す
る。この実施例は、空燃比切換時に点火時期を遅角側に
補正することにより排気中のＨＣを増大させるようにし
たものである。
正の場合）との比較を示す。比較例では、触媒内のＡ／
Ｆ変化が早くなってＮＯx 排出量は低減するが、トルク
変化が急俊になるため、車両の前後Ｇが大きくなって運
転性が悪化する。次に本発明の第２の実施例を説明す
る。この実施例は、空燃比切換時に点火時期を遅角側に
補正することにより排気中のＨＣを増大させるようにし
たものである。
【００２８】システム構成は図２と同じである。コント
ロールユニット12は、図７のフローチャートに従って燃
料噴射弁５による燃料噴射量と点火栓６による点火時期
とを制御する。尚、本フローも50ms毎に実行される。図
７のフローチャートにおいて、図２のフローチャートと
異なるのは、ステップ９’と、ステップ12’，13’の部
分である。
ロールユニット12は、図７のフローチャートに従って燃
料噴射弁５による燃料噴射量と点火栓６による点火時期
とを制御する。尚、本フローも50ms毎に実行される。図
７のフローチャートにおいて、図２のフローチャートと
異なるのは、ステップ９’と、ステップ12’，13’の部
分である。
【００２９】ステップ９’では、ストイキ条件の場合
に、エンジン回転数Ｎと基本燃料噴射量Ｔｐとからマッ
プを参照してＡ／Ｆ＝14.7に対応する点火時期（点火進
角）ＡＤＶを設定する。ステップ12’12では、リーン条
件の場合に、エンジン回転数Ｎと基本燃料噴射量Ｔｐと
からマップを参照してＡ／Ｆ＝22に対応する点火時期
（点火進角の基本値）ＡＤＶ0 を設定する。
に、エンジン回転数Ｎと基本燃料噴射量Ｔｐとからマッ
プを参照してＡ／Ｆ＝14.7に対応する点火時期（点火進
角）ＡＤＶを設定する。ステップ12’12では、リーン条
件の場合に、エンジン回転数Ｎと基本燃料噴射量Ｔｐと
からマップを参照してＡ／Ｆ＝22に対応する点火時期
（点火進角の基本値）ＡＤＶ0 を設定する。
【００３０】ステップ13’では、次式に従って、排気中
のＨＣを増大させるべく、点火時期（基本値）ＡＤＶ0
をリーン条件成立からの時間を示すタイマＴｍの値に対
応して遅らせることにより、最終的な点火時期ＡＤＶを
設定する。尚、ΔＴは一定値である。 ＡＤＶ＝ＡＤＶ0 −ΔＴ×（２sec −Ｔｍ） 従って、リーン化と同時に点火時期ＡＤＶを最大の補正
量で遅角側に補正し、リーン化から２sec 経過するまで
は補正量を次第に減少させて、２sec 経過後に補正量を
０にする。
のＨＣを増大させるべく、点火時期（基本値）ＡＤＶ0
をリーン条件成立からの時間を示すタイマＴｍの値に対
応して遅らせることにより、最終的な点火時期ＡＤＶを
設定する。尚、ΔＴは一定値である。 ＡＤＶ＝ＡＤＶ0 −ΔＴ×（２sec −Ｔｍ） 従って、リーン化と同時に点火時期ＡＤＶを最大の補正
量で遅角側に補正し、リーン化から２sec 経過するまで
は補正量を次第に減少させて、２sec 経過後に補正量を
０にする。
【００３１】本実施例の作用効果を説明する。図８に点
火時期に対するＨＣの発生量（ＨＣ濃度）の特性を示
す。これからわかるように、点火時期を遅角すると、Ｈ
Ｃは増加する。しかし、常に遅角していると、安定度や
燃費が悪化するので、必要最小限とする必要がある。図
９にタイミングチャートを示す。
火時期に対するＨＣの発生量（ＨＣ濃度）の特性を示
す。これからわかるように、点火時期を遅角すると、Ｈ
Ｃは増加する。しかし、常に遅角していると、安定度や
燃費が悪化するので、必要最小限とする必要がある。図
９にタイミングチャートを示す。
【００３２】先ず燃料噴射量Ｔｉがリーン化のためにス
テップ的に減少する。これに対応してＴｍが増加して、
２sec 後には飽和する。点火時期ＡＤＶは、従来例では
リーン化に対応した目標点火時期となるようにステップ
的に進角側に変化するが、本実施例ではその目標点火時
期に対しタイマＴｍの値に逆比例の角度だけ遅角側に補
正を行う。これによって触媒入口のＨＣは増加し、触媒
内のＡ／Ｆは還元材であるＨＣが増加するため、Ａ／Ｆ
の変化が遅れる。このため、三元触媒の場合は、ストイ
キでのＮＯx 転化性能を保てる。また、リーンＮＯx 還
元触媒の場合は、ＨＣ／ＮＯが大きくなるので、ＮＯx
転化性能が高まる。従って、いずれの場合も、触媒出口
でのＮＯx 排出量が減少する。
テップ的に減少する。これに対応してＴｍが増加して、
２sec 後には飽和する。点火時期ＡＤＶは、従来例では
リーン化に対応した目標点火時期となるようにステップ
的に進角側に変化するが、本実施例ではその目標点火時
期に対しタイマＴｍの値に逆比例の角度だけ遅角側に補
正を行う。これによって触媒入口のＨＣは増加し、触媒
内のＡ／Ｆは還元材であるＨＣが増加するため、Ａ／Ｆ
の変化が遅れる。このため、三元触媒の場合は、ストイ
キでのＮＯx 転化性能を保てる。また、リーンＮＯx 還
元触媒の場合は、ＨＣ／ＮＯが大きくなるので、ＮＯx
転化性能が高まる。従って、いずれの場合も、触媒出口
でのＮＯx 排出量が減少する。
【００３３】尚、第１の実施例では燃料噴射時期を補正
したが、燃料噴射時期による補正は発生するＨＣ量が大
きく変化して、Ａ／Ｆのストレージ効果がより大きく得
られる利点がある。また、第２の実施例では点火時期を
補正したが、点火時期による補正は応答遅れがないため
応答が早くなるという利点がある。また、第１及び第２
の実施例において、フローチャート上ではストイキ→リ
ーンの切換時のみ補正を行うようになっているが、リー
ン→ストイキの切換時にも補正を行うようにしてもよ
い。
したが、燃料噴射時期による補正は発生するＨＣ量が大
きく変化して、Ａ／Ｆのストレージ効果がより大きく得
られる利点がある。また、第２の実施例では点火時期を
補正したが、点火時期による補正は応答遅れがないため
