JPH08270484A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 排気通路の触媒上流への２次空気の導入によ
る触媒の早期活性化を確実にする。 【構成】 水温ＴＷに基づいて第１の燃料増量率として
水温増量率ＫＴＷを設定するＳ２。２次空気導入時（エ
アポンプＯＮ）でかつアイドル運転時（アイドルスイッ
チＯＮ）に、触媒入口空燃比が理論空燃比よりもリーン
側の所定値になるように第２の燃料増量率として２次空
気対応増量率ＫＡＰを演算するＳ３〜Ｓ５。それ以外は
ＫＡＰ＝０にするＳ６。そして、水温増量率ＫＴＷと２
次空気対応増量率ＫＡＰとのうち大きい方を選択して、
最終的な増量率ＫＭを設定しＳ７、燃料噴射量Ｔｉの算
出に用いるＳ８。
る触媒の早期活性化を確実にする。 【構成】 水温ＴＷに基づいて第１の燃料増量率として
水温増量率ＫＴＷを設定するＳ２。２次空気導入時（エ
アポンプＯＮ）でかつアイドル運転時（アイドルスイッ
チＯＮ）に、触媒入口空燃比が理論空燃比よりもリーン
側の所定値になるように第２の燃料増量率として２次空
気対応増量率ＫＡＰを演算するＳ３〜Ｓ５。それ以外は
ＫＡＰ＝０にするＳ６。そして、水温増量率ＫＴＷと２
次空気対応増量率ＫＡＰとのうち大きい方を選択して、
最終的な増量率ＫＭを設定しＳ７、燃料噴射量Ｔｉの算
出に用いるＳ８。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気通路の触媒上流に
所定の運転条件にて２次空気を導入する２次空気導入装
置を備える内燃機関の空燃比制御装置に関する。
所定の運転条件にて２次空気を導入する２次空気導入装
置を備える内燃機関の空燃比制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関において、所定の運転条件に
て、排気通路に２次空気を導入して排気中の有害成分で
あるＣＯ，ＨＣを再燃焼させると共に、その燃焼熱によ
って下流側の排気浄化用の触媒の早期活性化を図るよう
にしたものがある（特開平６−８１６９６号公報参
照）。
て、排気通路に２次空気を導入して排気中の有害成分で
あるＣＯ，ＨＣを再燃焼させると共に、その燃焼熱によ
って下流側の排気浄化用の触媒の早期活性化を図るよう
にしたものがある（特開平６−８１６９６号公報参
照）。
【０００３】このものでは、アイドル運転状態であって
機関温度が低い場合に２次空気を導入し、２次空気導入
時には、機関の回転変動等に基づいて安定度を検出し、
安定状態である限りにおいて燃料供給量を増量補正して
空燃比をリッチ化するように制御している。
機関温度が低い場合に２次空気を導入し、２次空気導入
時には、機関の回転変動等に基づいて安定度を検出し、
安定状態である限りにおいて燃料供給量を増量補正して
空燃比をリッチ化するように制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の内燃機関の空燃比制御装置にあっては、２次
空気導入時に機関が安定状態である限りにおいて単に燃
料供給量を増量補正しているだけのため、２次空気分を
超える燃料増量のし過ぎにより、触媒入口空燃比がリッ
チ（触媒入口の空気過剰率が 1.0以下）の状態になるこ
とがあり得るため、触媒の早期活性化を達成できない恐
れがあった。
うな従来の内燃機関の空燃比制御装置にあっては、２次
空気導入時に機関が安定状態である限りにおいて単に燃
料供給量を増量補正しているだけのため、２次空気分を
超える燃料増量のし過ぎにより、触媒入口空燃比がリッ
チ（触媒入口の空気過剰率が 1.0以下）の状態になるこ
とがあり得るため、触媒の早期活性化を達成できない恐
れがあった。
【０００５】また、内燃機関においては一般に、機関の
暖機状態（冷却水温）に応じて低温時に燃料供給量を増
量補正（水温増量補正）しているから、水温増量補正と
２次空気対応増量補正とが重なることで、触媒入口空燃
比が更にリッチ化することがあり得るという問題点があ
った。本発明は、このような従来の問題点に鑑み、２次
空気の導入による触媒の早期活性化を確実ならしめるこ
とを目的とする。
暖機状態（冷却水温）に応じて低温時に燃料供給量を増
量補正（水温増量補正）しているから、水温増量補正と
２次空気対応増量補正とが重なることで、触媒入口空燃
比が更にリッチ化することがあり得るという問題点があ
った。本発明は、このような従来の問題点に鑑み、２次
空気の導入による触媒の早期活性化を確実ならしめるこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、排気通路の触媒上流に所定の運転条件にて
２次空気を導入する２次空気導入装置を備える内燃機関
において、図１に示すように、機関の暖機状態に応じて
燃料供給量の増量率を設定する第１の燃料増量率設定手
段と、２次空気導入装置による２次空気導入状態を検出
する２次空気導入状態検出手段と、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、２次空気導入時
でかつアイドル運転時に、触媒入口空燃比が理論空燃比
よりもリーン側の所定値になるように燃料供給量の増量
率を設定する第２の燃料増量率設定手段と、前記第１及
び第２の燃料増量率設定手段により設定される２つの増
量率のうち大きい方を選択する燃料増量率選択手段と、
選択された増量率によって機関への燃料供給量を補正す
る燃料供給量補正手段とを設けて、内燃機関の空燃比制
御装置を構成する。
る発明では、排気通路の触媒上流に所定の運転条件にて
２次空気を導入する２次空気導入装置を備える内燃機関
において、図１に示すように、機関の暖機状態に応じて
