JPH10103120A - 内燃機関の燃焼制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃焼制御装置Info
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- JPH10103120A JPH10103120A JP8257213A JP25721396A JPH10103120A JP H10103120 A JPH10103120 A JP H10103120A JP 8257213 A JP8257213 A JP 8257213A JP 25721396 A JP25721396 A JP 25721396A JP H10103120 A JPH10103120 A JP H10103120A
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- Japan
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- intake air
- amount
- engine
- air amount
- ignition timing
- Prior art date
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- 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
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リーン走行ができない運転条件でもリーン運
転可能となり、ストイキ走行に比べて燃費が向上する内
燃機関の燃焼制御装置を提供すること。 【解決手段】 高吸入空気量時、吸入空気量検出手段に
より検出された吸入空気量に応じ、燃料噴射量の制御と
点火時期の制御を切り換える。また、機関の運転状態検
出手段と、定常状態判断手段と、機関のラフネス検出手
段と、吸入空気量検出手段と、前記ラフネス検出手段に
より検出されたラフネスに応じ燃料噴射量とガス流動強
化用絞り弁の開度を制御する手段を有する内燃機関にお
いて、高吸入空気量時、吸入空気量検出手段により検出
された空気量に応じ、燃料噴射量の制御とガス流動強化
用絞り弁の開度の制御を切り換える。
転可能となり、ストイキ走行に比べて燃費が向上する内
燃機関の燃焼制御装置を提供すること。 【解決手段】 高吸入空気量時、吸入空気量検出手段に
より検出された吸入空気量に応じ、燃料噴射量の制御と
点火時期の制御を切り換える。また、機関の運転状態検
出手段と、定常状態判断手段と、機関のラフネス検出手
段と、吸入空気量検出手段と、前記ラフネス検出手段に
より検出されたラフネスに応じ燃料噴射量とガス流動強
化用絞り弁の開度を制御する手段を有する内燃機関にお
いて、高吸入空気量時、吸入空気量検出手段により検出
された空気量に応じ、燃料噴射量の制御とガス流動強化
用絞り弁の開度の制御を切り換える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃焼制
御装置に関する。
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関の燃焼制御装置として
は、例えば図２１に示すような特開昭６０−６２６６１
号公報がある。また、図２２に空燃比をリーンにした場
合のＡ／Ｆと点火時期に対するＭＢＴ、安定度限界、Ｎ
Ｏx 、燃費の関係を示す。
は、例えば図２１に示すような特開昭６０−６２６６１
号公報がある。また、図２２に空燃比をリーンにした場
合のＡ／Ｆと点火時期に対するＭＢＴ、安定度限界、Ｎ
Ｏx 、燃費の関係を示す。
【０００３】リーンバーンエンジンでは各運転条件にて
図２２に示す性能を把握し、生産バラツキ、部品バラツ
キ、気候の変化に伴うＡ／Ｆバラツキ等を考慮し、安定
度限界からＡ／Ｆ余裕代（ΔＡ／Ｆ）を見たリッチ側に
Ａ／Ｆ、点火時期を設定している（設定点）。
図２２に示す性能を把握し、生産バラツキ、部品バラツ
キ、気候の変化に伴うＡ／Ｆバラツキ等を考慮し、安定
度限界からＡ／Ｆ余裕代（ΔＡ／Ｆ）を見たリッチ側に
Ａ／Ｆ、点火時期を設定している（設定点）。
【０００４】しかしながら、設定点はＡ／Ｆをリッチに
している分安定度限界線上よりも燃費、ＮＯx 排出量が
悪化している。これに対し、エンジンの安定度を検出で
きる場合、安定度をフィードバックしながらＡ／Ｆを安
定度限界までリーン化し、燃費、ＮＯx 排出量を改善す
る制御が可能である（リーンリミット制御）。従来例は
図２３に示すように、リーンリミット制御を実施する
際、検出された安定度が許容値よりも良い場合設定点か
らＡ／Ｆをリーン化するが、その際更なる燃費向上を狙
い点火時期を進角しＭＢＴに近づけている。
している分安定度限界線上よりも燃費、ＮＯx 排出量が
悪化している。これに対し、エンジンの安定度を検出で
きる場合、安定度をフィードバックしながらＡ／Ｆを安
定度限界までリーン化し、燃費、ＮＯx 排出量を改善す
る制御が可能である（リーンリミット制御）。従来例は
図２３に示すように、リーンリミット制御を実施する
