JPH0830442B2 - 内燃エンジンの作動制御方法 - Google Patents

内燃エンジンの作動制御方法

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JPH0830442B2
JPH0830442B2 JP61003167A JP316786A JPH0830442B2 JP H0830442 B2 JPH0830442 B2 JP H0830442B2 JP 61003167 A JP61003167 A JP 61003167A JP 316786 A JP316786 A JP 316786A JP H0830442 B2 JPH0830442 B2 JP H0830442B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は内燃エンジンの作動制御方法に関し、特にエ
ンジンの吸気温度に応じた作動制御方法に関する。
(技術的背景及びその問題点) 内燃エンジンの作動を制御する方法としては、例えば
排気ガスをエンジンの吸気系に還流する排気還流制御方
法があるが、斯かる作動制御方法では、エンジンに供給
される燃料の霧化状態が悪いときに当該制御方法を実施
すると一般にエンジンの燃焼状態が悪化し、その結果エ
ンジンの運転性能が低下する。
エンジンに供給される燃料の霧化率はエンジン冷却水
温に依るため、従来、エンジン冷却水温を検出し、この
検出値が所定値(例えば60℃)より高いとき排気還流制
御を開始することが提案されている(例えば特願昭59−
188948号)。
しかしながら、前述の燃料の霧化率の低下はエンジン
冷却水温が前記所定値より僅かに高いときであってもエ
ンジンの吸気温度が常温より低い場合(例えば15℃以
下)に生じ得る。この対策として、従来はエンジン冷却
水温の前記所定値を比較的大きな値に設定し、該エンジ
ン冷却水温がこの値を越えたときに上述の排気還流制御
を開始したり、或いはエンジンの吸気管に吸気温センサ
を挿着し、吸気温度検出値が所定の値より低いときに排
気還流制御を中止するようにしていた。
しかしながら、前者の方法では制御開始の遅れが生じ
て排気ガス浄化機能が低下し、後者の方法では制御装置
の構成が複雑でコスト面でも実用的でないという不具合
があった。
(発明の目的) 本発明は上述の不具合に鑑みてなされたもので、その
目的はエンジンに吸気温センサを設けることなくエンジ
ンの吸気温度に応じたエンジンの作動制御が可能となる
内燃エンジンの作動制御方法を提供することにある。
(発明の構成) 斯かる目的を達成するために本発明に依れば、内燃エ
ンジンの始動時のエンジン温度及び始動後の経過時間を
検出し、斯く検出したエンジン温度及び始動後の経過時
間に基づいてエンジンの吸気温度を推定し、斯く推定し
たエンジン吸気温度に応じてエンジンの作動制御を行な
う内燃エンジンの作動制御方法において、エンジン始動
後から所定時間経過する迄の前記エンジン温度の上昇幅
が所定の上昇幅より小さいと判別されたとき、前記エン
ジン吸気温度がエンジンに供給される燃料の霧化率が低
くなる低い値であると推定することを特徴とする内燃エ
ンジンの作動制御方法が提供される。
(発明の実施例) 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の方法が適用される排気還流制御装置
を装備した内燃エンジンを示す全体構成図である。符号
1は例えば4気筒の内燃エンジンを示し、エンジン1に
は吸気管2の一端が接続される。吸気管2の他端はエア
クリーナ3を介して大気吸入口4に連通し、該吸気管2
の途中にはベンチュリ7、ノズル(図示せず)等から成
る気化器6が設けられる。該気化器6の下流側にはスロ
ットル弁8が配設され、該スロットル弁8のさらに下流
側には前記エアクリーナ3に連通する吸気二次空気供給
通路(以下「空気通路」という)9が配設され、該空気
通路9の途中には電磁弁10が設けられる。電磁弁10は、
ソレノイド10aと、ソレノイド10aの付勢状態に応じて前
記空気通路9を開閉する弁体10bとで構成され、ソレノ
イド10aは電子コントロールユニット(以下「ECU」とい
う)5に電気的に接続される。
吸気管2のエンジン1とスロットル弁8との間には絶
対圧 センサ11が設けられており、該絶対圧センサ11によって
吸気管2内の絶対圧が電気信号に変換されECU5に送られ
