JPS63124849A - エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの制御装置、特に比較的薄い空燃比の
場合に排気ガスの吸気系への帰還を行う（以後ＥＧＲと
いう）エンジンの制御装置に関するものである。

（従来の技術） 従来から排気ガス中の酸素濃度を検出・帰還してエンジ
ンに供給される混合気の空燃比を制御することにより、
大気圧変化、吸気温度変化等の外部条件の大きな変化に
対して空燃比を一定にすると共に制御速度を向上させる
ことが行われてきた。更に、特開昭５３−８４２７号で
は、高出力が要求される加速時、高負荷時等において、
上記帰還制御では所望の出力が得られないこと、又吸入
空気量が多い状態が一定時間以上保たれると排気ガス浄
化用の触媒の焼損、劣化が生じること等の問題点を解決
するため、吸入空気量が一定値以上で一定時間以上維持
される場合、即ち加速時。

高負荷時に帰還制御を停止することが提案されている。

一般に上記帰還制御を行う運転状態をフィードバック・
ゾーンにある、加速時、高負荷時の帰還制御を停止する
とともに、空燃比を理論空燃比より濃くした運転状態を
エンリッチ・ゾーンにあると呼んでいる。この他に、急
減速時の燃料カット・ゾーンや、アイドル時のアイドル
・ゾーン等がある。又、高負荷に人ってフィードバック
・ゾーンからエンリッチ・ゾーンになる場合に、空燃比
の変更を所定時間遅延させるフィードバック・ディレー
・ゾーンも提案されている。

一方、最近のエンジンの空燃比制御においては、理論空
燃比の混合気を供給する場合に、燃焼温度の上昇を抑制
するために、排気ガスの吸気系への帰還を行うものがあ
る。この排気ガスの帰還制御では、加速時、高負荷時等
出力を要求されるエンリッチ・ゾーンには帰還が停止さ
れるのが通例である。

ところで、種々の条件によっては、前者の空燃比の変更
と後者の排気ガスの帰還制御における変更が同時に発生
する場合があり、その場合は、両制御の変更が重なって
トルクショックの増大となる。例えば、加速時２高負荷
時に運転状態がフィードバック・ゾーンからエンリッチ
・ゾーンに入る場合に起こり、特に、これが前記フィー
ドバック・ディレー・ゾーンで発生した場合には、トル
クショックがアクセル操作による加速等の運転操作時点
より遅れて発生するため、運転者に衝撃による不安感を
与えがちである。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、前述従来の欠点を除去し、空燃比の変更と排
気ガスの帰還制御の変更との同時発生を抑制して、トル
クショックを軽減し、不安感を解消したエンジンの制御
装置を提供する。

（問題点を解決するための手段） この問題点を解決するための一手段として、第１図に示
す本発明のエンジンの制御装置の一実施例は、エンジン
の運転状態を検出する運転状態検出手段１００と、運転
状態検出手段１００の検出した運転状態に基づいて、そ
の運転状態にあつた空燃比の値を設定する空燃比設定手
段１０１と、空燃比設定手段１０１が設定した空燃比の
値でエンジンが作動するように制御を行う空燃比制御手
段１０２と、運転状態検出手段１００の検出した運転状
態によって排気ガスの帰還をしたり、停止したりの制御
を行う排気ガス帰還制御手段１０３と、空燃比の変更と
排気ガス帰還制御の変更が同時に起こらないように抑制
する同時変更抑制手段１０４とを備える。

（作用） かかる構成において、運転状態検出手段１００の検出し
た運転状態に基づいて、空燃比設定手段１０１、空燃比
制御手段１０２と排気ガス帰還制御手段１０３とにより
エンジンの作動状態が設定・制御されるが、同時変更抑
制手段１０４が、空燃比の変更と排気ガス帰還の変更と
が同時に行われると判断した場合は、空燃比設定手段１
０１と排気ガス帰還制御手段１０３に信号を送り両者に
よる変更の同時発生を抑制する。

（実施例） 以下、添付図面に従って、本発明の一実施例を説明する
。

尚、本実施例では、エンジンがフィードバック・ゾーン
からフィードバック・ディレー・ゾーンに入った場合の
制御について述べる。他の条件での制御は本実施例より
も簡単に行える。

