JPH0988680A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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- JPH0988680A JPH0988680A JP24757995A JP24757995A JPH0988680A JP H0988680 A JPH0988680 A JP H0988680A JP 24757995 A JP24757995 A JP 24757995A JP 24757995 A JP24757995 A JP 24757995A JP H0988680 A JPH0988680 A JP H0988680A
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- Japan
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- engine
- fuel
- ignition timing
- amount
- lean
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- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機関暖機中の安定度限界制御による点火時期
の遅角にかかわらず、空燃比を適正に制御して、触媒の
早期活性化による転化率向上等を図る。 【解決手段】 燃料噴射量ＴＩを算出し（Ｓ１）、点火
時期ＡＤＶを算出するが（Ｓ２）、機関暖機中は（Ｓ
３）、機関の回転変動を検出し、安定度限界となるよう
に点火時期ＡＤＶを遅角側に補正する（Ｓ４）。そし
て、安定度限界制御による点火時期の遅角量と、水温
と、燃料性状（重軽質）とに基づいて、機関の入口Ａ／
Ｆに対する出口Ａ／Ｆのリーン量を算出する（Ｓ５）。
そして、このリーン量に基づいて、燃料噴射量ＴＩを増
大側に補正する（Ｓ６）。
の遅角にかかわらず、空燃比を適正に制御して、触媒の
早期活性化による転化率向上等を図る。 【解決手段】 燃料噴射量ＴＩを算出し（Ｓ１）、点火
時期ＡＤＶを算出するが（Ｓ２）、機関暖機中は（Ｓ
３）、機関の回転変動を検出し、安定度限界となるよう
に点火時期ＡＤＶを遅角側に補正する（Ｓ４）。そし
て、安定度限界制御による点火時期の遅角量と、水温
と、燃料性状（重軽質）とに基づいて、機関の入口Ａ／
Ｆに対する出口Ａ／Ｆのリーン量を算出する（Ｓ５）。
そして、このリーン量に基づいて、燃料噴射量ＴＩを増
大側に補正する（Ｓ６）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、機関暖機中におけ
る触媒の早期活性化のための内燃機関の制御装置に関す
る。
る触媒の早期活性化のための内燃機関の制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関の制御装置では、例えば
特開昭５４−７４９２３号公報に示されるように、水温
センサにより機関冷却水温度を、また排温センサにより
機関排気温度を検出して、機関暖機中（低温時）の要求
空燃比のリッチ化に対応すべく、温度状態に応じて燃料
の増量割合を算出し、その結果に応じて燃料噴射弁から
の燃料噴射量を増量補正するようにしている。
特開昭５４−７４９２３号公報に示されるように、水温
センサにより機関冷却水温度を、また排温センサにより
機関排気温度を検出して、機関暖機中（低温時）の要求
空燃比のリッチ化に対応すべく、温度状態に応じて燃料
の増量割合を算出し、その結果に応じて燃料噴射弁から
の燃料噴射量を増量補正するようにしている。
【０００３】また、特開平４−６６７５０号公報に示さ
れるように、触媒の早期活性化のため、排気昇温を狙っ
て、安定度限界まで点火時期を遅角側に補正する制御
（安定度限界制御）が考えられている。ここで、機関の
入口側空燃比（単位回転当たりの吸入空気量に対する燃
料噴射量の割合）を一定とした場合、特に重質燃料の使
用時に、点火時期を遅角すると、機関の出口側空燃比
（排気成分から計算した空燃比）がリーン化する。これ
は、燃焼が悪化し、ガス状ではなく、液状で排出される
ＨＣが増加するためである（液状のＨＣは検出できない
ため）。
れるように、触媒の早期活性化のため、排気昇温を狙っ
て、安定度限界まで点火時期を遅角側に補正する制御
（安定度限界制御）が考えられている。ここで、機関の
入口側空燃比（単位回転当たりの吸入空気量に対する燃
料噴射量の割合）を一定とした場合、特に重質燃料の使
用時に、点火時期を遅角すると、機関の出口側空燃比
（排気成分から計算した空燃比）がリーン化する。これ
は、燃焼が悪化し、ガス状ではなく、液状で排出される
ＨＣが増加するためである（液状のＨＣは検出できない
ため）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、機関始動後の暖機中において、Ｏ2 センサ活性
前に、安定度限界制御を行った場合、点火時期の遅角に
より、機関の入口側空燃比（吸入空気量に対する燃料噴
射量の割合）に対して、機関の出口側空燃比（排気ガス