際、検出された安定度が許容値よりも良い場合設定点か
らＡ／Ｆをリーン化するが、その際更なる燃費向上を狙
い点火時期を進角しＭＢＴに近づけている。
【０００５】また、リーンバーンエンジンでは燃焼状態
を改善する目的で、吸気管内の燃焼室直前にガス流動強
化用絞り弁３０（図２１参照）を設け、混合気の燃焼室
内の流動を強化している場合が多い。
を改善する目的で、吸気管内の燃焼室直前にガス流動強
化用絞り弁３０（図２１参照）を設け、混合気の燃焼室
内の流動を強化している場合が多い。
【０００６】
【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燃焼制御装置にあっては、燃焼改
善のためのガス流動強化用絞り弁３０を燃焼室直前の吸
気管内に設ける構造となっていたため、図２４に示すご
とく、リーンリミット制御時、Ａ／Ｆが薄くなるにつれ
出力が落ちるのでそれを補うためスロットル１４を開い
ていくが、吸入空気量が多く必要な運転条件では、ある
程度スロットル１４を開いてしまうと吸入空気量がガス
流動強化用絞り弁３０の開口面積により決定されてしま
い、充分な吸気量が得られない結果出力不足になりリー
ン運転ができなくなる。また、充分空気量が得られると
ころまでしかＡ／Ｆを薄くしないとすると、ＮＯx 排出
量が多過ぎてこの場合も運転できないという問題点があ
った。
うな従来の内燃機関の燃焼制御装置にあっては、燃焼改
善のためのガス流動強化用絞り弁３０を燃焼室直前の吸
気管内に設ける構造となっていたため、図２４に示すご
とく、リーンリミット制御時、Ａ／Ｆが薄くなるにつれ
出力が落ちるのでそれを補うためスロットル１４を開い
ていくが、吸入空気量が多く必要な運転条件では、ある
程度スロットル１４を開いてしまうと吸入空気量がガス
流動強化用絞り弁３０の開口面積により決定されてしま
い、充分な吸気量が得られない結果出力不足になりリー
ン運転ができなくなる。また、充分空気量が得られると
ころまでしかＡ／Ｆを薄くしないとすると、ＮＯx 排出
量が多過ぎてこの場合も運転できないという問題点があ
った。
【０００７】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、リーン走行ができない運転条件で
もリーン運転可能となり、ストイキ走行に比べて燃費が
向上する内燃機関の燃焼制御装置を提供することを目的
とする。
してなされたもので、リーン走行ができない運転条件で
もリーン運転可能となり、ストイキ走行に比べて燃費が
向上する内燃機関の燃焼制御装置を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、機関の運転状態検出手段と、定常状態判
断手段と、機関のラフネス検出手段と、吸入空気量検出
手段と、前記ラフネス検出手段により検出されたラフネ
スに応じ燃料噴射量と点火時期を制御する手段を有する
内燃機関において、高吸入空気量時、吸入空気量検出手
段により検出された吸入空気量に応じ、燃料噴射量の制
御と点火時期の制御を切り換える。また、機関の運転状
態検出手段と、定常状態判断手段と、機関のラフネス検
出手段と、吸入空気量検出手段と、前記ラフネス検出手
段により検出されたラフネスに応じ燃料噴射量とガス流
動強化用絞り弁の開度を制御する手段を有する内燃機関
において、高吸入空気量時、吸入空気量検出手段により
検出された空気量に応じ、燃料噴射量の制御とガス流動
強化用絞り弁の開度の制御を切り換える。
決するために、機関の運転状態検出手段と、定常状態判
断手段と、機関のラフネス検出手段と、吸入空気量検出
手段と、前記ラフネス検出手段により検出されたラフネ
スに応じ燃料噴射量と点火時期を制御する手段を有する
内燃機関において、高吸入空気量時、吸入空気量検出手
段により検出された吸入空気量に応じ、燃料噴射量の制
御と点火時期の制御を切り換える。また、機関の運転状
態検出手段と、定常状態判断手段と、機関のラフネス検
出手段と、吸入空気量検出手段と、前記ラフネス検出手
段により検出されたラフネスに応じ燃料噴射量とガス流
動強化用絞り弁の開度を制御する手段を有する内燃機関
において、高吸入空気量時、吸入空気量検出手段により
検出された空気量に応じ、燃料噴射量の制御とガス流動
強化用絞り弁の開度の制御を切り換える。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【００１０】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態を示す図である。
１の実施の形態を示す図である。
【００１１】まず構成を説明すると、図１に示すように
本実施の形態における内燃機関は、クランク角センサ１
８でエンジン回転数を算出し、エアフロメータ１９によ
り吸入空気量を検出し、ＴＶＯセンサ２１でスロットル
開度を検出し、上記各信号をもとにマイクロコンピュー
タ等から構成されるエンジンコントロールユニット（以
下ＥＣＵと記す）２０で燃料噴射量、点火時期を算出す
る。その算出結果をＥＣＵ２０からインジェクタ１５に
送り燃料を噴射し、また、点火コイル１２に送りディス