第２図は本実施例のエンジン及びエンジンの制御装置の
具体的構成図である。第２図は、複雑さを避けるため、
本実施例の説明に必要な部分だけを示した。第３図の本
実施例のエンジンの制御装置の制御手順を示す図、第６
図に示したエンジンの作動状態図を参照しながら、本実
施例の制御及びその動作を簡単に説明する。尚、第６図
ではアイドル・ゾーン及び燃料カット・ゾーンは省略さ
れている。

ここで、１は吸入空気量Ｑａを測定するエアフローメー
タ、２はパルス幅Ｔｉたけ燃料を噴射するインジェクタ
、３はディストリビュータからエンジンの回転数Ｎｅを
測定する回転メータ、４は排気ガス中の酸素濃度Ｏｘを
測定する０２センサ、５は排気ガスの帰還を行う帰還通
路、５ａはＥＧＲ用バッファ、６は駆動電源■によりＥ
ＧＲ通路の開閉を行うＥＧＲバルブ及びＥＣＲバルブ用
ソシソレノイドは燃焼室、８はエンジン・コントロール
・ユニット（ＥＣＲ）である。

基本的な制御としては、第３図のボックス３０に示した
様にＥＣＵ３はエアフローメータ１からの吸入空気量Ｑ
ａと回転数メータ３からのエンジン回転数Ｎｅから基本
燃料噴射パルス幅”ｒｐを算出する。ここで、ボックス
３６のゾーン判定で第６図のフィードバック・ゾーンで
あると判定された場合、ＥＣＵ３は上記基本燃料噴射パ
ルス幅ＴｐにＱ２センサ４による排気ガス中の酸素量Ｑ
ｘによりボックス３９．４０で所定空燃比に補正するた
めのフィードバック補正値ＣＦＢを算出し、結合３４よ
りボックス３１で基本燃料噴射パルス幅Ｔｐを補正した
パルス幅Ｔｉだけボックス３２でインジェクタ２を駆動
する。更に、空燃比が比較的低い場合には、ＥＣＵ３は
ＥＧＲバルブ・ソレノイド６を電圧ＶによりＯＮにして
排気ガスを帰還通路５を通して吸気系に帰還し空気圧の
下降を防ぐ。今後、この運転状態をＥＧＲゾーンにある
という。このＥＧＲゾーンとフィードバック・ゾーン等
は重なっている。

ところで、ボックス３６のゾーン判定で、運転状態が第
６図のフィードバック・ゾーンからフィードバック・デ
ィレー・ゾーンに入ったと判定された場合、例えば加速
時や高負荷時に、ＥＣＵ３はボックス３７．３８でカウ
ンタＡ、　Ｂにより所定のカウント後に、補正をフィー
ドバック補正値ＣＦＩＩからエンリッチ補正値ＣＥＨに
変更し、遅れてＥＧＲバルブ・ソレノイド６をＯＦＦし
て排気ガスの帰還をカットするように動作する。これは
、カウンタＡよりカウンタＢのカウント数を多くするこ
とで実現される。又、カウンタＡをカウンタＢより多く
カウントすれば、ＥＣＲバルブ・ソレノイド６のＯＦＦ
を先に、フィードバック補正値Ｃｒａからエンリッチ補
正値Ｃ！Ｒへの変更を後にすることも出来る。

尚、本例では、カウンタＡ、Ｂにより、空燃比の変更と
ＥＧＲ制御の変更を前後にずらしたが、一方の変更速度
を変えることにより、トルクショックの増大を防ぐこと
も考えられる。この場合には、空燃比の変更をゆるやか
にするのは制御が煩雑となるので、第２図に示すＥＧＲ
バッファ５ａを設けることによりＥＧＲ制御の変更をゆ
るやかに行うことが好ましい。