燃料供給量の増量率を設定する第１の燃料増量率設定手
段と、２次空気導入装置による２次空気導入状態を検出
する２次空気導入状態検出手段と、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、２次空気導入時
でかつアイドル運転時に、触媒入口空燃比が理論空燃比
よりもリーン側の所定値になるように燃料供給量の増量
率を設定する第２の燃料増量率設定手段と、前記第１及
び第２の燃料増量率設定手段により設定される２つの増
量率のうち大きい方を選択する燃料増量率選択手段と、
選択された増量率によって機関への燃料供給量を補正す
る燃料供給量補正手段とを設けて、内燃機関の空燃比制
御装置を構成する。
【０００７】請求項２に係る発明では、前記第２の燃料
増量率設定手段は、機関吸入空気流量と、２次空気導入
流量と、触媒入口空燃比の前記所定値とから、燃料供給
量の増量率を計算するものであることを特徴とする。請
求項３に係る発明では、前記第２の燃料増量率設定手段
は、計算された燃料供給量の増量率を予め定めた上限値
と比較して、燃料供給量の増量率の上限値を規制する手
段を有していることを特徴とする。
増量率設定手段は、機関吸入空気流量と、２次空気導入
流量と、触媒入口空燃比の前記所定値とから、燃料供給
量の増量率を計算するものであることを特徴とする。請
求項３に係る発明では、前記第２の燃料増量率設定手段
は、計算された燃料供給量の増量率を予め定めた上限値
と比較して、燃料供給量の増量率の上限値を規制する手
段を有していることを特徴とする。
【０００８】請求項４に係る発明では、前記第２の燃料
増量率設定手段は、機関冷却水温に基づいて、触媒入口
空燃比が理論空燃比よりもリーン側の所定値になるよう
な燃料供給量の増量率を推定するものであることを特徴
とする。請求項５に係る発明では、前記第２の燃料増量
率設定手段は、２次空気導入時でかつアイドル運転時の
条件が成立したときに燃料供給量の増量率を触媒入口空
燃比が理論空燃比よりもリーン側の所定値になるような
増量率になるまで時間経過と共に漸増して設定し、前記
条件が不成立になったときに燃料供給量の増量率を時間
経過と共に漸減して設定するものであることを特徴とす
る。
増量率設定手段は、機関冷却水温に基づいて、触媒入口
空燃比が理論空燃比よりもリーン側の所定値になるよう
な燃料供給量の増量率を推定するものであることを特徴
とする。請求項５に係る発明では、前記第２の燃料増量
率設定手段は、２次空気導入時でかつアイドル運転時の
条件が成立したときに燃料供給量の増量率を触媒入口空
燃比が理論空燃比よりもリーン側の所定値になるような
増量率になるまで時間経過と共に漸増して設定し、前記
条件が不成立になったときに燃料供給量の増量率を時間
経過と共に漸減して設定するものであることを特徴とす
る。
【０００９】
【作用】請求項１に係る発明では、２次空気の導入時
に、特にアイドル運転時のようにガス流速が遅いときは
サーマルリアクタ効果が起こるため、２次空気導入時で
かつアイドル運転時に燃料供給量の増量率を増加させる
ように第２の増量率（２次空気対応増量率）を設定し、
２次空気非導入を前提として設定された機関の暖機状態
に応じた第１の増量率（一般には水温増量率）と比較し
て、大きい方を燃料供給量の補正に用いる。
に、特にアイドル運転時のようにガス流速が遅いときは
サーマルリアクタ効果が起こるため、２次空気導入時で
かつアイドル運転時に燃料供給量の増量率を増加させる
ように第２の増量率（２次空気対応増量率）を設定し、
２次空気非導入を前提として設定された機関の暖機状態
に応じた第１の増量率（一般には水温増量率）と比較し
て、大きい方を燃料供給量の補正に用いる。
【００１０】そして、２次空気対応増量率の設定に際し
ては、触媒入口空燃比を理論空燃比よりもリーン側の所
定値になるように設定し、触媒入口空燃比のリーン化に
より、触媒の早期活性化を図る。また、所定以上のリー
ンにならないため、２次空気によって熱が奪われず、排
気温度の低下も少ないので、これによっても触媒の早期
活性化が可能になる。
ては、触媒入口空燃比を理論空燃比よりもリーン側の所
定値になるように設定し、触媒入口空燃比のリーン化に
より、触媒の早期活性化を図る。また、所定以上のリー
ンにならないため、２次空気によって熱が奪われず、排
気温度の低下も少ないので、これによっても触媒の早期
活性化が可能になる。
【００１１】請求項２に係る発明では、２次空気対応増
量率を、機関吸入空気流量や２次空気導入流量などから
計算により設定するので、正確な制御が可能となる。請
求項３に係る発明では、計算された２次空気対応増量率
の上限値を規制する。過度な増量率は機関の失火を招く
からである。請求項４に係る発明では、２次空気対応増
量率を、機関冷却水温に基づいて推定するので、簡易な
制御が可能となる。このような推定が可能となるのは、
アイドル運転時の吸入空気流量は水温によって変化する
ため、触媒入口空燃比を所定値とするように、水温から
２次空気対応増量率を求められるからである。
量率を、機関吸入空気流量や２次空気導入流量などから
計算により設定するので、正確な制御が可能となる。請
求項３に係る発明では、計算された２次空気対応増量率
の上限値を規制する。過度な増量率は機関の失火を招く
からである。請求項４に係る発明では、２次空気対応増
量率を、機関冷却水温に基づいて推定するので、簡易な
制御が可能となる。このような推定が可能となるのは、
アイドル運転時の吸入空気流量は水温によって変化する
ため、触媒入口空燃比を所定値とするように、水温から
２次空気対応増量率を求められるからである。