トリビュータ１３を経由し点火プラグ１１で火花を点火
する。
本実施の形態における内燃機関は、クランク角センサ１
８でエンジン回転数を算出し、エアフロメータ１９によ
り吸入空気量を検出し、ＴＶＯセンサ２１でスロットル
開度を検出し、上記各信号をもとにマイクロコンピュー
タ等から構成されるエンジンコントロールユニット（以
下ＥＣＵと記す）２０で燃料噴射量、点火時期を算出す
る。その算出結果をＥＣＵ２０からインジェクタ１５に
送り燃料を噴射し、また、点火コイル１２に送りディス
トリビュータ１３を経由し点火プラグ１１で火花を点火
する。
【００１２】本実施の形態の制御のおおまかなフローチ
ャートを図２に示す。
ャートを図２に示す。
【００１３】ステップＳ１（以下、Ｓ１と記す）でクラ
ンク角センサ、エアフロメータ、安定度センサの信号を
読み込む。次に、Ｓ２でストイキ時基本燃料噴射量を算
出し、Ｓ３で基本点火時期を算出する。Ｓ４では運転条
件に応じストイキ運転するかリーン運転するかを判断す
る。Ｓ５でリーン時燃料噴射量、点火時期を算出する。
Ｓ６で定常判定し、定常時にリーンリミット制御を実施
する（非定常時は安定度の検出が困難なためリーンリミ
ット制御は実施しない）。
ンク角センサ、エアフロメータ、安定度センサの信号を
読み込む。次に、Ｓ２でストイキ時基本燃料噴射量を算
出し、Ｓ３で基本点火時期を算出する。Ｓ４では運転条
件に応じストイキ運転するかリーン運転するかを判断す
る。Ｓ５でリーン時燃料噴射量、点火時期を算出する。
Ｓ６で定常判定し、定常時にリーンリミット制御を実施
する（非定常時は安定度の検出が困難なためリーンリミ
ット制御は実施しない）。
【００１４】Ｓ７で吸入空気量がガス流動強化用絞り弁
を閉じたときの最大吸入空気量からある余裕代を引いた
値よりも大きいか小さいかを判定し、大きければ点火時
期を安定度限界付近へ制御し、小さければＡ／Ｆを安定
度限界に制御する。Ｓ７で許容値以下の場合、Ｓ８で安
定度を判断し、許容値以上であればＳ１０で燃料噴射量
を増量しＡ／Ｆを濃くし、許容値以下であれば燃料噴射
量を減量しＡ／Ｆを薄くする。Ｓ７で許容値以上の場
合、Ｓ１１で安定度を判断し、許容値以上であればＳ１
３で点火時期を進角し、許容値以下であればＳ１２で点
火時期を遅角する。
を閉じたときの最大吸入空気量からある余裕代を引いた
値よりも大きいか小さいかを判定し、大きければ点火時
期を安定度限界付近へ制御し、小さければＡ／Ｆを安定
度限界に制御する。Ｓ７で許容値以下の場合、Ｓ８で安
定度を判断し、許容値以上であればＳ１０で燃料噴射量
を増量しＡ／Ｆを濃くし、許容値以下であれば燃料噴射
量を減量しＡ／Ｆを薄くする。Ｓ７で許容値以上の場
合、Ｓ１１で安定度を判断し、許容値以上であればＳ１
３で点火時期を進角し、許容値以下であればＳ１２で点
火時期を遅角する。
【００１５】次に詳しい制御の流れを説明する。
【００１６】図２におけるＳ２のフローを図３に示す。
Ｓ２１でエアフロメータの信号より吸入空気量Ｑを算出
し、Ｓ２２でクランク角センサの信号よりエンジン回転
数Ｎを算出し、Ｓ２３にて基本燃料噴射量ＴＰ（ストイ
キ時）を算出する。
Ｓ２１でエアフロメータの信号より吸入空気量Ｑを算出
し、Ｓ２２でクランク角センサの信号よりエンジン回転
数Ｎを算出し、Ｓ２３にて基本燃料噴射量ＴＰ（ストイ
キ時）を算出する。
【００１７】図２におけるＳ３のフローを図４に示す。
Ｓ３１で基本燃料噴射量ＴＰ、エンジン回転数Ｎを呼び
込み、Ｓ３２で基本点火時期ＢＡＤＶ（ストイキ時）を
ルックアップする。
Ｓ３１で基本燃料噴射量ＴＰ、エンジン回転数Ｎを呼び
込み、Ｓ３２で基本点火時期ＢＡＤＶ（ストイキ時）を
ルックアップする。
【００１８】図２におけるＳ４，Ｓ５のフローを図５に
示す。Ｓ４１で基本燃料噴射量ＴＰ、エンジン回転数
Ｎ、スロットル開度ＴＶＯを呼び込み、Ｓ４２でＴＰ＞
αを判断し、ＴＰ＞αのときは高負荷域となるのでスト
イキ制御を実行する。ＴＰ≦αのときはＳ４３へ進み、
ΔＴＶＯ（ＴＶＯの変化量）がβ以上の時は急加速なの
でストイキ制御を実行し、β以下の時はリーン制御を行
うためＳ４４へ進む。Ｓ４４でリーン時基本燃料噴射量
算出係数ＫＬＴＰをルックアップし、Ｓ４５でリーン時
基本燃料噴射量ＬＴＰを算出する。さらにＳ４６でリー
ン時基本点火時期ＬＡＤＶをルックアップする。図１９
にＫＬＴＰのマップ例、図２０にはＬＡＤＶのマップ例
をそれぞれ示す。
示す。Ｓ４１で基本燃料噴射量ＴＰ、エンジン回転数
Ｎ、スロットル開度ＴＶＯを呼び込み、Ｓ４２でＴＰ＞
αを判断し、ＴＰ＞αのときは高負荷域となるのでスト
イキ制御を実行する。ＴＰ≦αのときはＳ４３へ進み、
ΔＴＶＯ（ＴＶＯの変化量）がβ以上の時は急加速なの
でストイキ制御を実行し、β以下の時はリーン制御を行
うためＳ４４へ進む。Ｓ４４でリーン時基本燃料噴射量
算出係数ＫＬＴＰをルックアップし、Ｓ４５でリーン時
基本燃料噴射量ＬＴＰを算出する。さらにＳ４６でリー
ン時基本点火時期ＬＡＤＶをルックアップする。図１９
にＫＬＴＰのマップ例、図２０にはＬＡＤＶのマップ例
をそれぞれ示す。
【００１９】図２におけるＳ６のフローを図６に示す。
Ｓ５１でＴＶＯを呼び込み、Ｓ５２でΔＴＶＯ＞γであ