る。エンジン1本体にはエンジン温度としてエンジン冷
却水温を検出するエンジン冷却水温(Tw)センサ(以下
「水温センサ」という)12が取り付けられ、該センサ12
の検出値信号はECU5に送られる。
エンジン1のカム軸周囲又はクランク軸周囲(共に図
示せず)にはエンジン回転数センサ(以下「Neセンサ」
という)13が取付けられており、Neセンサ13は、各気筒
の吸気行程開始時の上死点(TDC)に関し所定クランク
角度前のクランク角度位置でTDC信号パルスを出力する
ものであり、このパルスはECU5に送られる。
エンジン1の排気管14には、排気ガス中のHC、CO及び
NOx成分の浄化作用を行なう三元触媒15が配置され、
又、該三元触媒15の上流側には酸素濃度(O2)センサ16
が設けられ、該センサ16は排気ガス中の酸素濃度を検出
し、検出値信号をECU5に供給する。
次に、排気還流制御装置の一部を成す排気還流機構20
について説明する。
この機構20の排気還流路21は、一端21aが排気管14の
三元触媒15上流側に、他端21bが吸気管2のスロットル
弁8下流側に夫々連通している。この排気還流路21の途
中には排気還流量を制御する排気還流弁22が介設されて
いる。そして、この排気還流弁22は負圧応動装置23のダ
イアフラム23aに作動的に連結されている。負圧応動装
置23はダイアフラム23aにより画成される負圧室23bと下
室23cとを有し、負圧室23bに装着されたバネ23dはダイ
アフラム23aを排気還流弁22が閉じる方に押圧してい
る。下室23cは空気路27を介して大気に連通し、負圧室2
3bは絞りを有する負圧路24を介して吸気管2のスロット
ル弁8下流側に連通している。この負圧路24の途中には
電磁三方弁25が設けられており、電磁三方弁25のソレノ
イド25aが付勢されると、弁体25bがフィルタ及び絞りを
備えた大気路26を介して大気に連通する開口25cを閉成
すると共に負圧路24を開成状態とするので、吸気管2の
スロットル弁8下流側における負圧が負圧応動装置23の
負圧室23bに導入される。この結果、ダイアフラム23aの
両面に作用する圧力に相異が生じるので、ダイアフラム
23aはバネ23dに抗して変位し、制御弁22を開弁させる。
即ち、電磁三方弁25のソレノイド25aを付勢すると排気
還流弁22は開弁度合を増して排気ガスの一部を排気還流
路21を介して吸気管2に還流させる。一方、電磁三方弁
25のソレノイド25aが消勢されると、弁体25bが負圧路24
の開口24aを閉塞すると共に開口25cを開成させるので、
大気が負圧応動装置23の負圧室23bに導入される。この
ときダイアフラム23aの両面に作用する圧力の差は略零
となり、ダイアフラム23aはバネ23dによって押圧されて
変位し、排気還流弁22を閉弁方向に移動させる。即ち、
電磁三方弁25のソレノイド25aを消勢し続けると、排気
還流弁22は全閉となって排気ガスの還流を遮断する。
電磁三方弁25のソレノイド25aは電気的にECU5に接続
されている。符号28は負圧応動装置23のダイアフラム23
aに連結され、ダイアフラム23aの偏倚量、即ち排気還流
弁22の実弁開度を検出する弁リフトセンサであり、該弁
リフトセンサ28も電気的にECU5に接続されている。
ECU5は、詳細は後述するように前記水温センサ12の検
出値に基づいて、前記排気還流制御装置の作動を開始す
るか否かを判別し、該作動が開始されると上述の各種セ
ンサからのエンジンパラメータ信号等に基づいてエンジ
ン運転状態を判別し、吸気管内絶対圧 とエンジン回転数Neとに応じて設定される排気還流弁22
の弁開度指令値 と弁リフトセンサ28によって検出された排気還流弁22の
実弁開度値 との偏差を零にするように上述の電磁三方弁25にオン−
オフ信号を提供する。更にECU5は前記吸気二次空気供給
通路9に設けられた電磁弁10に前記O2センサ16からの検
出値信号等に基づいてオン−オフ信号を供給し、もって
混合気の空燃比が所要の値となるように前記電磁弁10を
デューティ制御する。
第2図は第1図のECU5を内部構成を示すブロック図で
ある。Neセンサ13からのエンジン回転数信号は、波形整
形回路501で波形整形された後、中央処理装置(以下「C
PU」という)503に第3図に示すフローチャート記載の
プログラムを開始させる割込信号として供給されると共