【００１２】請求項５に係る発明では、２次空気導入時
でかつアイドル運転時の条件が成立したときに、燃料供
給量の増量率を時間経過と共に漸増して、触媒入口空燃
比がリーン側の所定値になるような増量率まで、緩やか
に変化させる。また、前記条件が不成立になったとき
は、燃料供給量の増量率を時間経過と共に漸減して、緩
やかに変化させる。従って、水温増量率と２次空気対応
増量率との切換時に、急激な増量率の変更がなく、滑ら
かに変化するため、機関の安定度や排気性能への影響を
和らげることができる。
でかつアイドル運転時の条件が成立したときに、燃料供
給量の増量率を時間経過と共に漸増して、触媒入口空燃
比がリーン側の所定値になるような増量率まで、緩やか
に変化させる。また、前記条件が不成立になったとき
は、燃料供給量の増量率を時間経過と共に漸減して、緩
やかに変化させる。従って、水温増量率と２次空気対応
増量率との切換時に、急激な増量率の変更がなく、滑ら
かに変化するため、機関の安定度や排気性能への影響を
和らげることができる。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。先ず第１
の実施例について図２〜図４により説明する。図２はシ
ステム図である。機関１には、エアクリーナ２から吸気
通路３を通ってスロットル弁４の制御を受けつつ空気が
吸入される。吸気通路３のマニホールド部分には燃料供
給手段として各気筒毎に燃料噴射弁５が設けられてい
て、燃料が噴射供給される。
の実施例について図２〜図４により説明する。図２はシ
ステム図である。機関１には、エアクリーナ２から吸気
通路３を通ってスロットル弁４の制御を受けつつ空気が
吸入される。吸気通路３のマニホールド部分には燃料供
給手段として各気筒毎に燃料噴射弁５が設けられてい
て、燃料が噴射供給される。
【００１４】燃料噴射弁５は、コントロールユニット10
からの駆動パルス信号により通電されて開弁し、通電停
止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であって、駆動パル
ス信号のパルス幅によって燃料噴射量が制御され、この
燃料噴射量の制御により空燃比が制御される。機関１の
各気筒内で混合気は点火栓（図示せず）により着火され
て燃焼し、この燃焼により生じた排気は排気通路６より
排出される。
からの駆動パルス信号により通電されて開弁し、通電停
止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であって、駆動パル
ス信号のパルス幅によって燃料噴射量が制御され、この
燃料噴射量の制御により空燃比が制御される。機関１の
各気筒内で混合気は点火栓（図示せず）により着火され
て燃焼し、この燃焼により生じた排気は排気通路６より
排出される。
【００１５】排気通路６には、排気中のＨＣ，ＣＯ，Ｎ
Ｏｘを酸化・還元して浄化するための三元触媒７が介装
されている。また、排気通路６の触媒７上流に２次空気
を導入する２次空気導入装置として、電動式エアポンプ
８と、このエアポンプ８からの２次空気を排気通路６の
触媒７上流に導入する２次空気導入管９とが設けられて
いる。ここにおいて、エアポンプ８はコントロールユニ
ット10からの指令によりオン・オフ制御され、所定の運
転条件にて作動して所定流量Ｑapの２次空気を２次空気
導入管９を介して排気通路６の触媒７上流に導入する。
Ｏｘを酸化・還元して浄化するための三元触媒７が介装
されている。また、排気通路６の触媒７上流に２次空気
を導入する２次空気導入装置として、電動式エアポンプ
８と、このエアポンプ８からの２次空気を排気通路６の
触媒７上流に導入する２次空気導入管９とが設けられて
いる。ここにおいて、エアポンプ８はコントロールユニ
ット10からの指令によりオン・オフ制御され、所定の運
転条件にて作動して所定流量Ｑapの２次空気を２次空気
導入管９を介して排気通路６の触媒７上流に導入する。
【００１６】前記燃料噴射量の制御のため、コントロー
ルユニット10にはエアフローメータ11、クランク角セン
サ12、水温センサ13、アイドルスイッチ14等から信号が
入力されている。エアフローメータ11は、吸気通路３の
スロットル弁４上流に設けられていて、吸入空気流量Ｑ
を検出する。
ルユニット10にはエアフローメータ11、クランク角セン
サ12、水温センサ13、アイドルスイッチ14等から信号が
入力されている。エアフローメータ11は、吸気通路３の
スロットル弁４上流に設けられていて、吸入空気流量Ｑ
を検出する。
【００１７】クランク角センサ12は、基準クランク角信
号と単位クランク角信号とを出力するもので、基準クラ
ンク角信号の周期又は単位クランク角信号の周波数から
機関回転数Ｎを算出可能である。水温センサ13は、機関
１のウォータジャケット内に臨んで、冷却水温ＴＷを検
出する。
号と単位クランク角信号とを出力するもので、基準クラ
ンク角信号の周期又は単位クランク角信号の周波数から
機関回転数Ｎを算出可能である。水温センサ13は、機関
１のウォータジャケット内に臨んで、冷却水温ＴＷを検
出する。
【００１８】アイドルスイッチ14は、スロットル弁４が
全閉状態になるとＯＮとなるものである。ここにおい
て、コントロールユニット10に内蔵のマイクロコンピュ
ータは、図３に示す燃料噴射量演算ルーチンを実行する
ことにより、燃料噴射量Ｔｉを定め、このＴｉに相当す
るパルス幅の駆動パルス信号を機関回転に同期した所定
のタイミングで燃料噴射弁５に出力して、燃料噴射を行
わせる。
全閉状態になるとＯＮとなるものである。ここにおい
て、コントロールユニット10に内蔵のマイクロコンピュ
ータは、図３に示す燃料噴射量演算ルーチンを実行する