第４図にこの間の本実施例のエンジンの制御装置の各部
信号のタイミングチャートを示す。

第４図の最下段ＥＧＲバルブ・ソレノイドに示したａが
本実施例、ｂがＥＧＲ制御の変更を先にした状態、Ｃが
ＥＧＲ制御の変更をゆるやかにした状態である。尚、タ
イミングチャートのＨｉｇｈ／Ｌｏ胃には特に意味はな
く、区切りを明確にしただけである。

第５図にＥＣＵ３の本実施例の制御に係るフローチャー
トを示す、先ずステップＳ５１で初期値化を行う。次に
ステップ３５２で吸入空気量Ｑａ、エンジン回転数Ｎｅ
、排気ガス中の酸素濃度Ｏｘ等のデータを入力する。ス
テップ５５３で吸入空気量Ｑａとエンジン回転数Ｎｅよ
り基本噴射量”ｒｐを算出する。ここで、基本噴出量”
ｒｐとエンジン回転数Ｎｅより第６図に示したように運
転状態を表す各ゾーン毎の制御に分かれる。

フィードバック・ゾーンの場合は、ステップＳ５４から
ステップＳ５５に進んで、ステップＳ５５で排気ガス中
の酸素濃度Ｏｘを基に、フィードバック補正値ＣＰ１１
を算出し、Ｔｉ＝７ｐＸＣｋＸＣｒａより燃料噴射量Ｔ
ｉを算出する。尚、Ｃｋはインジェクタ２やエアシロ−
メータ１等の形式により定まる所定値である。

次に、ステップＳ５６で運転状態がＥＧＲゾーンである
かをチェックする。尚、本例ではフィードバック・ゾー
ン内の所定の範囲でＥＧＲを行っている。ＥＧＲゾーン
の場合は、ステップＳ５７でＥＧＲバルブ用ソシソレノ
イドＮにして、ＥＧＲを行う。ＥＧＲゾーンでない場合
には、ステップＳ５ＢでＥＧＲバルブ用ソシソレノイド
ＦＦにしてＥＧＲを行わない。

ここで、第６図のフィードバック・ゾーンからフィード
バック・ディレー・ゾーンに移った時には、ステップＳ
５９からステップＳｈｏに進む。

ステップＳｈｏではフィードバック・ディレー・ゾーン
に入った最初の回かどうかがチェックされ、最初の時は
ステップＳ６１でカウンタＡ、　　Ｂをセットして、フ
ィードバック・ゾーンの処理ステップ５５５〜５８を行
う。ここでカウンタＡくカウンタＢで、それぞれのカウ
ンタＡ、Ｂはシステムクロック等でデクリメンタトされ
るため、所定時間後“０”となる。

次以降ステップＳ６０に来た場合は、ステップＳ６２に
進んで、ステップ３６２でカウンタＡが０″かどうかを
チェックする。０”でない場合には、ステップ３５５〜
５８のフィードバック・ゾーンの制御を続ける。カウン
タＡが“０”になった場合は、ステップＳ６３に進んで
ステップＳ６３でカウンタＢが“０”になったかどうか
をチェックする。カウンタＢが′０″でない場合には、
ステップＳ６４でＥＧＲバルブ用ソシソレノイドＮにし
たまま、ステップ３６Ｂでエンリッチ補正値ＣＥＲから
Ｔｉ＝ＴｐＸＣｋｘＣ，Ｈ，、で燃料噴射量Ｔｉを算出
する。尚、Ｃｋは前述と同様である。カウンタＢが“０
”となると、ステップＳ６５に進んでＥＧＲバルブ用ソ
シソレノイドＦＦにする。このようにして、フィードバ
ック補正からエンリッチ補正への変更よりもＥＧＲバル
ブ用ソシソレノイドＦＦの時期を遅くする。

尚、本実施例のフローチャートでは、次のような簡素化
が行われている。先ず、フィードバック・ゾーンからフ
ィードバック・ディレー・ゾーンに入る場合には、ＥＧ
ＲゾーンであってＥＧＲがされているとしている。又、
ゾーン判定は基本噴射量Ｔｐとエンジン回転数Ｎｅから
行ったが、実際には冷却水温Ｔｈｗや吸気温度Ｔｈａ等
をも考慮に入れる。