れば非定常運転なのでリーンリミット制御は実行しな
い。ΔＴＶＯ＜γであれば定常と判断し、Ｓ５３でリー
ンリミット制御を実施する。
Ｓ５１でＴＶＯを呼び込み、Ｓ５２でΔＴＶＯ＞γであ
れば非定常運転なのでリーンリミット制御は実行しな
い。ΔＴＶＯ＜γであれば定常と判断し、Ｓ５３でリー
ンリミット制御を実施する。
【００２０】図２におけるＳ７のフローを図７に示す。
Ｓ６６で吸入空気量Ｑを呼び込み、Ｓ６７でδと比較
し、Ｑ＜δならば燃料噴射量を変更制御するリーンリミ
ットコントロールを実行し、Ｑ＞δならば点火時期を変
更制御するリーンリミットコントロールを実行する。
Ｓ６６で吸入空気量Ｑを呼び込み、Ｓ６７でδと比較
し、Ｑ＜δならば燃料噴射量を変更制御するリーンリミ
ットコントロールを実行し、Ｑ＞δならば点火時期を変
更制御するリーンリミットコントロールを実行する。
【００２１】図２におけるＳ８〜Ｓ１０のフローを図８
に示す。Ｓ７１でエンジン安定度Ｌを呼び込む（エンジ
ン安定度Ｌは、エンジン回転数Ｎの変動率 Ｌ＝Σ（Ｔ
ＲＥＦ−ＡＶＴＲＥＦ）2 ／Ｎ、ＴＲＥＦは例えば各気
筒の上死点信号同期、ＡＶＴＲＥＦは上死点信号Ｎ周期
の平均値、または図示平均有効圧Ｐｉを計算し、Ｐｉの
変動率およびＰｉ変動率の３〜７Ｈｚ分を取り出したサ
ージトルクでも代用できる）。Ｓ７２でＬに見合ったＬ
ＴＰ補正分ｄＴＰ（図９）をルックアップする。Ｌが目
標値付近にあるときはｄＴＰ＝０となる。Ｓ７３でリー
ンリミット制御時燃料噴射量ＬＬＣＴＰを算出する。
に示す。Ｓ７１でエンジン安定度Ｌを呼び込む（エンジ
ン安定度Ｌは、エンジン回転数Ｎの変動率 Ｌ＝Σ（Ｔ
ＲＥＦ−ＡＶＴＲＥＦ）2 ／Ｎ、ＴＲＥＦは例えば各気
筒の上死点信号同期、ＡＶＴＲＥＦは上死点信号Ｎ周期
の平均値、または図示平均有効圧Ｐｉを計算し、Ｐｉの
変動率およびＰｉ変動率の３〜７Ｈｚ分を取り出したサ
ージトルクでも代用できる）。Ｓ７２でＬに見合ったＬ
ＴＰ補正分ｄＴＰ（図９）をルックアップする。Ｌが目
標値付近にあるときはｄＴＰ＝０となる。Ｓ７３でリー
ンリミット制御時燃料噴射量ＬＬＣＴＰを算出する。
【００２２】図１０は図２におけるＳ１１〜Ｓ１３のフ
ローである。Ｓ８１でエンジン安定度Ｌを呼び込み、Ｓ
８２でＬに見合うＬＡＤＶ補正分ｄＡＤＶ（図１１）を
ルックアップする。Ｌが目標値付近にあるときはｄＡＤ
Ｖ＝０となる。Ｓ８３でリーンリミット制御時点火時期
ＬＬＣＡＤＶを算出する。
ローである。Ｓ８１でエンジン安定度Ｌを呼び込み、Ｓ
８２でＬに見合うＬＡＤＶ補正分ｄＡＤＶ（図１１）を
ルックアップする。Ｌが目標値付近にあるときはｄＡＤ
Ｖ＝０となる。Ｓ８３でリーンリミット制御時点火時期
ＬＬＣＡＤＶを算出する。
【００２３】次に作用を説明する。
【００２４】図２におけるＳ４でリーン運転の許可が出
た場合、Ａ／Ｆ及び点火時期は図１２、図１３に示す設
定点になるように図２におけるＳ５で算出またはルック
アップされたＬＴＰ，ＬＡＤＶで制御される。次にＳ６
で定常であると判断した場合、ＬＴＰをＬＬＣＴＰに置
き換えることで（ＬＴＰ＝ＬＬＣＴＰ）Ａ／Ｆを薄くし
（図１２の矢印）、エンジン安定度限界に制御するリ
ーンリミット制御を開始する。
た場合、Ａ／Ｆ及び点火時期は図１２、図１３に示す設
定点になるように図２におけるＳ５で算出またはルック
アップされたＬＴＰ，ＬＡＤＶで制御される。次にＳ６
で定常であると判断した場合、ＬＴＰをＬＬＣＴＰに置
き換えることで（ＬＴＰ＝ＬＬＣＴＰ）Ａ／Ｆを薄くし
（図１２の矢印）、エンジン安定度限界に制御するリ
ーンリミット制御を開始する。
【００２５】この際エンジンが非常に安定した状態であ
ると判断するとＡ／Ｆ補正量ｄＴＰ（図９）は負の大き
な値となるので、結果ＬＬＣＴＰは大幅に小さくなりＡ
／Ｆは一気に薄くなる。また、エンジンが安定度限界に
近い安定側であると判断するとＡ／Ｆ補正量ｄＴＰは負
の小さな値となるので、結果ＬＬＣＴＰは微少に小さく
なりＡ／Ｆは徐々にエンジン安定度限界に近づく。エン
ジンが非常に不安定な状態であると判断するとＡ／Ｆ補
正量ｄＴＰは正の大きな値となるので、結果ＬＬＣＴＰ
は大幅に大きくなりＡ／Ｆは一気に濃くなる。また、エ
ンジンが安定度限界に近い不安定側であると判断すると
Ａ／Ｆ補正量ｄＴＰは正の小さな値となるので、結果Ｌ
ＬＣＴＰは微少に大きくなりＡ／Ｆは徐々にエンジン安
定度限界に近づく。エンジンが安定度限界にごく近いと
判断するとＡ／Ｆ補正量ｄＴＰは０となりＡ／Ｆは変動
しない。
ると判断するとＡ／Ｆ補正量ｄＴＰ（図９）は負の大き
な値となるので、結果ＬＬＣＴＰは大幅に小さくなりＡ
／Ｆは一気に薄くなる。また、エンジンが安定度限界に
近い安定側であると判断するとＡ／Ｆ補正量ｄＴＰは負
の小さな値となるので、結果ＬＬＣＴＰは微少に小さく
なりＡ／Ｆは徐々にエンジン安定度限界に近づく。エン
ジンが非常に不安定な状態であると判断するとＡ／Ｆ補
正量ｄＴＰは正の大きな値となるので、結果ＬＬＣＴＰ
は大幅に大きくなりＡ／Ｆは一気に濃くなる。また、エ
ンジンが安定度限界に近い不安定側であると判断すると
Ａ／Ｆ補正量ｄＴＰは正の小さな値となるので、結果Ｌ
ＬＣＴＰは微少に大きくなりＡ／Ｆは徐々にエンジン安