ことにより、燃料噴射量Ｔｉを定め、このＴｉに相当す
るパルス幅の駆動パルス信号を機関回転に同期した所定
のタイミングで燃料噴射弁５に出力して、燃料噴射を行
わせる。
【００１９】図３の燃料噴射量演算ルーチンについて説
明する。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11からの信号に基づいて検
出される吸入空気流量Ｑと、クランク角センサ12からの
信号に基づいて算出される機関回転数Ｎとから、機関に
吸入される空気量に対応する理論空燃比相当の基本燃料
噴射量Ｔｐ＝Ｋ・Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）を算出する。
明する。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11からの信号に基づいて検
出される吸入空気流量Ｑと、クランク角センサ12からの
信号に基づいて算出される機関回転数Ｎとから、機関に
吸入される空気量に対応する理論空燃比相当の基本燃料
噴射量Ｔｐ＝Ｋ・Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）を算出する。
【００２０】ステップ２では、水温センサ13からの信号
に基づいて検出される冷却水温ＴＷから、マップを参照
して、第１の増量率としての水温増量率ＫＴＷを設定す
る。尚、水温増量率ＫＴＷは冷却水温ＴＷが低い程大き
く設定される。この部分が第１の燃料増量率設定手段に
相当する。ステップ３では、エアポンプ８がＯＮ（２次
空気導入状態）か否かを判定し、ＯＮの場合はステップ
４へ進む。この部分が２次空気導入状態検出手段に相当
する。
に基づいて検出される冷却水温ＴＷから、マップを参照
して、第１の増量率としての水温増量率ＫＴＷを設定す
る。尚、水温増量率ＫＴＷは冷却水温ＴＷが低い程大き
く設定される。この部分が第１の燃料増量率設定手段に
相当する。ステップ３では、エアポンプ８がＯＮ（２次
空気導入状態）か否かを判定し、ＯＮの場合はステップ
４へ進む。この部分が２次空気導入状態検出手段に相当
する。
【００２１】ステップ４では、アイドルスイッチ14がＯ
Ｎ（アイドル運転状態）か否かを判定し、ＯＮの場合は
ステップ５へ進む。この部分がアイドル運転状態検出手
段に相当する。ステップ５では、２次空気導入時でかつ
アイドル運転時であるので、触媒入口空燃比が理論空燃
比よりもリーン側の所定値（触媒入口の空気過剰率で所
定値λ；λ＞1.0 ）になるように第２の増量率としての
２次空気対応増量率ＫＡＰを演算する。この部分が第２
の燃料増量率設定手段に相当する。
Ｎ（アイドル運転状態）か否かを判定し、ＯＮの場合は
ステップ５へ進む。この部分がアイドル運転状態検出手
段に相当する。ステップ５では、２次空気導入時でかつ
アイドル運転時であるので、触媒入口空燃比が理論空燃
比よりもリーン側の所定値（触媒入口の空気過剰率で所
定値λ；λ＞1.0 ）になるように第２の増量率としての
２次空気対応増量率ＫＡＰを演算する。この部分が第２
の燃料増量率設定手段に相当する。
【００２２】具体的には、図４に示すＫＡＰ演算サブル
ーチンを実行することにより、２次空気対応増量率ＫＡ
Ｐを演算する。図４のＫＡＰ演算サブルーチンについて
説明する。ステップ101 では、機関吸入空気流量Ｑと、
２次空気導入流量Ｑap（エアポンプ８により定まる一定
値）と、触媒入口の目標空気過剰率λとから、次式によ
り、２次空気対応増量率ＫＡＰを計算する。
ーチンを実行することにより、２次空気対応増量率ＫＡ
Ｐを演算する。図４のＫＡＰ演算サブルーチンについて
説明する。ステップ101 では、機関吸入空気流量Ｑと、
２次空気導入流量Ｑap（エアポンプ８により定まる一定
値）と、触媒入口の目標空気過剰率λとから、次式によ
り、２次空気対応増量率ＫＡＰを計算する。
【００２３】ＫＡＰ＝（Ｑ＋Ｑap）／（λ・Ｑ）−１ 次のステップ102 では、計算された２次空気対応増量率
ＫＡＰを予め定めた上限値と比較して、ＫＡＰ＞上限値
の場合にステップ103 で２次空気対応増量率ＫＡＰを上
限値に規制する。過度な増量率は機関の失火に至るから
である。一方、ステップ３の判定でエアポンプ８がＯＦ
Ｆ、又はステップ４での判定でアイドルスイッチ14がＯ
ＦＦの場合は、ステップ６へ進み、２次空気対応増量率
ＫＡＰ＝０とする。
ＫＡＰを予め定めた上限値と比較して、ＫＡＰ＞上限値
の場合にステップ103 で２次空気対応増量率ＫＡＰを上
限値に規制する。過度な増量率は機関の失火に至るから
である。一方、ステップ３の判定でエアポンプ８がＯＦ
Ｆ、又はステップ４での判定でアイドルスイッチ14がＯ
ＦＦの場合は、ステップ６へ進み、２次空気対応増量率
ＫＡＰ＝０とする。
【００２４】これらの後は、ステップ７，８へ進む。ス
テップ７では、水温増量率ＫＴＷと２次空気対応増量率
ＫＡＰとから、次式に示されるように大きい方を選択し
て、最終的な増量率ＫＭを設定する。この部分が燃料増
量率選択手段に相当する。 ＫＭ＝ＭＡＸ（ＫＴＷ，ＫＡＰ） ステップ８では、基本燃料噴射量Ｔｐに対し、次式のご
とく、増量率ＫＭによる補正を施して、最終的な燃料噴
射量Ｔｉを算出する。この部分が燃料供給量補正手段に
相当する。
テップ７では、水温増量率ＫＴＷと２次空気対応増量率
ＫＡＰとから、次式に示されるように大きい方を選択し
て、最終的な増量率ＫＭを設定する。この部分が燃料増
量率選択手段に相当する。 ＫＭ＝ＭＡＸ（ＫＴＷ，ＫＡＰ） ステップ８では、基本燃料噴射量Ｔｐに対し、次式のご
とく、増量率ＫＭによる補正を施して、最終的な燃料噴