にMeカウンタ502にも供給される。Meカウンタ502は、Ne
センサ13からの前回所定位置信号の入力時から今回所定
位置信号の入力時までの時間間隔を計数するもので、そ
の計数値Meはエンジン回転数Neの逆数に比例する。Meカ
ウンタ502はこの計数値Meをデータバス510を介してCPU5
03に供給する。絶対圧 センサ11、水温センサ12、O2センサ16、弁リフトセンサ
28等の各種センサからの夫々の出力信号はレベル修正回
路504で所定電圧レベルに修正された後、マルチプレク
サ505により逐次A/Dコンバータ506に供給される。A/Dコ
ンバータ506は前述の各センサからの出力信号を順次デ
ジタル信号に変換して該デジタル信号をデータバス510
を介してCPU503に供給する。
CPU503は、更に、データバス510を介してリードオン
リメモリ(以下「ROM」という)507、ランダムアクセス
メモリ(以下「RAM」という)508及び駆動回路509、511
に接続されており、RAM508はCPU503での演算結果等を一
時的に記憶し、ROM507はCPU503で実行される後述する排
気還流制御の制御プログラム、後述する前記水温センサ
12の検出値に基づいてエンジン吸気温度の高低を推定す
る吸気温度判別サブルーチンのプログラム、吸気管内絶
対圧 とエンジン回転数Neの関数として予め設定される基本弁
リフト値 のマップ図等を記憶している。
CPU503は、後述するように前記制御プログラムに従
い、各種エンジンパラメータセンサからの出力信号に応
じてエンジンの運転状態を判別し、排気還流量を制御す
る電磁三方弁25のオン−オフ制御信号を駆動回路511に
供給すると共に、例えばO2センサ16からの出力信号に応
じた前記制御弁10の開弁時間を決定し、該開弁時間をデ
ータバス510を介して駆動回路509に供給する。駆動回路
509は前記開弁時間に応じて前記制御弁10を開弁させる
駆動信号を該制御弁10に供給し、駆動回路511は電磁三
方弁25をオン−オフさせるオン−オフ駆動信号を電磁三
方弁25に供給する。
次に本発明に係るエンジン吸気温度の判別方法につい
て説明する。
(i)エンジン水温Twが所定値Tw1(例えば33℃)より
低いときは、エンジン吸気温度がエンジンに供給される
燃料の霧化率が低くなる低い値(以下単に「低い値」と
いう)であると推定する。(ii)エンジン始動時にエン
ジン水温Twが前記所定値Tw1より低いときは、始動後所
定時間(例えば120sec)経過する迄エンジン吸気温度が
低い値であると推定する。
(iii)該所定時間経過後のエンジン水温Twが所定値Tw2
(例えば58℃)より高くなったときはその時点でエンジ
ン吸気温度が燃料の霧化率が低下しない比較的高い値で
あると推定する。(iv)エンジン始動時のエンジン水温
Twが前記所定値Tw1以上のときは該水温Twが所定値Tw
5(例えば83℃)以上になる迄エンジン吸気温度が低い
値であると推定する。
第3図は上述のエンジン吸気温度判別を実行するため
のサブルーチンを説明するプログラムフローチャートで
あり、このプログラムは第2図のCPU503で実行される。
このサブルーチンが開始されると、即ちエンジンが始
動してこのサブルーチンが初めて実行されると、先ずス
テップ11でエンジン水温Twが所定値Tw1(33℃)より低
いか否かが判別される。通常、始動直後のエンジン水温
Twは所定値Tw1より低いのでこの判別結果は肯定(Yes)
となり、次のステップ12でタイマがカウント中であるか
否か判別される。この判別結果は否定(No)となり続い
てタイマのカウントを開始させ(ステップ13)、詳細は
後述するサブルーチン判別フラグFTA58を0に設定する
(ステップ14)と共に吸気温度判別フラグFTAを1に設
定して、即ち吸気温度が低い値と推定して(ステップ1
5)次のループに移る。
次のループで未だエンジン水温Twが所定値Tw1より低
いときはステップ11、12の判別結果は共に肯定(Yes)
となりステップ13、14を飛び越して前回ループと同様に
吸気温度判別フラグFTAを1に設定する(ステップ1
5)。
時間の経過と共にエンジン水温Twが上昇し、前記所定
値Tw1を初めて上廻ると(ステップ11の判別結果が否定
(No)になると)ステップ16に進み該水温Twが所定値Tw
5(83℃)より低いか否かが判別される。
この判別は、エンジン水温Twが所定値Tw5(83℃)を