定度限界に近づく。エンジンが安定度限界にごく近いと
判断するとＡ／Ｆ補正量ｄＴＰは０となりＡ／Ｆは変動
しない。
【００２６】低負荷低回転時（図１２）はガス流動強化
用絞り弁３０が閉じていても吸入吸気量が少ないため、
Ａ／Ｆをエンジン安定度限界まで薄くしてもガス流動強
化用絞り弁閉時限界吸入吸気量に達することがない。従
って、Ａ／Ｆをエンジン安定度限界まで薄くし、燃費、
ＮＯx 排出量共に有利な運転条件に制御できる。しかし
ながら、高負荷高回転時は吸入吸気量が多いため、Ａ／
Ｆをエンジン安定度限界まで薄くしようとすると吸入吸
気量がガス流動強化用絞り弁閉時限界吸入吸気量に達し
てしまい、充分な出力が得られずリーン運転ができなく
なってしまう。また、ガス流動強化用絞り弁閉時限界吸
入吸気量までＡ／Ｆを薄くしただけではＮＯx 排出量が
多すぎて排気規制面からリーン運転出来なくなる場合が
ある。本実施の形態によれば、まず低負荷低回転時同様
ＬＴＰをＬＬＣＴＰに置き換えることでエンジン安定度
限界めざしてＡ／Ｆを薄くしていくが（図１３の矢印
）、吸入吸気量がガス流動強化用絞り弁閉時限界吸入
吸気量からある余裕代を差し引いた値δに達したことを
検出したところでＡ／Ｆを固定し、ＬＡＤＶをＬＬＣＡ
ＤＶに置き換え（ＬＡＤＶ＝ＬＬＣＡＤＶ）、点火時期
を遅角する方向（図１３の矢印）でＮＯx 排出量の少
ないエンジン安定度限界へ制御する。
用絞り弁３０が閉じていても吸入吸気量が少ないため、
Ａ／Ｆをエンジン安定度限界まで薄くしてもガス流動強
化用絞り弁閉時限界吸入吸気量に達することがない。従
って、Ａ／Ｆをエンジン安定度限界まで薄くし、燃費、
ＮＯx 排出量共に有利な運転条件に制御できる。しかし
ながら、高負荷高回転時は吸入吸気量が多いため、Ａ／
Ｆをエンジン安定度限界まで薄くしようとすると吸入吸
気量がガス流動強化用絞り弁閉時限界吸入吸気量に達し
てしまい、充分な出力が得られずリーン運転ができなく
なってしまう。また、ガス流動強化用絞り弁閉時限界吸
入吸気量までＡ／Ｆを薄くしただけではＮＯx 排出量が
多すぎて排気規制面からリーン運転出来なくなる場合が
ある。本実施の形態によれば、まず低負荷低回転時同様
ＬＴＰをＬＬＣＴＰに置き換えることでエンジン安定度
限界めざしてＡ／Ｆを薄くしていくが（図１３の矢印
）、吸入吸気量がガス流動強化用絞り弁閉時限界吸入
吸気量からある余裕代を差し引いた値δに達したことを
検出したところでＡ／Ｆを固定し、ＬＡＤＶをＬＬＣＡ
ＤＶに置き換え（ＬＡＤＶ＝ＬＬＣＡＤＶ）、点火時期
を遅角する方向（図１３の矢印）でＮＯx 排出量の少
ないエンジン安定度限界へ制御する。
【００２７】この際エンジンが非常に安定した状態であ
ると判断すると点火時期補正量ｄＡＤＶ（図１１）は負
の大きな値となるので、結果ＬＬＣＡＤＶは大幅に小さ
くなり点火時期は一気に遅角される。また、エンジンが
安定度限界に近い安定側であると判断すると点火時期補
正量ｄＡＤＶは負の小さな値となるので、結果ＬＬＣＡ
ＤＶは微少に小さくなり点火時期は徐々にエンジン安定
度限界に遅角される。エンジンが非常に不安定な状態で
あると判断すると点火時期補正量ｄＡＤＶは正の大きな
値となるので、結果ＬＬＣＡＤＶは大幅に大きくなり点
火時期は一気に進角される。また、エンジンが安定度限
界に近い不安定側であると判断すると点火時期補正量ｄ
ＡＤＶは正の小さな値となるので、結果ＬＬＣＡＤＶは
微少に大きくなり点火時期は徐々にエンジン安定度限界
に進角される。エンジンが安定度限界にごく近いと判断
すると点火時期補正量ｄＡＤＶは０となり点火時期は変
動しない。
ると判断すると点火時期補正量ｄＡＤＶ（図１１）は負
の大きな値となるので、結果ＬＬＣＡＤＶは大幅に小さ
くなり点火時期は一気に遅角される。また、エンジンが
安定度限界に近い安定側であると判断すると点火時期補
正量ｄＡＤＶは負の小さな値となるので、結果ＬＬＣＡ
ＤＶは微少に小さくなり点火時期は徐々にエンジン安定
度限界に遅角される。エンジンが非常に不安定な状態で
あると判断すると点火時期補正量ｄＡＤＶは正の大きな
値となるので、結果ＬＬＣＡＤＶは大幅に大きくなり点
火時期は一気に進角される。また、エンジンが安定度限
界に近い不安定側であると判断すると点火時期補正量ｄ
ＡＤＶは正の小さな値となるので、結果ＬＬＣＡＤＶは
微少に大きくなり点火時期は徐々にエンジン安定度限界
に進角される。エンジンが安定度限界にごく近いと判断
すると点火時期補正量ｄＡＤＶは０となり点火時期は変
動しない。
【００２８】以上により本来リーン走行できない運転条
件でもリーン運転可能となり、ストイキ走行に比べて燃
費が向上する。
件でもリーン運転可能となり、ストイキ走行に比べて燃
費が向上する。
【００２９】（第２の実施の形態）図１４には、第２の
実施の形態を示す。
実施の形態を示す。
【００３０】この実施の形態は、第１の実施の形態に対
し、ガス流動強化用絞り弁３０を微小角度ずつ駆動する
ことのできる装置、例えばステッピングモータ３１等を
設け、ガス流動強化用絞り弁３０の開度を制御できる様
にしたものである。本実施の形態のおおまかなフローは
第１の実施の形態のＳ１１〜Ｓ１３を、図１５に示すＳ