射量Ｔｉを算出する。この部分が燃料供給量補正手段に
相当する。
【００２５】Ｔｉ＝Ｔｐ・（１＋ＫＭ） 尚、燃料噴射量Ｔｉの算出に際しては、この他に各種補
正（加速補正、空燃比フィードバック補正、電圧補正
等）が施されるが、ここでは説明を省略する。このよう
にして燃料噴射量Ｔｉが算出されると、これが所定のレ
ジスタにセットされ、所定の燃料噴射タイミングにてＴ
ｉ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。
正（加速補正、空燃比フィードバック補正、電圧補正
等）が施されるが、ここでは説明を省略する。このよう
にして燃料噴射量Ｔｉが算出されると、これが所定のレ
ジスタにセットされ、所定の燃料噴射タイミングにてＴ
ｉ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。
【００２６】このようにして、２次空気導入時でかつア
イドル運転時には、２次空気対応増量率ＫＡＰが設定さ
れ、水温増量率ＫＴＷと比較されて、大きい方が燃料噴
射量の補正に用いられる。そして、２次空気対応増量率
ＫＡＰの設定に際しては、触媒入口空燃比を理論空燃比
よりもリーン側の所定値になるように設定し、触媒入口
空燃比のリーン化により、触媒７の早期活性化を図るこ
とができる。また、所定以上のリーンにならないため、
２次空気によって熱が奪われず、排気温度の低下も少な
いので、これによっても触媒７の早期活性化が可能にな
る。
イドル運転時には、２次空気対応増量率ＫＡＰが設定さ
れ、水温増量率ＫＴＷと比較されて、大きい方が燃料噴
射量の補正に用いられる。そして、２次空気対応増量率
ＫＡＰの設定に際しては、触媒入口空燃比を理論空燃比
よりもリーン側の所定値になるように設定し、触媒入口
空燃比のリーン化により、触媒７の早期活性化を図るこ
とができる。また、所定以上のリーンにならないため、
２次空気によって熱が奪われず、排気温度の低下も少な
いので、これによっても触媒７の早期活性化が可能にな
る。
【００２７】次に第２の実施例について図５により説明
する。この実施例は、図３の燃料噴射量演算ルーチンの
ステップ５において、２次空気導入時でかつアイドル運
転時に、触媒入口空燃比が理論空燃比よりもリーン側の
所定値になるように第２の増量率としての２次空気対応
増量率ＫＡＰを演算する際に、図５に示すＫＡＰ演算サ
ブルーチンを実行することにより、２次空気対応増量率
ＫＡＰを演算するようにしたものである。
する。この実施例は、図３の燃料噴射量演算ルーチンの
ステップ５において、２次空気導入時でかつアイドル運
転時に、触媒入口空燃比が理論空燃比よりもリーン側の
所定値になるように第２の増量率としての２次空気対応
増量率ＫＡＰを演算する際に、図５に示すＫＡＰ演算サ
ブルーチンを実行することにより、２次空気対応増量率
ＫＡＰを演算するようにしたものである。
【００２８】図５のＫＡＰ演算サブルーチンについて説
明する。ステップ201 では、冷却水温ＴＷ（又は始動時
に記憶した始動時水温ＴＷst）から、マップを参照し
て、触媒入口空燃比が理論空燃比よりもリーン側の所定
値（触媒入口の空気過剰率で所定値λ；λ＞1.0 ）にな
るような２次空気対応増量率ＫＡＰを設定する。
明する。ステップ201 では、冷却水温ＴＷ（又は始動時
に記憶した始動時水温ＴＷst）から、マップを参照し
て、触媒入口空燃比が理論空燃比よりもリーン側の所定
値（触媒入口の空気過剰率で所定値λ；λ＞1.0 ）にな
るような２次空気対応増量率ＫＡＰを設定する。
【００２９】アイドル運転時の吸入空気流量Ｑは水温Ｔ
Ｗによって変化するため、触媒入口空燃比を所定値とす
るように、水温ＴＷから２次空気対応増量率ＫＡＰを求
めることができるからである。ここでの２次空気対応増
量率ＫＡＰは冷却水温ＴＷ（又は始動時水温ＴＷst）が
高い程大きく設定される。次に第３の実施例について図
６により説明する。
Ｗによって変化するため、触媒入口空燃比を所定値とす
るように、水温ＴＷから２次空気対応増量率ＫＡＰを求
めることができるからである。ここでの２次空気対応増
量率ＫＡＰは冷却水温ＴＷ（又は始動時水温ＴＷst）が
高い程大きく設定される。次に第３の実施例について図
６により説明する。
【００３０】この実施例は、図３の燃料噴射量演算ルー
チンの代わりに、図６に示す燃料噴射量演算ルーチンを
実行するようにしたものである。図６の燃料噴射量演算
ルーチンについて説明する。ステップ11では、エアフロ
ーメータ11からの信号に基づいて検出される吸入空気流
量Ｑと、クランク角センサ12からの信号に基づいて算出
される機関回転数Ｎとから、機関に吸入される空気量に
対応する理論空燃比相当の基本燃料噴射量Ｔｐ＝Ｋ・Ｑ
／Ｎ（Ｋは定数）を算出する。
チンの代わりに、図６に示す燃料噴射量演算ルーチンを
実行するようにしたものである。図６の燃料噴射量演算
ルーチンについて説明する。ステップ11では、エアフロ
ーメータ11からの信号に基づいて検出される吸入空気流
量Ｑと、クランク角センサ12からの信号に基づいて算出
される機関回転数Ｎとから、機関に吸入される空気量に
対応する理論空燃比相当の基本燃料噴射量Ｔｐ＝Ｋ・Ｑ
／Ｎ（Ｋは定数）を算出する。
【００３１】ステップ12では、水温センサ13からの信号
に基づいて検出される冷却水温ＴＷから、マップを参照
して、第１の増量率としての水温増量率ＫＴＷを設定す
る。尚、水温増量率ＫＴＷは冷却水温ＴＷが低い程大き
く設定される。この部分が第１の燃料増量率設定手段に
相当する。ステップ13では、エアポンプ８がＯＮ（２次
空気導入状態）か否かを判定し、ＯＮの場合はステップ
14へ進む。この部分が２次空気導入状態検出手段に相当