の空燃比）がリーンとなる。従って、触媒の転化率向上
を狙って、空燃比をストイキに設定しようとした場合、
空燃比がリーン化し、安定度限界制御において、点火時
期の遅角量が減少するために、触媒の活性化が遅れ、転
化率が悪化するので、エミッションが悪化するという問
題点があった。
ように、機関始動後の暖機中において、Ｏ2 センサ活性
前に、安定度限界制御を行った場合、点火時期の遅角に
より、機関の入口側空燃比（吸入空気量に対する燃料噴
射量の割合）に対して、機関の出口側空燃比（排気ガス
の空燃比）がリーンとなる。従って、触媒の転化率向上
を狙って、空燃比をストイキに設定しようとした場合、
空燃比がリーン化し、安定度限界制御において、点火時
期の遅角量が減少するために、触媒の活性化が遅れ、転
化率が悪化するので、エミッション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鑑
み、機関暖機中に、安定度限界制御による点火時期の遅
角にかかわらず、機関の出口側空燃比（排気ガスの空燃
比）を常に目標空燃比に制御して、触媒の早期活性化に
よる転化率向上等を図ることを目的とする。
み、機関暖機中に、安定度限界制御による点火時期の遅
角にかかわらず、機関の出口側空燃比（排気ガスの空燃
比）を常に目標空燃比に制御して、触媒の早期活性化に
よる転化率向上等を図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、図１に示すように、機関の回転変動を検出
する回転変動検出手段と、機関暖機中に前記回転変動の
検出結果に基づいて安定度限界となるように点火時期を
遅角側に補正する点火時期遅角手段とを備える内燃機関
の制御装置において、機関の温度状態を検出する機関温
度検出手段と、燃料性状を検出する燃料性状検出手段
と、前記点火時期遅角手段による点火時期の遅角量と前
記機関温度検出手段により検出される機関の温度状態と
前記燃料性状検出手段により検出される燃料性状とに基
づいて、機関の入口側空燃比に対する出口側空燃比のリ
ーン量を算出するリーン量算出手段と、機関暖機中に前
記リーン量の算出結果に基づいて機関への燃料噴射量を
補正する燃料噴射量補正手段とを設ける構成としたもの
である。
る発明では、図１に示すように、機関の回転変動を検出
する回転変動検出手段と、機関暖機中に前記回転変動の
検出結果に基づいて安定度限界となるように点火時期を
遅角側に補正する点火時期遅角手段とを備える内燃機関
の制御装置において、機関の温度状態を検出する機関温
度検出手段と、燃料性状を検出する燃料性状検出手段
と、前記点火時期遅角手段による点火時期の遅角量と前
記機関温度検出手段により検出される機関の温度状態と
前記燃料性状検出手段により検出される燃料性状とに基
づいて、機関の入口側空燃比に対する出口側空燃比のリ
ーン量を算出するリーン量算出手段と、機関暖機中に前
記リーン量の算出結果に基づいて機関への燃料噴射量を
補正する燃料噴射量補正手段とを設ける構成としたもの
である。
【０００７】作用を説明する。図２に点火時期ＡＤＶに
対する排気温度及び回転変動の関係を示す。点火時期を
遅角すると、排気温度は上昇するが、回転変動が大とな
って安定度が悪化する。従って、触媒の早期活性化を狙
って、回転変動の検出結果に基づいて安定度限界となる
ように点火時期を遅角側に補正する（安定度限界制
御）。
対する排気温度及び回転変動の関係を示す。点火時期を
遅角すると、排気温度は上昇するが、回転変動が大とな
って安定度が悪化する。従って、触媒の早期活性化を狙
って、回転変動の検出結果に基づいて安定度限界となる
ように点火時期を遅角側に補正する（安定度限界制
御）。
【０００８】図３に機関暖機中に点火時期ＡＤＶを遅角
した時の機関の入口側空燃比（入口Ａ／Ｆ）と出口側空
燃比（出口Ａ／Ｆ）とを示す。入口Ａ／Ｆを一定とした
場合には、点火時期ＡＤＶを遅角するに連れて出口Ａ／
Ｆがリーン化する。出口Ａ／Ｆを一定とするためには、
点火時期ＡＤＶの遅角に合わせて、入口Ａ／Ｆをリッチ
化する必要がある。
した時の機関の入口側空燃比（入口Ａ／Ｆ）と出口側空
燃比（出口Ａ／Ｆ）とを示す。入口Ａ／Ｆを一定とした
場合には、点火時期ＡＤＶを遅角するに連れて出口Ａ／
Ｆがリーン化する。出口Ａ／Ｆを一定とするためには、
点火時期ＡＤＶの遅角に合わせて、入口Ａ／Ｆをリッチ
化する必要がある。
【０００９】従って、従来例のごとく、触媒の早期活性
化を狙って、安定度限界まで点火時期ＡＤＶを遅角する
安定度限界制御のみを行うと、入口Ａ／Ｆ（吸入空気量
に対する燃料噴射量の割合）を一定とした場合、出口Ａ
／Ｆは目標値よりもリーンとなってしまう。始動後、Ｏ
2 センサが活性する以前は、ストイキを判定することが
できないため、リーン化を補正することはできない。こ
のため、図４に示すように、従来例では、安定度限界制
御で点火時期を遅角していっても、安定度限界より、点
火時期の遅角量が制限されて、排気温度（触媒温度）の
十分な上昇が見込めないために、触媒の活性化が遅れ
る。
化を狙って、安定度限界まで点火時期ＡＤＶを遅角する
安定度限界制御のみを行うと、入口Ａ／Ｆ（吸入空気量
に対する燃料噴射量の割合）を一定とした場合、出口Ａ