応答が早くなるという利点がある。また、第１及び第２
の実施例において、フローチャート上ではストイキ→リ
ーンの切換時のみ補正を行うようになっているが、リー
ン→ストイキの切換時にも補正を行うようにしてもよ
い。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、空
燃比切換時にＨＣが増大するように燃料噴射時期や点火
時期などのエンジンの燃焼状態に関する制御量を補正制
御することにより、三元触媒においては空燃比切換中に
空燃比がストイキに近い値となる時間が長くなるし、リ
ーンＮＯx 還元触媒においてはＨＣ／ＮＯが大きくなる
ので、ＮＯx 排出量が減少するという効果が得られる。
また、空燃比切換時にのみ補正制御を行うことでエンジ
ンの安定度や燃費の悪化を最小限に抑えることができる
という効果も得られる。
燃比切換時にＨＣが増大するように燃料噴射時期や点火
時期などのエンジンの燃焼状態に関する制御量を補正制
御することにより、三元触媒においては空燃比切換中に
空燃比がストイキに近い値となる時間が長くなるし、リ
ーンＮＯx 還元触媒においてはＨＣ／ＮＯが大きくなる
ので、ＮＯx 排出量が減少するという効果が得られる。
また、空燃比切換時にのみ補正制御を行うことでエンジ
ンの安定度や燃費の悪化を最小限に抑えることができる
という効果も得られる。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の実施例を示すシステム図
【図３】 第１の実施例のフローチャート
【図４】 燃料噴射開始時期とＨＣ濃度との関係を示す
図
図
【図５】 第１の実施例の従来例と対比したタイミング
チャート
チャート
【図６】 第１の実施例の比較例と対比したタイミング
チャート
チャート
【図７】 第２の実施例のフローチャート
【図８】 点火時期とＨＣ濃度との関係を示す図
【図９】 第２の実施例のタイミングチャート
１ エンジン ５ 燃料噴射弁 ６ 点火栓 ９ リーンＮＯx 還元触媒 10 三元触媒 12 コントロールユニット 13 エアフローメータ 14 クランク角センサ 15 水温センサ
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 45/00 ３０１ Ｇ Ｆ０２Ｐ 5/15
Claims (1)
- 【請求項１】エンジンに供給する混合気の空燃比を運転
条件に応じて理論空燃比とこれよりリーン側の空燃比と
に切換える空燃比切換手段を備えると共に、排気系に三
元触媒とリーンＮＯx 還元触媒との少なくとも一方を備
えるエンジンにおいて、 前記空燃比切換手段による空燃比の切換時に、エンジン
の燃焼状態に関する制御量を排気中のＨＣが増大する方
向に補正するエンジン制御量補正手段を有し、該エンジ
ン制御量補正手段は、補正開始時に補正量を最大とし、
開始後に補正量を０まで減少させるものであることを特
徴とするエンジンの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5198260A JPH0754697A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | エンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5198260A JPH0754697A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | エンジンの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754697A true JPH0754697A (ja) | 1995-02-28 |
Family
ID=16388178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5198260A Pending JPH0754697A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754697A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997019261A1 (fr) * | 1995-11-17 | 1997-05-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispositif de reglage des emissions d'echappement pour moteurs a combustion interne |
-
1993
- 1993-08-10 JP JP5198260A patent/JPH0754697A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997019261A1 (fr) * | 1995-11-17 | 1997-05-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispositif de reglage des emissions d'echappement pour moteurs a combustion interne |
| US6119452A (en) * | 1995-11-17 | 2000-09-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for purifying exhaust gas of internal combustion engine |
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