越えた場合には燃料の霧化が確実に行なえると判断し
て、優先的に吸気温度が高いと推定し吸気温度判別フラ
グFTAを0に設定する(ステップ20)ためのものであ
り、このステップを設けることにより、例えば、タイマ
が所定時間をカウントする前にエンジン水温が十分上昇
した場合等に逸早く吸気温度が比較的高い値であると推
定することが出来る。
今回ループでは該ステップ16の判別結果は肯定(Ye
s)となり次のステップ17に進む。ステップ17では前述
のサブルーチン判別フラグFTA58が1か否かが判別さ
れ、この場合、判別結果は否定(No)となりステップ18
に進み、前記ステップ13でカウントを開始したタイマが
所定時間(120sec)のカウントを終了したか否かが判別
される。この判別結果が否定(No)の場合はステップ15
に進み、吸気温度判別フラグFTAを1に設定して(吸気
温が低い値)、次のループに移る。
更に時間が経過して前記ステップ18の判別結果が肯定
(Yes)となると、ステップ19に進みエンジン水温Twが
所定値Tw2(58℃)より高いか否かが判別される。この
判別は、上述したようにエンジン始動時の水温Twが所定
値Tw1(33℃)より低く、且つ所定時間が経過したとき
のエンジン水温Twが所定値Tw5(83℃)より低いときに
のみに行なわれるもので、この判別結果が肯定(Yes)
のときエンジンの吸気温度が比較的高い値と推定され吸
気温度判別フラグFTAを0に設定して(ステップ20)、
本プログラムを終了する。
ステップ19の判別結果が否定(No)、即ちエンジンの
始動から所定時間(120sec)が経過したときエンジン水
温Twが未だ低い場合には、吸気温度が低い値と推定して
ステップ21でサブルーチン判別フラグFTA58を1に設定
すると共に吸気温度判別フラグFTAを1に設定して(ス
テップ15)本プログラムを終了する。
前記サブルーチン判別フラグFTA58は、1に設定され
たとき所定時間経過後のエンジン水温Twの上昇幅に基づ
いた吸気温度判別の結果、エンジン吸気温度が低いと推
定されたことを表わすもので、このフラグFTA58を設け
ることによって次回以降のループでエンジン水温Twが所
定値Tw5(83℃)以上になる迄、ステップ11、16、17、1
5が繰り返し行なわれる。
尚、エンジン始動時のエンジン水温Twが所定値Tw1(3
3℃)以上のとき(初回ループでのステップ11の判別結
果が否定(No)のとき)は、サブルーチン判別フラグFT
A58の初期値が0に設定されており且つタイマが作動し
ていないのでエンジン水温Twが所定値Tw5(83℃)以上
になる迄ステップ11、16、17、18、15を繰り返し実行
し、このとき吸気温度は低い値であると推定され続ける
(FTA=1)。
第4図に上述したエンジン吸気温度判別サブルーチン
によって推定されたエンジン吸気温度に応じて行われる
排気還流制御方法のプログラムフローチャートであり、
本プログラムは前記TDC信号発生毎に第2図のCPU503で
実行される。
先ず、ステップ1ではエンジン吸気温度が低い値であ
るか否かを前述の吸気温度判別サブルーチンによって決
定された判別フラグFTAが1であるか否かによって判別
する。このステップ1の判別結果が否定(No)の場合、
即ち前記サブルーチンによってエンジン吸気温度が比較
的高い値と推定された場合(FTA=0)、ステップ2乃
至5による通常の排気還流制御が行なわれる。ステップ
2ではエンジン水温Twが所定値Tw3(60℃)より高いか
否かが判別され、判別結果が肯定(Yes)のときはエン
ジン回転数Ne、吸気管内絶対圧 が決定され(ステップ3)、否定(No)のときは弁開度
指令値 を0に設定して(ステップ4)、夫々ステップ5に進
む。ステップ5では、ステップ3及び4で夫々決定した
弁開度指令値 と、第1図の弁リフトセンサ28からの弁開度検出値 との偏差に応じて第1図の電磁三方弁25の作動を制御す
るデューティ値を決定し、本プログラムを終了する。
前記ステップ1の判別結果が肯定(Yes)の場合、即
ち吸気温度判別サブルーチンによってエンジン吸気温度
が低い値であると推定された場合(FTA=1)、ステッ
プ6、3、4、5によるエンジン吸気温度が低い値のと
き排気還流制御が行なわれる。ステップ6ではエンジン
水温Twが前記所定値Tw3(60℃)より高い所定値Tw4(例