１４〜Ｓ１６に変更したものである。Ｓ７で許容値以上
の場合、Ｓ１４で安定度を判断する。許容値以上であれ
ばＳ１６でガス流動強化用絞り弁を閉方向に補正し、許
容値以下であればＳ１５でガス流動強化用絞り弁を開方
向に補正する。
し、ガス流動強化用絞り弁３０を微小角度ずつ駆動する
ことのできる装置、例えばステッピングモータ３１等を
設け、ガス流動強化用絞り弁３０の開度を制御できる様
にしたものである。本実施の形態のおおまかなフローは
第１の実施の形態のＳ１１〜Ｓ１３を、図１５に示すＳ
１４〜Ｓ１６に変更したものである。Ｓ７で許容値以上
の場合、Ｓ１４で安定度を判断する。許容値以上であれ
ばＳ１６でガス流動強化用絞り弁を閉方向に補正し、許
容値以下であればＳ１５でガス流動強化用絞り弁を開方
向に補正する。
【００３１】次に図１５に示すＳ１４〜Ｓ１６の詳しい
制御の流れを説明する。
制御の流れを説明する。
【００３２】Ｓ１４〜Ｓ１６の詳しいフローを図１６に
示す。Ｓ９１でエンジン安定度Ｌを呼び込み、さらに前
回本フローを実行したときＳ９３で計算したガス流動強
化用絞り弁開度ＬＬＣＳＣＶを呼び込む。ただし、本フ
ロー実行が１回目の場合は初期値ゼロを代入する。Ｓ９
２でＬに見合ったＬＬＣＳＣＶ補正分ｄＳＣＶ（図１
７）をルックアップする。Ｌが目標値付近の場合はｄＳ
ＣＶ＝０となる。Ｓ９３でガス流動強化用絞り弁開度Ｌ
ＬＣＳＣＶを計算し、Ｓ９４でＬＬＣＳＣＶを記憶す
る。
示す。Ｓ９１でエンジン安定度Ｌを呼び込み、さらに前
回本フローを実行したときＳ９３で計算したガス流動強
化用絞り弁開度ＬＬＣＳＣＶを呼び込む。ただし、本フ
ロー実行が１回目の場合は初期値ゼロを代入する。Ｓ９
２でＬに見合ったＬＬＣＳＣＶ補正分ｄＳＣＶ（図１
７）をルックアップする。Ｌが目標値付近の場合はｄＳ
ＣＶ＝０となる。Ｓ９３でガス流動強化用絞り弁開度Ｌ
ＬＣＳＣＶを計算し、Ｓ９４でＬＬＣＳＣＶを記憶す
る。
【００３３】本実施の形態では、高負荷高回転時など吸
入吸気量が多い条件でのリーンリミット制御時、第１の
実施の形態同様ＬＴＰをＬＬＣＴＰに置き換えることで
エンジン安定度限界めざしてＡ／Ｆを薄くしていくが
（図１８の矢印）、吸入吸気量がガス流動強化用絞り
弁閉時限界吸入吸気量からある余裕代を差し引いた値δ
に達したことを検出したところでＡ／Ｆを固定し（図１
８の点）、ガス流動強化用絞り弁を開くことによりエ
ンジン安定度限界を図１８中のの点に近づける（図１
８の矢印）ことでＮＯx 排出量を減少させる（図１８
の矢印）。
入吸気量が多い条件でのリーンリミット制御時、第１の
実施の形態同様ＬＴＰをＬＬＣＴＰに置き換えることで
エンジン安定度限界めざしてＡ／Ｆを薄くしていくが
（図１８の矢印）、吸入吸気量がガス流動強化用絞り
弁閉時限界吸入吸気量からある余裕代を差し引いた値δ
に達したことを検出したところでＡ／Ｆを固定し（図１
８の点）、ガス流動強化用絞り弁を開くことによりエ
ンジン安定度限界を図１８中のの点に近づける（図１
８の矢印）ことでＮＯx 排出量を減少させる（図１８
の矢印）。
【００３４】この際エンジンが非常に安定した状態であ
ると判断するとガス流動強化用絞り弁開度補正量ｄｓｃ
ｖ（図１７）は正の大きな値となるので、結果ＬＬＣＳ
ＣＶは大幅に大きくなりガス流動強化用絞り弁は一気に
開く。また、エンジンが安定度限界に近い安定側である
と判断するとガス流動強化用絞り弁開度補正量ｄｓｃｖ
は正の小さな値となるので、結果ＬＬＣＳＣＶは微少に
大きくなりガス流動強化用絞り弁開度は徐々に開きエン
ジン安定度限界に近づく。エンジンが非常に不安定な状
態であると判断するとガス流動強化用絞り弁開度補正量
ｄｓｃｖは負の大きな値となるので、結果ＬＬＣＳＣＶ
は大幅に小さくなりガス流動強化用絞り弁は一気に閉じ
る。また、エンジンが安定度限界に近い不安定側である
と判断するとガス流動強化用絞り弁開度補正量ｄｓｃｖ
は負の小さな値となるので、結果ＬＬＣＳＣＶは微少に
小さくなりガス流動強化用絞り弁開度は徐々に閉じエン
ジン安定度限界に近づく。エンジンが安定度限界にごく
近いと判断するとガス流動強化用絞り弁開度補正量ｄｓ
ｃｖは０となりガス流動強化用絞り弁開度は変動しな
い。
ると判断するとガス流動強化用絞り弁開度補正量ｄｓｃ
ｖ（図１７）は正の大きな値となるので、結果ＬＬＣＳ
ＣＶは大幅に大きくなりガス流動強化用絞り弁は一気に
開く。また、エンジンが安定度限界に近い安定側である
と判断するとガス流動強化用絞り弁開度補正量ｄｓｃｖ
は正の小さな値となるので、結果ＬＬＣＳＣＶは微少に
大きくなりガス流動強化用絞り弁開度は徐々に開きエン
ジン安定度限界に近づく。エンジンが非常に不安定な状
態であると判断するとガス流動強化用絞り弁開度補正量
ｄｓｃｖは負の大きな値となるので、結果ＬＬＣＳＣＶ
は大幅に小さくなりガス流動強化用絞り弁は一気に閉じ
る。また、エンジンが安定度限界に近い不安定側である
と判断するとガス流動強化用絞り弁開度補正量ｄｓｃｖ
は負の小さな値となるので、結果ＬＬＣＳＣＶは微少に
小さくなりガス流動強化用絞り弁開度は徐々に閉じエン
ジン安定度限界に近づく。エンジンが安定度限界にごく
近いと判断するとガス流動強化用絞り弁開度補正量ｄｓ