／Ｆは目標値よりもリーンとなってしまう。始動後、Ｏ
2 センサが活性する以前は、ストイキを判定することが
できないため、リーン化を補正することはできない。こ
のため、図４に示すように、従来例では、安定度限界制
御で点火時期を遅角していっても、安定度限界より、点
火時期の遅角量が制限されて、排気温度（触媒温度）の
十分な上昇が見込めないために、触媒の活性化が遅れ
る。
【００１０】これに対して、本発明では、点火時期の遅
角量に基づいて出口Ａ／Ｆのリーン量を算出し、これに
基づいて燃料噴射量を補正することによって、出口Ａ／
Ｆをストイキ付近に制御できるため、点火時期の十分な
遅角により、触媒の早期活性化が図れる。また、出口Ａ
／Ｆのリーン量は、機関の温度状態及び燃料性状と相関
が強く、機関の温度が低いほど、燃焼が悪化しやすいた
め、出口Ａ／Ｆのリーン量が増加する（図５参照）。ま
た、燃料が重質になるほど、燃焼が悪化するため、出口
Ａ／Ｆのリーン量が増加する（図６参照） そこで、点火時期の遅角量と、機関の温度状態と、燃料
性状とに基づいて、入口Ａ／Ｆに対する出口Ａ／Ｆのリ
ーン量を算出して、機関暖機中に、前記リーン量の分、
機関への燃料噴射量を増大側に補正するのである。
角量に基づいて出口Ａ／Ｆのリーン量を算出し、これに
基づいて燃料噴射量を補正することによって、出口Ａ／
Ｆをストイキ付近に制御できるため、点火時期の十分な
遅角により、触媒の早期活性化が図れる。また、出口Ａ
／Ｆのリーン量は、機関の温度状態及び燃料性状と相関
が強く、機関の温度が低いほど、燃焼が悪化しやすいた
め、出口Ａ／Ｆのリーン量が増加する（図５参照）。ま
た、燃料が重質になるほど、燃焼が悪化するため、出口
Ａ／Ｆのリーン量が増加する（図６参照） そこで、点火時期の遅角量と、機関の温度状態と、燃料
性状とに基づいて、入口Ａ／Ｆに対する出口Ａ／Ｆのリ
ーン量を算出して、機関暖機中に、前記リーン量の分、
機関への燃料噴射量を増大側に補正するのである。
【００１１】請求項２に係る発明では、前記燃料性状検
出手段は、機関の回転変動に基づいて燃料性状を検出す
るものであることを特徴とする。具体的には、機関の回
転変動に基づいて、回転変動大のときに重質、回転変動
小のときに軽質と判定する。請求項３に係る発明では、
燃焼室内のガス流動を強化するガス流動強化手段を備
え、このガス流動強化手段の使用時に前記リーン量算出
手段から前記燃料噴射量補正手段に入力されるリーン量
を減少側に補正するリーン量補正手段を設けたことを特
徴とする。
出手段は、機関の回転変動に基づいて燃料性状を検出す
るものであることを特徴とする。具体的には、機関の回
転変動に基づいて、回転変動大のときに重質、回転変動
小のときに軽質と判定する。請求項３に係る発明では、
燃焼室内のガス流動を強化するガス流動強化手段を備
え、このガス流動強化手段の使用時に前記リーン量算出
手段から前記燃料噴射量補正手段に入力されるリーン量
を減少側に補正するリーン量補正手段を設けたことを特
徴とする。
【００１２】スワール制御弁などのガス流動強化手段を
備える場合、その使用時には燃焼が改善されて、出口Ａ
／Ｆのリーン量が減少するため、これを補正して、制御
の適正化を図る。尚、ガス流動強化手段としては、スワ
ール制御弁の他、吸気弁のリフト量を変化させる手段、
あるいは、１つの燃焼室に備えられる２つの吸気弁の一
方を停止する手段などが考えられる。
備える場合、その使用時には燃焼が改善されて、出口Ａ
／Ｆのリーン量が減少するため、これを補正して、制御
の適正化を図る。尚、ガス流動強化手段としては、スワ
ール制御弁の他、吸気弁のリフト量を変化させる手段、
あるいは、１つの燃焼室に備えられる２つの吸気弁の一
方を停止する手段などが考えられる。
【００１３】請求項４に係る発明では、燃料の微粒化を
促進する燃料微粒化手段を備え、この燃料微粒化手段の
使用時に前記リーン量算出手段から前記燃料噴射量補正
手段に入力されるリーン量を減少側に補正するリーン量
補正手段を設けたことを特徴とする。アシストエアイン
ジェクタなどの燃料微粒化手段を備える場合、その使用
時には燃焼が改善されて、出口Ａ／Ｆのリーン量が減少
するため、これを補正して、制御の適正化を図る。
促進する燃料微粒化手段を備え、この燃料微粒化手段の
使用時に前記リーン量算出手段から前記燃料噴射量補正
手段に入力されるリーン量を減少側に補正するリーン量
補正手段を設けたことを特徴とする。アシストエアイン
ジェクタなどの燃料微粒化手段を備える場合、その使用
時には燃焼が改善されて、出口Ａ／Ｆのリーン量が減少
するため、これを補正して、制御の適正化を図る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。先ず本発明の第１の実施例について説明する。図
７はシステム図である。内燃機関１には、吸気通路に設
けられた燃料噴射弁（インジェクタ）２より、機関回転
に同期した所定のタイミングで燃料が噴射供給される。
そして、燃焼室内で点火プラグ３により点火されて燃焼
する。
する。先ず本発明の第１の実施例について説明する。図
７はシステム図である。内燃機関１には、吸気通路に設
けられた燃料噴射弁（インジェクタ）２より、機関回転
に同期した所定のタイミングで燃料が噴射供給される。