えば75℃)より高いか否かが判別され、この判別結果が
肯定(Yes)のときは前記ステップ3を、否定(No)の
ときは前記ステップ4を夫々実行し、前記ステップ5に
進む。このようにエンジン吸気温度がエンジンに供給さ
れる燃料の霧化率が低くなる低い値であるか否かに基づ
いて排気還流制御開始の条件を変更することにより、エ
ンジンの吸気温度及びエンジン水温に応じた正確な作動
制御が行なえるようになる。
尚、本実施例ではエンジン吸気温度に応じたエンジン
の作動制御として排気還流制御を適用したがこれに限る
ことなく他の排気ガス浄化制御、例えばO2センサ出力に
応じて空燃比を理論空燃比を制御する所謂空燃比フィー
ドバック制御等を適用することも出来る。
(発明の効果) 以上詳述したように本発明の内燃エンジンの作動制御
方法に依れば、内燃エンジンの始動時のエンジン温度及
び始動後の経過時間を検出し、斯く検出したエンジン温
度及び始動後の経過時間に基づいてエンジンの吸気温度
を推定し、斯く推定したエンジン吸気温度に応じてエン
ジンの作動制御を行なう内燃エンジンの作動制御方法に
おいて、エンジン始動後から所定時間経過する迄の前記
エンジン温度の上昇幅が所定の上昇幅より小さいと判別
されたとき、前記エンジン吸気温度がエンジンに供給さ
れる燃料の霧化率が低くなる低い値であると推定するよ
うにしたので、特別の吸気温センサを使用することなく
低コストで、且つ制御開始遅れがない吸気温度に応じた
エンジンの作動制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用した排気還流制御装置を装備した
内燃エンジンの全体構成図、第2図は第1図に示した電
子コントロールユニット(ECU)の内部構成を示すブロ
ック図、第3図は本発明に係るエンジン吸気温度判別サ
ブルーチンを示すプログラムフローチャート、第4図は
本発明の方法を適用した排気還流制御方法を示すプログ
ラムフローチャートである。 1……内燃エンジン、2……吸気管、5……電子コント
ロールユニット(ECU)、11…絶対圧 センサ、12……エンジン冷却水温(Tw)センサ、13……
エンジン回転数(Ne)センサ、14……排気管、20……排
気還流機構、22……排気還流弁、25……電磁三方弁、28
……弁リフトセンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝倉 正彦 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−24427(JP,A) 特開 昭58−138250(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃エンジンの始動時のエンジン温度及び
    始動後の経過時間を検出し、斯く検出したエンジン温度
    及び始動後の経過時間に基づいてエンジンの吸気温度を
    推定し、斯く推定したエンジン吸気温度に応じてエンジ
    ンの作動制御を行なう内燃エンジンの作動制御方法にお
    いて、エンジン始動後から所定時間経過する迄の前記エ
    ンジン温度の上昇幅が所定の上昇幅より小さいと判別さ
    れたとき、前記エンジン吸気温度がエンジンに供給され
    る燃料の霧化率が低くなる低い値であると推定すること
    を特徴とする内燃エンジンの作動制御方法。
  2. 【請求項2】前記検出したエンジン温度が所定値以下で
    あると判別したときから所定時間経過する迄の間は、前
    記エンジン吸気温度がエンジンに供給される燃料の霧化
    率が低くなる低い値であると推定することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の内燃エンジンの作動制御方
    法。
  3. 【請求項3】前記作動制御はエンジンの排気ガスを該エ
    ンジンの吸気系に還流する排気還流制御であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の内燃
    エンジンの作動制御方法。
JP61003167A 1986-01-10 1986-01-10 内燃エンジンの作動制御方法 Expired - Lifetime JPH0830442B2 (ja)

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