する。
に基づいて検出される冷却水温ＴＷから、マップを参照
して、第１の増量率としての水温増量率ＫＴＷを設定す
る。尚、水温増量率ＫＴＷは冷却水温ＴＷが低い程大き
く設定される。この部分が第１の燃料増量率設定手段に
相当する。ステップ13では、エアポンプ８がＯＮ（２次
空気導入状態）か否かを判定し、ＯＮの場合はステップ
14へ進む。この部分が２次空気導入状態検出手段に相当
する。
【００３２】ステップ14では、アイドルスイッチ14がＯ
Ｎ（アイドル運転状態）か否かを判定し、ＯＮの場合は
ステップ15へ進む。この部分がアイドル運転状態検出手
段に相当する。ステップ15では、２次空気導入時でかつ
アイドル運転時であるので、触媒入口空燃比が理論空燃
比よりもリーン側の所定値になるように２次空気対応増
量率ＫＡＰを演算する。
Ｎ（アイドル運転状態）か否かを判定し、ＯＮの場合は
ステップ15へ進む。この部分がアイドル運転状態検出手
段に相当する。ステップ15では、２次空気導入時でかつ
アイドル運転時であるので、触媒入口空燃比が理論空燃
比よりもリーン側の所定値になるように２次空気対応増
量率ＫＡＰを演算する。
【００３３】具体的には、既に説明した図４又は図５に
示すＫＡＰ演算サブルーチンを実行することにより、２
次空気対応増量率ＫＡＰを演算する。但し、このステッ
プ15で設定される２次空気対応増量率ＫＡＰを以下では
「目標２次空気対応増量率」と呼び、これに基づいて過
渡時を考慮して設定される２次空気対応増量率ＭＫＡＰ
と区別する。
示すＫＡＰ演算サブルーチンを実行することにより、２
次空気対応増量率ＫＡＰを演算する。但し、このステッ
プ15で設定される２次空気対応増量率ＫＡＰを以下では
「目標２次空気対応増量率」と呼び、これに基づいて過
渡時を考慮して設定される２次空気対応増量率ＭＫＡＰ
と区別する。
【００３４】目標２次空気対応増量率ＫＡＰの設定後
は、ステップ16へ進む。ステップ16では、増量率ＫＭを
徐々に増大させるべく、２次空気対応増量率ＭＫＡＰを
次式のごとく現在の増量率ＫＭに所定値ΔＫＡＰを加算
することにより設定する。 ＭＫＡＰ＝ＫＭ＋ΔＫＡＰ 次にステップ17では、２次空気対応増量率ＭＫＡＰを目
標２次空気対応増量率ＫＡＰと比較し、ＭＫＡＰ＞ＫＡ
Ｐの場合にステップ18で２次空気対応増量率ＭＫＡＰ＝
ＫＡＰに固定する。
は、ステップ16へ進む。ステップ16では、増量率ＫＭを
徐々に増大させるべく、２次空気対応増量率ＭＫＡＰを
次式のごとく現在の増量率ＫＭに所定値ΔＫＡＰを加算
することにより設定する。 ＭＫＡＰ＝ＫＭ＋ΔＫＡＰ 次にステップ17では、２次空気対応増量率ＭＫＡＰを目
標２次空気対応増量率ＫＡＰと比較し、ＭＫＡＰ＞ＫＡ
Ｐの場合にステップ18で２次空気対応増量率ＭＫＡＰ＝
ＫＡＰに固定する。
【００３５】一方、ステップ13の判定でエアポンプ８が
ＯＦＦ、又はステップ14での判定でアイドルスイッチ14
がＯＦＦの場合は、ステップ19へ進む。ステップ19で
は、増量率ＫＭを徐々に減少させるべく、２次空気対応
増量率ＭＫＡＰを次式のごとく現在の増量率ＫＭから所
定値ΔＫＡＰを減算することにより設定する。
ＯＦＦ、又はステップ14での判定でアイドルスイッチ14
がＯＦＦの場合は、ステップ19へ進む。ステップ19で
は、増量率ＫＭを徐々に減少させるべく、２次空気対応
増量率ＭＫＡＰを次式のごとく現在の増量率ＫＭから所
定値ΔＫＡＰを減算することにより設定する。
【００３６】ＭＫＡＰ＝ＫＭ−ΔＫＡＰ ここで、ステップ15〜19の部分が第２の燃料増量率設定
手段に相当する。これらの後は、ステップ20，21へ進
む。ステップ20では、水温増量率ＫＴＷと２次空気対応
増量率ＭＫＡＰとから、次式に示されるように大きい方
を選択して、最終的な増量率ＫＭを設定する。この部分
が燃料増量率選択手段に相当する。
手段に相当する。これらの後は、ステップ20，21へ進
む。ステップ20では、水温増量率ＫＴＷと２次空気対応
増量率ＭＫＡＰとから、次式に示されるように大きい方
を選択して、最終的な増量率ＫＭを設定する。この部分
が燃料増量率選択手段に相当する。
【００３７】ＫＭ＝ＭＡＸ（ＫＴＷ，ＭＫＡＰ） ステップ21では、基本燃料噴射量Ｔｐに対し、次式のご
とく、増量率ＫＭによる補正を施して、最終的な燃料噴
射量Ｔｉを算出する。この部分が燃料供給量補正手段に
相当する。 Ｔｉ＝Ｔｐ・（１＋ＫＭ） このようにして燃料噴射量Ｔｉが算出されると、これが
所定のレジスタにセットされ、所定の燃料噴射タイミン
グにて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。
とく、増量率ＫＭによる補正を施して、最終的な燃料噴
射量Ｔｉを算出する。この部分が燃料供給量補正手段に
相当する。 Ｔｉ＝Ｔｐ・（１＋ＫＭ） このようにして燃料噴射量Ｔｉが算出されると、これが
所定のレジスタにセットされ、所定の燃料噴射タイミン
グにて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。
【００３８】この実施例においては、図７に示すよう
に、２次空気導入時でかつアイドル運転時の条件が成立
したときに、燃料供給量の増量率ＫＭを時間経過と共に
漸増して、触媒入口空燃比がリーン側の所定値になるよ
うな増量率ＫＡＰまで、緩やかに変化させる。また、前
記条件が不成立になったときは、燃料供給量の増量率Ｋ
Ｍを時間経過と共に漸減して、緩やかにＫＭ＝ＫＴＷま
で変化させる。従って、水温増量率ＴＷと目標２次空気
対応増量率ＫＡＰとの切換時に、急激な増量率の変更が
なく、滑らかに変化するため、機関の安定度や排気性能
への影響を和らげることができる。