そして、燃焼室内で点火プラグ３により点火されて燃焼
する。
【００１５】燃料噴射量及び点火時期の制御は、マイク
ロコンピュータ内蔵のコントロールユニット４によりな
され、この制御のため、コントロールユニット４には各
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、吸気通路にエアフローメータ５が設けられ
ていて、吸入空気流量Ｑが検出される。
ロコンピュータ内蔵のコントロールユニット４によりな
され、この制御のため、コントロールユニット４には各
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、吸気通路にエアフローメータ５が設けられ
ていて、吸入空気流量Ｑが検出される。
【００１６】また、クランク角センサ６が設けられてい
て、所定クランク角毎にパルス信号が出力される。この
パルス信号の周期等より機関回転数Ｎを算出可能であ
る。また、機関のウォータジャケットに水温センサ７が
設けられていて、機関冷却水温度ＴＷが検出される。ま
た、排気通路にＯ2 センサ８が設けられていて、排気空
燃比のリッチ・リーンに対応した電圧信号が出力され
る。
て、所定クランク角毎にパルス信号が出力される。この
パルス信号の周期等より機関回転数Ｎを算出可能であ
る。また、機関のウォータジャケットに水温センサ７が
設けられていて、機関冷却水温度ＴＷが検出される。ま
た、排気通路にＯ2 センサ８が設けられていて、排気空
燃比のリッチ・リーンに対応した電圧信号が出力され
る。
【００１７】ここにおいて、コントロールユニット４内
のマイクロコンピュータは、次のように制御を行う。図
８は制御の全体の流れを示すフローチャートである。ス
テップ１（図にはＳ１と記してある。以下同様）では、
燃料噴射量ＴＩを算出する（図９参照）。
のマイクロコンピュータは、次のように制御を行う。図
８は制御の全体の流れを示すフローチャートである。ス
テップ１（図にはＳ１と記してある。以下同様）では、
燃料噴射量ＴＩを算出する（図９参照）。
【００１８】ステップ２では、点火時期ＡＤＶを算出す
る（図10参照）。ステップ３では、機関暖機中（機関始
動後、水温ＴＷが所定値以下であり、Ｏ 2 センサ活性
前）か否かを判定する。機関暖機中の場合は、ステップ
４〜６を実行する。ステップ４では、安定度限界制御に
よって点火時期を遅角側に補正して、補正後点火時期Ｆ
ＡＤＶを算出する（図11参照）。
る（図10参照）。ステップ３では、機関暖機中（機関始
動後、水温ＴＷが所定値以下であり、Ｏ 2 センサ活性
前）か否かを判定する。機関暖機中の場合は、ステップ
４〜６を実行する。ステップ４では、安定度限界制御に
よって点火時期を遅角側に補正して、補正後点火時期Ｆ
ＡＤＶを算出する（図11参照）。
【００１９】ステップ５では、点火時期遅角によるＡ／
Ｆリーン量を算出する（図12，図13参照）。ステップ６
では、Ａ／Ｆリーン量に基づいて燃料噴射量を補正し
て、補正後燃料噴射量ＦＴＩを算出する（図14参照）。
暖機完了後は、ステップ１，２で算出された燃料噴射量
ＴＩ及び点火時期ＡＤＶがそのまま使用される。
Ｆリーン量を算出する（図12，図13参照）。ステップ６
では、Ａ／Ｆリーン量に基づいて燃料噴射量を補正し
て、補正後燃料噴射量ＦＴＩを算出する（図14参照）。
暖機完了後は、ステップ１，２で算出された燃料噴射量
ＴＩ及び点火時期ＡＤＶがそのまま使用される。
【００２０】次に、制御の流れの詳細を図９〜図14によ
り説明する。図９はステップ１での燃料噴射量算出ルー
チンのフローチャートである。ステップ11では、エアフ
ローメータからの信号に基づいて検出される吸入空気流
量Ｑを読込み、またクランク角センサからの信号に基づ
いて算出される機関回転数Ｎを読込む。
り説明する。図９はステップ１での燃料噴射量算出ルー
チンのフローチャートである。ステップ11では、エアフ
ローメータからの信号に基づいて検出される吸入空気流
量Ｑを読込み、またクランク角センサからの信号に基づ
いて算出される機関回転数Ｎを読込む。
【００２１】ステップ12では、吸入空気流量Ｑと機関回
転数Ｎとから、次式により、基本燃料噴射量ＴＰを算出
する。 ＴＰ＝Ｋ・Ｑ／Ｎ （但し、Ｋは定数） ステップ13では、Ｏ2 センサからの信号に基づいて周知
の比例積分制御により設定されている空燃比フィードバ
ック補正係数α（基準値は１）を読込む。但し、機関暖
機中（Ｏ2 センサ活性前）は、空燃比フィードバック制
御不能のため、α＝１に固定される。
転数Ｎとから、次式により、基本燃料噴射量ＴＰを算出
する。 ＴＰ＝Ｋ・Ｑ／Ｎ （但し、Ｋは定数） ステップ13では、Ｏ2 センサからの信号に基づいて周知
の比例積分制御により設定されている空燃比フィードバ
ック補正係数α（基準値は１）を読込む。但し、機関暖
機中（Ｏ2 センサ活性前）は、空燃比フィードバック制
御不能のため、α＝１に固定される。
【００２２】ステップ14では、機関運転状態（Ｎ，Ｔ
Ｐ）のエリア別に、空燃比フィードバック補正係数αの
基準値からの偏差Δα＝α−１を学習して、学習補正係
数Ｌα（初期値は１）を、更新式Ｌα＝Ｌα＋Δα／Ｍ
（Ｍは更新割合定数）により、更新・記憶している学習