ｃｖは０となりガス流動強化用絞り弁開度は変動しな
い。
【００３５】以上より本来リーン走行できない運転条件
でもリーン運転可能となり、ストイキ走行に比べて燃費
が向上する。
でもリーン運転可能となり、ストイキ走行に比べて燃費
が向上する。
【００３６】更に本実施の形態によれば、ガス流動強化
用絞り弁を開くことになるため限界吸入吸気量が多くな
るので余裕代δを少なくでき、その結果第１の実施の形
態に比べＡ／Ｆを薄くすることができ、燃費に有利とな
る。
用絞り弁を開くことになるため限界吸入吸気量が多くな
るので余裕代δを少なくでき、その結果第１の実施の形
態に比べＡ／Ｆを薄くすることができ、燃費に有利とな
る。
【００３７】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明よれ
ば、その構成をリーン運転高吸入空気量時、リーンリミ
ット制御実行中ガス流動強化用絞り弁閉時限界吸気量か
らある余裕代を差し引いた値を吸入空気量がこえたこと
を検出すると、点火時期を遅角するかもしくはガス流動
強化用絞り弁を開く方向で運転状態をエンジン安定度限
界付近に制御するため、Ａ／Ｆの制御だけでは吸入空気
量が足らずリーン運転できないもしくはリーン運転でき
るＡ／ＦでＡ／Ｆを薄くすることを中止したとしてもＮ
Ｏx 排出量が多すぎてリーン運転できない条件でもリー
ン運転可能な結果ストイキ運転に比べ燃費を改善できる
という効果が得られる。
ば、その構成をリーン運転高吸入空気量時、リーンリミ
ット制御実行中ガス流動強化用絞り弁閉時限界吸気量か
らある余裕代を差し引いた値を吸入空気量がこえたこと
を検出すると、点火時期を遅角するかもしくはガス流動
強化用絞り弁を開く方向で運転状態をエンジン安定度限
界付近に制御するため、Ａ／Ｆの制御だけでは吸入空気
量が足らずリーン運転できないもしくはリーン運転でき
るＡ／ＦでＡ／Ｆを薄くすることを中止したとしてもＮ
Ｏx 排出量が多すぎてリーン運転できない条件でもリー
ン運転可能な結果ストイキ運転に比べ燃費を改善できる
という効果が得られる。
【００３８】また、第２の実施の形態はガス流動強化用
絞り弁を開くことにより吸入空気量が増加し、その結果
よりＡ／Ｆを薄くすることができるので燃費改善代が大
きくなると共に、さらに高吸入空気量を要求される運転
条件でもリーン走行が可能になる。
絞り弁を開くことにより吸入空気量が増加し、その結果
よりＡ／Ｆを薄くすることができるので燃費改善代が大
きくなると共に、さらに高吸入空気量を要求される運転
条件でもリーン走行が可能になる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の制御流れ図であ
る。
る。
【図３】本発明の第１の実施の形態の基本燃料噴射量算
出流れ図である。
出流れ図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の基本点火時期算出
流れ図である。
流れ図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態のストイキ、リーン
制御判断流れ図である。
制御判断流れ図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の定常判定流れ図で
ある。
ある。
【図７】本発明の第１の実施の形態の限界吸気量判定の
流れ図である。
流れ図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態のＡ／Ｆのリーンリ
ミット制御図である。
ミット制御図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態のｄＴＰ特性図であ
る。
る。
【図１０】本発明の第１の実施の形態の点火時期のリー
ンリミット制御図である。
ンリミット制御図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態のｄＡＤＶ特性図
である。
である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態の低吸気量時のＡ
／Ｆ、点火時期に対する各性能を示す図である。
／Ｆ、点火時期に対する各性能を示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態の制御を示す図で
ある。
ある。
【図１４】本発明の第２の実施の形態の構成図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態と第２の実施の形
態の相違図である。
態の相違図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態のガス流動強化用
絞り弁開度のリーンリミット制御図である。
絞り弁開度のリーンリミット制御図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態におけるｄＳＣＶ
特性図である。
特性図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態の制御図である。