に、２次空気導入時でかつアイドル運転時の条件が成立
したときに、燃料供給量の増量率ＫＭを時間経過と共に
漸増して、触媒入口空燃比がリーン側の所定値になるよ
うな増量率ＫＡＰまで、緩やかに変化させる。また、前
記条件が不成立になったときは、燃料供給量の増量率Ｋ
Ｍを時間経過と共に漸減して、緩やかにＫＭ＝ＫＴＷま
で変化させる。従って、水温増量率ＴＷと目標２次空気
対応増量率ＫＡＰとの切換時に、急激な増量率の変更が
なく、滑らかに変化するため、機関の安定度や排気性能
への影響を和らげることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に係る発明
によれば、２次空気導入時でかつアイドル運転時に触媒
入口空燃比を理論空燃比よりもリーン側の所定値になる
ように設定し、触媒入口空燃比のリーン化により、触媒
の早期活性化を図ることができ、また、所定以上のリー
ンにならないため、２次空気によって熱が奪われず、排
気温度の低下も少ないので、これによっても触媒の早期
活性化が可能になるという効果が得られる。
によれば、２次空気導入時でかつアイドル運転時に触媒
入口空燃比を理論空燃比よりもリーン側の所定値になる
ように設定し、触媒入口空燃比のリーン化により、触媒
の早期活性化を図ることができ、また、所定以上のリー
ンにならないため、２次空気によって熱が奪われず、排
気温度の低下も少ないので、これによっても触媒の早期
活性化が可能になるという効果が得られる。
【００４０】請求項２に係る発明によれば、２次空気対
応増量率を、機関吸入空気流量や２次空気導入流量など
から計算により設定するので、正確な制御が可能となる
という効果が得られる。請求項３に係る発明によれば、
計算された２次空気対応増量率の上限値を規制するの
で、過度な増量による機関の失火を防止できるという効
果が得られる。
応増量率を、機関吸入空気流量や２次空気導入流量など
から計算により設定するので、正確な制御が可能となる
という効果が得られる。請求項３に係る発明によれば、
計算された２次空気対応増量率の上限値を規制するの
で、過度な増量による機関の失火を防止できるという効
果が得られる。
【００４１】請求項４に係る発明によれば、２次空気対
応増量率を、機関冷却水温に基づいて推定するので、簡
易な制御が可能となるという効果が得られる。請求項５
に係る発明によれば、増量率の切換時に、増量率が滑ら
かに変化するため、機関の安定度や排気性能への影響を
和らげることができるという効果が得られる。
応増量率を、機関冷却水温に基づいて推定するので、簡
易な制御が可能となるという効果が得られる。請求項５
に係る発明によれば、増量率の切換時に、増量率が滑ら
かに変化するため、機関の安定度や排気性能への影響を
和らげることができるという効果が得られる。
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の第１の実施例を示すシステム図
【図３】 燃料噴射量演算ルーチンのフローチャート
【図４】 ＫＡＰ演算サブルーチンのフローチャート
【図５】 第２の実施例を示すＫＡＰ演算サブルーチン
のフローチャート
のフローチャート
【図６】 第３の実施例を示す燃料噴射量演算ルーチン
のフローチャート
のフローチャート
【図７】 燃料増量率の変化の様子を示す図
１ 機関 ２ エアクリーナ ３ 吸気通路 ４ スロットル弁 ５ 燃料噴射弁 ６ 排気通路 ７ 三元触媒 ８ エアポンプ ９ ２次空気導入管 10 コントロールユニット 11 エアフローメータ 12 クランク角センサ 13 水温センサ 14 アイドルスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ０１Ｎ 3/24 ＺＡＢ Ｆ０１Ｎ 3/24 ＺＡＢＲ Ｆ０２Ｄ 41/08 ＺＡＢ 9523−3Ｇ Ｆ０２Ｄ 41/08 ＺＡＢ ３３０ ３３０Ｚ 43/00 ＺＡＢ 43/00 ＺＡＢ ３０１ ３０１Ｈ ３０１Ｔ 45/00 ＺＡＢ 45/00 ＺＡＢ ３１２ ３１２Ｑ
Claims (5)
- 【請求項１】排気通路の触媒上流に所定の運転条件にて
２次空気を導入する２次空気導入装置を備える内燃機関
において、 機関の暖機状態に応じて燃料供給量の増量率を設定する
第１の燃料増量率設定手段と、 ２次空気導入装置による２次空気導入状態を検出する２
次空気導入状態検出手段と、 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、 ２次空気導入時でかつアイドル運転時に、触媒入口空燃
比が理論空燃比よりもリーン側の所定値になるように燃
料供給量の増量率を設定する第２の燃料増量率設定手段
と、 前記第１及び第２の燃料増量率設定手段により設定され
る２つの増量率のうち大きい方を選択する燃料増量率選
択手段と、 選択された増量率によって機関への燃料供給量を補正す
る燃料供給量補正手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項２】前記第２の燃料増量率設定手段は、機関吸
入空気流量と、２次空気導入流量と、触媒入口空燃比の
前記所定値とから、燃料供給量の増量率を計算するもの
であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の空燃
比制御装置。 - 【請求項３】前記第２の燃料増量率設定手段は、計算さ
れた燃料供給量の増量率を予め定めた上限値と比較し
て、燃料供給量の増量率の上限値を規制する手段を有し
ていることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の空燃