マップから、現在の機関運転状態のエリアに対応する学
習補正係数Ｌα（0.75≦Ｌα≦1.25）を検索する。
Ｐ）のエリア別に、空燃比フィードバック補正係数αの
基準値からの偏差Δα＝α−１を学習して、学習補正係
数Ｌα（初期値は１）を、更新式Ｌα＝Ｌα＋Δα／Ｍ
（Ｍは更新割合定数）により、更新・記憶している学習
マップから、現在の機関運転状態のエリアに対応する学
習補正係数Ｌα（0.75≦Ｌα≦1.25）を検索する。
【００２３】ステップ15では、基本燃料噴射量ＴＰを空
燃比フィードバック補正係数α及び学習補正係数Ｌαに
より補正して、次式のごとく燃料噴射量ＴＩを算出す
る。 ＴＩ＝ＴＰ・（α＋Ｌα−１） 図10はステップ２での点火時期算出ルーチンのフローチ
ャートである。ステップ21では、図15に示すマップを参
照し、機関回転数Ｎと基本燃料噴射量（負荷）ＴＰとか
ら、点火時期（基本点火時期）ＡＤＶを検索して設定す
る。
燃比フィードバック補正係数α及び学習補正係数Ｌαに
より補正して、次式のごとく燃料噴射量ＴＩを算出す
る。 ＴＩ＝ＴＰ・（α＋Ｌα−１） 図10はステップ２での点火時期算出ルーチンのフローチ
ャートである。ステップ21では、図15に示すマップを参
照し、機関回転数Ｎと基本燃料噴射量（負荷）ＴＰとか
ら、点火時期（基本点火時期）ＡＤＶを検索して設定す
る。
【００２４】図11はステップ４での点火時期補正（安定
度限界制御）ルーチンのフローチャートである。ステッ
プ41では、点火時期（基本点火時期）ＡＤＶを読込む。
ステップ42では、機関の回転変動率Ｎｉを、例えば次式
により、算出する。 Ｎｉ＝〔（Ｎmax −Ｎmin ）／Ｎave 〕・100 Ｎmax ：20サイクルでの機関回転数の最大値 Ｎmin ：20サイクルでの機関回転数の最小値 Ｎave ：20サイクルでの機関回転数の平均値 ステップ43では、回転変動率Ｎｉの判定を行う。この結
果、回転変動率ＮｉがＡ（例えば５％）より大きい時
は、安定度が悪いため、ステップ44で点火時期の遅角量
ＲＡＤＶを１°CA減少させる。回転変動率ＮｉがＢ（例
えば４％）より小さい時は、安定度が良いため、安定度
限界を目指して、ステップ45で点火時期の遅角量ＲＡＤ
Ｖを１°CA増大させる。Ａ≧Ｎｉ≧Ｂの時は、点火時期
の遅角量ＲＡＤＶをそのままとする。
度限界制御）ルーチンのフローチャートである。ステッ
プ41では、点火時期（基本点火時期）ＡＤＶを読込む。
ステップ42では、機関の回転変動率Ｎｉを、例えば次式
により、算出する。 Ｎｉ＝〔（Ｎmax −Ｎmin ）／Ｎave 〕・100 Ｎmax ：20サイクルでの機関回転数の最大値 Ｎmin ：20サイクルでの機関回転数の最小値 Ｎave ：20サイクルでの機関回転数の平均値 ステップ43では、回転変動率Ｎｉの判定を行う。この結
果、回転変動率ＮｉがＡ（例えば５％）より大きい時
は、安定度が悪いため、ステップ44で点火時期の遅角量
ＲＡＤＶを１°CA減少させる。回転変動率ＮｉがＢ（例
えば４％）より小さい時は、安定度が良いため、安定度
限界を目指して、ステップ45で点火時期の遅角量ＲＡＤ
Ｖを１°CA増大させる。Ａ≧Ｎｉ≧Ｂの時は、点火時期
の遅角量ＲＡＤＶをそのままとする。
【００２５】そして、ステップ46では、点火時期を遅角
側に補正すべく、次式のごとく、点火時期ＡＤＶから遅
角量ＲＡＤＶを減算して、補正後点火時期ＦＡＤＶを算
出する。 ＦＡＤＶ＝ＡＤＶ−ＲＡＤＶ 尚、ステップ42の部分が回転変動検出手段に相当し、ス
テップ43〜46の部分が点火時期遅角手段に相当する。
側に補正すべく、次式のごとく、点火時期ＡＤＶから遅
角量ＲＡＤＶを減算して、補正後点火時期ＦＡＤＶを算
出する。 ＦＡＤＶ＝ＡＤＶ−ＲＡＤＶ 尚、ステップ42の部分が回転変動検出手段に相当し、ス
テップ43〜46の部分が点火時期遅角手段に相当する。
【００２６】図12はステップ５でのＡ／Ｆリーン量算出
ルーチンのフローチャートである。ステップ51では、安
定度限界制御による点火時期の遅角量ＲＡＤＶを読込
む。ステップ52では、水温センサからの信号に基づいて
検出される水温ＴＷを読込む。ステップ53では、図16に
示すマップを参照し、遅角量ＲＡＤＶ及び水温ＴＷか
ら、基本リーン量ＢＬＮを検索する。ここで、基本リー
ン量ＢＬＮは遅角量ＲＡＤＶが大きい程大きく、また水
温ＴＷが低い程大きく設定される。
ルーチンのフローチャートである。ステップ51では、安
定度限界制御による点火時期の遅角量ＲＡＤＶを読込
む。ステップ52では、水温センサからの信号に基づいて
検出される水温ＴＷを読込む。ステップ53では、図16に
示すマップを参照し、遅角量ＲＡＤＶ及び水温ＴＷか
ら、基本リーン量ＢＬＮを検索する。ここで、基本リー
ン量ＢＬＮは遅角量ＲＡＤＶが大きい程大きく、また水
温ＴＷが低い程大きく設定される。
【００２７】ステップ54では、燃料性状（重軽質度合）
ＦＵＥＬを読込む。すなわち、図13の燃料性状検出ルー
チンにより、ステップ101 で機関の回転変動率Ｎｉを算
出し、ステップ102 で図17のテーブルを参照して回転変
動率Ｎｉより燃料性状（重軽質度合）ＦＵＥＬを検索し
て、記憶保持しているので、これを読込む。回転変動率
Ｎｉが大きい程、重質とみなされることは言うまでもな