【図１９】ＫＬＴＰのマップ例である。
【図２０】ＬＡＤＶのマップ例である。
【図２１】従来の内燃機関の燃焼制御装置を示す図であ
る。
る。
【図２２】従来例のリーン制御時のＡ／Ｆ、点火進角に
対する各性能を示す図である。
対する各性能を示す図である。
【図２３】従来例の制御図である。
【図２４】従来の問題を示す図である。
１ シリンダブロック ２ 燃焼室 ３ ピストン ４ 吸気管 ５ エアクリーナ ６ 排気管 １１ 点火プラグ １２ 点火コイル １３ ディストリビュータ １４ スロットルバルブ １５ 燃料噴射弁 １６ 安定度センサ １８ クランク角センサ １９ エアフロメータ ２０ ＥＣＵ ２１ ＴＶＯセンサ ３０ ガス流動強化用絞り弁 ３１ ステッピングモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｈ 45/00 ３０１ 45/00 ３０１Ｇ Ｆ０２Ｍ 69/00 Ｆ０２Ｍ 69/00 ３５０Ｗ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ
Claims (4)
- 【請求項１】 機関の運転状態検出手段と、定常状態判
断手段と、機関のラフネス検出手段と、吸入空気量検出
手段と、上記ラフネス検出手段により検出されたラフネ
スに応じ燃料噴射量と点火時期を制御する手段を有する
内燃機関において、 高吸入空気量時、上記吸入空気量検出手段により検出さ
れた吸入空気量に応じ、燃料噴射量による制御と点火時
期の制御を切り換えることを特徴とする内燃機関の燃焼
制御装置。 - 【請求項２】 吸入空気量が限界吸気量から余裕のある
場合燃料噴射量を制御し、限界吸気量に近い場合点火時
期の制御をすることを特徴とする請求項１に記載の内燃
機関の燃焼制御装置。 - 【請求項３】 機関の運転状態検出手段と、定常状態判
断手段と、機関のラフネス検出手段と、吸入空気量検出
手段と、副吸気絞り弁と該副吸気絞り弁を駆動する手段
と、上記ラフネス検出手段により検出されたラフネスに
応じ燃料噴射量と副吸気絞り弁開度を制御する手段を有
する内燃機関において、 高吸入空気量時、上記吸入空気量検出手段により検出さ
れた吸入空気量に応じ、燃料噴射量による制御と副吸気
絞り弁開度の制御を切り換えることを特徴とする内燃機
関の燃焼制御装置。 - 【請求項４】 吸入空気量が限界吸気量から余裕のある
場合燃料噴射量を制御し、限界吸気量に近い場合副吸気
絞り弁開度の制御をすることを特徴とする請求項３に記
載の内燃機関の燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8257213A JPH10103120A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 内燃機関の燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8257213A JPH10103120A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 内燃機関の燃焼制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10103120A true JPH10103120A (ja) | 1998-04-21 |
Family
ID=17303241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8257213A Pending JPH10103120A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 内燃機関の燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10103120A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9976508B2 (en) | 2016-04-19 | 2018-05-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
| JP2020169593A (ja) * | 2019-04-02 | 2020-10-15 | マツダ株式会社 | 内燃機関の制御装置および制御方法 |
-
1996
- 1996-09-30 JP JP8257213A patent/JPH10103120A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9976508B2 (en) | 2016-04-19 | 2018-05-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
| JP2020169593A (ja) * | 2019-04-02 | 2020-10-15 | マツダ株式会社 | 内燃機関の制御装置および制御方法 |
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