次に、フィードバック・ゾーンから直接エンリッチ・ゾ
ーンに入る場合はステップＳ６７で最初かどうかチェッ
クし、最初の場合はステップ３６８でカウンタＢをセッ
トする。以下、前述と同様にフィードバック補正からエ
ンリッチ補正への変更よりもＥＧＲバルブ用ソシソレノ
イドＦＦにする時期を遅らせる。本実施例のフローチャ
ートのステップＳ５５とステップＳ５６〜５８は逆であ
ってもよく、第５図に限定されない。

尚、フィードバック・ゾーンから直接エンリッチ・ゾー
ンに入る場合は、運転者の高回転・高負荷への移行の操
作と運転状態の移行にずれがないので、空燃比の変更と
ＥＧＲ制御の変更とをずらす必要のない場合もある。又
、本実施例ではゾーンの変更によって運転状態の移行を
検出したが、ゾーンの区分けは本例に限らないばかりか
、運転状態の移行をゾーンによらず他の条件により検出
してもよい。更に、本実施例では、空燃比制御とＥＧＲ
制御に限定したが、本発明の技術思想は２つの制御量の
変更が重なることにより発生する不利益をなくそうとす
るものであり、点火時期制御等も考慮に入れた更に効果
的な制御がなし得る。

（発明の効果） 本発明により、空燃比の変更と排気ガスの帰還制御の変
更との同時発生を抑制して、トルクショックを軽減し、
不安感を解消したエンジンの制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例のエンジンの制御装置の基本構成図、 第２図は本実施例のエンジンの制御装置の具体的構成図
、 第３図は本実施例のエンジンの制御装置の制御手段を示
す図、 第４図は本実施例のエンジンの制御装置のタイミングチ
ャート、 第５図は本実施例のエンジンの制御装置の制御フローチ
ャート、 第６図は本実施例のエンジンの制御装置の運転状態を示
す図である。 図中、１・・・エアフローメータ、２・・・インジェク
タ、３・・・回転数メータ、４・・・０２センサ、５・
・・帰還通路、５ａ・・匂侵還バッファ、６・・・ＥＧ
Ｒバルブ・ソレノイド、７・・・燃焼室、８・・・ＥＣ
Ｕ、１００・・・運転状態検出手段、１０１・・・空燃
比設定手段、１０２・・・空燃比制御手段、１０３・・
・排気ガス帰還制御手段、１０４・・・同時変更抑制手
段である。 第３図 第４図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、 該運転状態検出手段の検出する運転状態に基づいて空燃
   比の値を設定する空燃比設定手段と、該空燃比設定手段
   の設定した値に空燃比を制御する空燃比制御手段と、 前記運転状態検出手段の検出する運転状態に基づいて排
   気ガスの吸気系への帰還を制御する排気ガス帰還制御手
   段と、 前記運転状態検出手段の検出する運転状態から前記空燃
   比設定手段による空燃比の変更と前記排気ガス帰還制御
   手段による排気ガスの帰還制御の変更とが起こると判断
   される場合に、前記空燃比の変更と排気ガスの帰還制御
   の変更との同時発生を抑制する同時変更抑制手段とを備
   えることを特徴とするエンジンの制御装置。
2. （２）空燃比制御手段は、運転状態検出手段の検出する
   運転状態が変化しないとき、空燃比を変更することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のエンジンの制御装
   置。
3. （３）運転状態検出手段は、エンジンの回転数と吸入空
   気量より区画されたエンジンの運転領域を検出すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエンジンの制
   御装置。
4. （４）排気ガス帰還制御手段は、空燃比が比較的大きい
   定常状態で排気ガスを帰還し、高回転時あるいは高負荷
   時には排気ガスの帰還を停止することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のエンジンの制御装置。
5. （５）同時変更抑制手段は、空燃比設定手段による空燃
   比の変更と排気ガス帰還制御手段による排気ガスの帰還
   制御の変更とをずらすことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のエンジンの制御装置。
6. （６）同時変更抑制手段は、排気ガス帰還制御手段によ
   る排気ガスの帰還制御の変更をゆるやかに行うことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のエンジンの制御装
   置。