い。
ＦＵＥＬを読込む。すなわち、図13の燃料性状検出ルー
チンにより、ステップ101 で機関の回転変動率Ｎｉを算
出し、ステップ102 で図17のテーブルを参照して回転変
動率Ｎｉより燃料性状（重軽質度合）ＦＵＥＬを検索し
て、記憶保持しているので、これを読込む。回転変動率
Ｎｉが大きい程、重質とみなされることは言うまでもな
い。
【００２８】ステップ55では、図18のテーブルを参照
し、燃料性状（重軽質度合）ＦＵＥＬから、リーン量算
出用の補正係数ＫＬＮを検索する。補正係数ＫＬＮは重
質である程大きく設定される。ステップ56では、次式の
ごとく、基本リーン量ＢＬＮに補正係数ＫＬＮを乗じ
て、リーン量ＬＮを算出する。
し、燃料性状（重軽質度合）ＦＵＥＬから、リーン量算
出用の補正係数ＫＬＮを検索する。補正係数ＫＬＮは重
質である程大きく設定される。ステップ56では、次式の
ごとく、基本リーン量ＢＬＮに補正係数ＫＬＮを乗じ
て、リーン量ＬＮを算出する。
【００２９】ＬＮ＝ＢＬＮ・ＫＬＮ 尚、ステップ52の部分が水温センサと共に温度状態検出
手段に相当し、ステップ54の部分が図13のルーチンと共
に燃料性状検出手段に相当し、ステップ53，55，56の部
分がリーン量算出手段に相当する。図14はステップ６で
の燃料噴射量補正ルーチンのフローチャートである。
手段に相当し、ステップ54の部分が図13のルーチンと共
に燃料性状検出手段に相当し、ステップ53，55，56の部
分がリーン量算出手段に相当する。図14はステップ６で
の燃料噴射量補正ルーチンのフローチャートである。
【００３０】ステップ61では、燃料噴射量ＴＩを読込
む。ステップ62では、リーン量ＬＮを読込む。ステップ
63では、次式により、燃料噴射量ＴＩをリーン量ＬＮに
基づいて増大側に補正して、補正後燃料噴射量ＦＴＩを
算出する。ここで、Ｋ0 は定数で、例えば14とする。
む。ステップ62では、リーン量ＬＮを読込む。ステップ
63では、次式により、燃料噴射量ＴＩをリーン量ＬＮに
基づいて増大側に補正して、補正後燃料噴射量ＦＴＩを
算出する。ここで、Ｋ0 は定数で、例えば14とする。
【００３１】ＦＴＩ＝ＴＩ・（１＋Ｋ0 ・ＬＮ） 尚、ステップ63の部分が燃料噴射量補正手段に相当す
る。次に本発明の第２の実施例について図19〜図21によ
り説明する。図19はシステム図である。図７と異なる点
は、燃焼室内のガス流動を強化するガス流動強化手段と
して、吸気通路にスワール制御弁10を備えている。スワ
ール制御弁10は所定の運転条件にて閉弁し、弁体の切欠
き部により吸気流速を早めると共に偏流を与えて、燃焼
室内にスワールを生成するものである。
る。次に本発明の第２の実施例について図19〜図21によ
り説明する。図19はシステム図である。図７と異なる点
は、燃焼室内のガス流動を強化するガス流動強化手段と
して、吸気通路にスワール制御弁10を備えている。スワ
ール制御弁10は所定の運転条件にて閉弁し、弁体の切欠
き部により吸気流速を早めると共に偏流を与えて、燃焼
室内にスワールを生成するものである。
【００３２】ガス流動を強化した場合は、燃焼が改善さ
れる。従って、スワール制御弁10のの使用時は、未使用
時に対して、Ａ／Ｆリーン量が減少する（図20参照）。
制御の流れは、第１の実施例とほぼ同じであるが、リー
ン量算出ルーチンに関し、図12のフローチャートに代え
て、図21のフローチャートを実行する。図21のフローチ
ャートにおいて、ステップ51〜56は第１の実施例と同じ
であり、その後にステップ57，58が実行される点が相違
する。
れる。従って、スワール制御弁10のの使用時は、未使用
時に対して、Ａ／Ｆリーン量が減少する（図20参照）。
制御の流れは、第１の実施例とほぼ同じであるが、リー
ン量算出ルーチンに関し、図12のフローチャートに代え
て、図21のフローチャートを実行する。図21のフローチ
ャートにおいて、ステップ51〜56は第１の実施例と同じ
であり、その後にステップ57，58が実行される点が相違
する。
【００３３】ステップ57では、スワール制御弁を使用し
ているか否かを判定し、使用時はステップ58を実行す
る。ステップ58では、リーン量ＬＮに定数Ｃ（例えば
0.5）を乗じて、リーン量ＬＮを減少補正する。この部
分がリーン量補正手段に相当する。次に本発明の第３の
実施例について図22〜図24により説明する。
ているか否かを判定し、使用時はステップ58を実行す
る。ステップ58では、リーン量ＬＮに定数Ｃ（例えば
0.5）を乗じて、リーン量ＬＮを減少補正する。この部
分がリーン量補正手段に相当する。次に本発明の第３の
実施例について図22〜図24により説明する。
【００３４】図22はシステム図である。図７と異なる点
は、燃料の微粒化を促進する燃料微粒化手段として、ア
シストエアインジェクタ12を備えている。アシストエア
インジェクタ12は燃料噴射と共にアシストエアを噴射し
て、燃料の微粒化を促進するものである。燃料の微粒化
を促進すると、燃焼が改善される。従って、アシストエ
アインジェクタ12の使用時は、未使用時に対して、Ａ／
Ｆリーン量が減少する（図23参照）。
は、燃料の微粒化を促進する燃料微粒化手段として、ア
シストエアインジェクタ12を備えている。アシストエア