比制御装置。 - 【請求項４】前記第２の燃料増量率設定手段は、機関冷
却水温に基づいて、触媒入口空燃比が理論空燃比よりも
リーン側の所定値になるような燃料供給量の増量率を推
定するものであることを特徴とする請求項１記載の内燃
機関の空燃比制御装置。 - 【請求項５】前記第２の燃料増量率設定手段は、２次空
気導入時でかつアイドル運転時の条件が成立したときに
燃料供給量の増量率を触媒入口空燃比が理論空燃比より
もリーン側の所定値になるような増量率になるまで時間
経過と共に漸増して設定し、前記条件が不成立になった
ときに燃料供給量の増量率を時間経過と共に漸減して設
定するものであることを特徴とする請求項１〜請求項４
のいずれか１つに記載の内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07188895A JP3601101B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US08/622,395 US5720166A (en) | 1995-03-29 | 1996-03-27 | Fuel supply control device for an engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07188895A JP3601101B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08270484A true JPH08270484A (ja) | 1996-10-15 |
| JP3601101B2 JP3601101B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=13473534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07188895A Expired - Fee Related JP3601101B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5720166A (ja) |
| JP (1) | JP3601101B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010046307A (ko) * | 1999-11-11 | 2001-06-15 | 이계안 | 자동차의 아이들 스톱 펑션 |
| JP2008274784A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
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|---|---|---|---|---|
| US7367184B2 (en) * | 2004-04-28 | 2008-05-06 | Denso Corporation | Fuel injection control device for internal combustion engine |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3949551A (en) * | 1972-01-29 | 1976-04-13 | Robert Bosch G.M.B.H. | Method and system for reducing noxious components in the exhaust emission of internal combustion engine systems and particularly during the warm-up phase of the engine |
| JP2822804B2 (ja) * | 1992-08-28 | 1998-11-11 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| US5483946A (en) * | 1994-11-03 | 1996-01-16 | Ford Motor Company | Engine control system with rapid catalyst warm-up |
| US5584176A (en) * | 1994-12-23 | 1996-12-17 | Ford Motor Company | Engine control to achieve rapid catalyst warm-up |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP07188895A patent/JP3601101B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-03-27 US US08/622,395 patent/US5720166A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010046307A (ko) * | 1999-11-11 | 2001-06-15 | 이계안 | 자동차의 아이들 스톱 펑션 |
| JP2008274784A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5720166A (en) | 1998-02-24 |
| JP3601101B2 (ja) | 2004-12-15 |
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