インジェクタ12は燃料噴射と共にアシストエアを噴射し
て、燃料の微粒化を促進するものである。燃料の微粒化
を促進すると、燃焼が改善される。従って、アシストエ
アインジェクタ12の使用時は、未使用時に対して、Ａ／
Ｆリーン量が減少する（図23参照）。
【００３５】制御の流れは、第１の実施例とほぼ同じで
あるが、リーン量算出ルーチンに関し、図12のフローチ
ャートに代えて、図24のフローチャートを実行する。図
24のフローチャートにおいて、ステップ51〜56は第１の
実施例と同じであり、その後にステップ59，60が実行さ
れる点が相違する。ステップ59では、アシストエアイン
ジェクタを使用しているか否かを判定し、使用時はステ
ップ60を実行する。
あるが、リーン量算出ルーチンに関し、図12のフローチ
ャートに代えて、図24のフローチャートを実行する。図
24のフローチャートにおいて、ステップ51〜56は第１の
実施例と同じであり、その後にステップ59，60が実行さ
れる点が相違する。ステップ59では、アシストエアイン
ジェクタを使用しているか否かを判定し、使用時はステ
ップ60を実行する。
【００３６】ステップ60では、リーン量ＬＮに定数Ｄ
（例えば 0.7）を乗じて、リーン量ＬＮを減少補正す
る。この部分がリーン量補正手段に相当する。
（例えば 0.7）を乗じて、リーン量ＬＮを減少補正す
る。この部分がリーン量補正手段に相当する。
【００３７】
【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、機関暖機中に、安定度限界制御による点火
時期の遅角量と、機関の温度状態と、燃料性状とに基づ
いて、入口Ａ／Ｆに対する出口Ａ／Ｆのリーン量を算出
し、これに基づいて機関への燃料噴射量を補正するよう
にしたので、Ｏ2 センサ活性前の空燃比を目標空燃比に
設定でき、点火時期を十分に遅角できるため、触媒の早
期活性化により、エミッションを改善できるという効果
が得られる。
明によれば、機関暖機中に、安定度限界制御による点火
時期の遅角量と、機関の温度状態と、燃料性状とに基づ
いて、入口Ａ／Ｆに対する出口Ａ／Ｆのリーン量を算出
し、これに基づいて機関への燃料噴射量を補正するよう
にしたので、Ｏ2 センサ活性前の空燃比を目標空燃比に
設定でき、点火時期を十分に遅角できるため、触媒の早
期活性化により、エミッションを改善できるという効果
が得られる。
【００３８】請求項２に係る発明によれば、機関の回転
変動に基づいて燃料性状を的確に検出することができる
という効果が得られる。請求項３に係る発明によれば、
燃焼室内のガス流動を強化した場合において、精度よく
空燃比を制御できるという効果が得られる。請求項４に
係る発明によれば、燃料の微粒化を促進した場合におい
て、精度よく空燃比を制御できるという効果が得られ
る。
変動に基づいて燃料性状を的確に検出することができる
という効果が得られる。請求項３に係る発明によれば、
燃焼室内のガス流動を強化した場合において、精度よく
空燃比を制御できるという効果が得られる。請求項４に
係る発明によれば、燃料の微粒化を促進した場合におい
て、精度よく空燃比を制御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】 点火時期に対する排気温度及び回転変動の関
係を示す図
係を示す図
【図３】 入口Ａ／Ｆと出口Ａ／Ｆとの関係を示す図
【図４】 従来例と比較して本発明の制御特性を示す図
【図５】 機関の温度とＡ／Ｆリーン量との関係を示す
図
図
【図６】 燃料性状とＡ／Ｆリーン量との関係を示す図
【図７】 第１の実施例のシステム図
【図８】 制御の全体の流れを示すフローチャート
【図９】 燃料噴射量算出ルーチンのフローチャート
【図10】 点火時期算出ルーチンのフローチャート
【図11】 点火時期補正ルーチンのフローチャート
【図12】 リーン量算出ルーチンのフローチャート
【図13】 燃料性状検出ルーチンのフローチャート
【図14】 燃料噴射量補正ルーチンのフローチャート
【図15】 点火時期算出用マップを示す図
【図16】 基本リーン量算出用マップを示す図
【図17】 燃料性状算出用テーブルを示す図
【図18】 補正係数算出用テーブルを示す図
【図19】 第２の実施例のシステム図
【図20】 スワール制御弁の使用によるＡ／Ｆリーン量
の変化を示す図
の変化を示す図
【図21】 第２の実施例のリーン量算出ルーチンのフロ
ーチャート
ーチャート
【図22】 第３の実施例のシステム図
【図23】 アシストエアの使用によるＡ／Ｆリーン量の
変化を示す図
変化を示す図
【図24】 第３の実施例のリーン量算出ルーチンのフロ
ーチャート
ーチャート
１ 内燃機関 ２ 燃料噴射弁（インジェクタ） ３ 点火プラグ ４ コントロールユニット ５ エアフローメータ ６ クランク角センサ ７ 水温センサ ８ Ｏ2 センサ 10 スワール制御弁 12 アシストエアインジェクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柿崎 成章 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】機関の回転変動を検出する回転変動検出手
段と、機関暖機中に前記回転変動の検出結果に基づいて
安定度限界となるように点火時期を遅角側に補正する点
火時期遅角手段とを備える内燃機関の制御装置におい
て、 機関の温度状態を検出する機関温度検出手段と、 燃料性状を検出する燃料性状検出手段と、 前記点火時期遅角手段による点火時期の遅角量と前記機
関温度検出手段により検出される機関の温度状態と前記
燃料性状検出手段により検出される燃料性状とに基づい
て、機関の入口側空燃比に対する出口側空燃比のリーン
量を算出するリーン量算出手段と、 機関暖機中に前記リーン量の算出結果に基づいて機関へ
の燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 【請求項２】前記燃料性状検出手段は、機関の回転変動
に基づいて燃料性状を検出するものであることを特徴と
する請求項１記載の内燃機関の制御装置。 - 【請求項３】燃焼室内のガス流動を強化するガス流動強
化手段を備え、このガス流動強化手段の使用時に前記リ
ーン量算出手段から前記燃料噴射量補正手段に入力され
るリーン量を減少側に補正するリーン量補正手段を設け
たことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の内燃機
関の制御装置。 - 【請求項４】燃料の微粒化を促進する燃料微粒化手段を
備え、この燃料微粒化手段の使用時に前記リーン量算出
手段から前記燃料噴射量補正手段に入力されるリーン量
を減少側に補正するリーン量補正手段を設けたことを特
徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内
燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24757995A JPH0988680A (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24757995A JPH0988680A (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0988680A true JPH0988680A (ja) | 1997-03-31 |
Family
ID=17165606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24757995A Pending JPH0988680A (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0988680A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0896142A2 (en) * | 1997-08-06 | 1999-02-10 | Mazda Motor Corporation | Fuel combustion control system for engine |
| US6134884A (en) * | 1998-04-01 | 2000-10-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control apparatus for internal combustion engine |
| US8150598B2 (en) | 2008-05-23 | 2012-04-03 | Hitachi, Ltd. | Engine controller |
-
1995
- 1995-09-26 JP JP24757995A patent/JPH0988680A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0896142A2 (en) * | 1997-08-06 | 1999-02-10 | Mazda Motor Corporation | Fuel combustion control system for engine |
| EP0896142A3 (en) * | 1997-08-06 | 2000-09-27 | Mazda Motor Corporation | Fuel combustion control system for engine |
| US6237327B1 (en) | 1997-08-06 | 2001-05-29 | Mazda Motor Corporation | Fuel combustion control system for engine |
| US6134884A (en) * | 1998-04-01 | 2000-10-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control apparatus for internal combustion engine |
| US8150598B2 (en) | 2008-05-23 | 2012-04-03 | Hitachi, Ltd. | Engine controller |
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