KR101029927B1 - 내연 기관의 제어 시스템 및 제어 시스템의 제어 방법 - Google Patents

내연 기관의 제어 시스템 및 제어 시스템의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

촉매의 난기를 촉진하는 촉매 난기 요구가 있고 스로틀 밸브의 하류의 부압을 증대시키는 부압 증대 요구가 없을 때, 내연 기관의 제어 시스템은 점화 시기를 통상의 점화 시기(θ0)를 지각측으로 보정량(Δθ1)만큼 보정하여 얻어진 시기(θ0+Δθ1)로 제어하고, 스로틀 밸브의 개방도를 통상의 스로틀 밸브 개방도(TA0)보다 보정량(ΔTA1)만큼 큰 스로틀 개방도(TA0+ΔTA1)로 제어한다.
Figure R1020097010939
촉매 난기 요구, 부압 증대 요구, 점화 시기, 스로틀 밸브 개방도, 내연 기관

Description

내연 기관의 제어 시스템 및 제어 시스템의 제어 방법 {CONTROL SYSTEM OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND CONTROL METHOD OF THE CONTROL SYSTEM}
본 발명은 엔진의 배기 통로에 배치된 촉매의 난기(warm-up)를 촉진하기 위하여 점화 시기를 지각시키는 제어를 행하는 내연 기관의 제어 시스템에 관한 것이고, 또한 제어 시스템의 제어 방법에 관한 것이다.
흡기 통로 내의 스로틀 밸브의 하류의 공기의 압력(스로틀 밸브 하류 압력)과 대기압의 차이를 이용함으로써 브레이크 시스템에 가해지는 힘(이하 "브레이크 조작력"이라 함)을 증대시켜서 차량의 제동력을 증대시키는 브레이크 부스터(brake booster)를 구비한 차량에 탑재된 내연 기관에 적용될 수 있는 점화 지각 제어를 수행할 수 있는 제어 시스템이 알려져 있다. 엔진의 시동 시, 제어 시스템은 배기 통로에 배치된 배기 가스 정화용 촉매의 난기를 촉진함으로써 촉매를 활성 상태로 하기 위하여 연소실에서 불꽃을 발생시키는 시기(점화 시기)를 통상의 점화 시기에 비해 지각시키는 제어(점화 지각 제어)를 행한다.
점화 지각 제어가 수행되는 기간 동안, 점화 지각 제어가 수행되지 않는 경우와 비교하여, 열 효율이 악화되므로 같은 양의 혼합기가 공급된 엔진에 의해 발생되는 토크(출력 토크)가 감소된다. 따라서, 제어 시스템은 이 기간 동안 스로틀 밸브의 개방도(스로틀 밸브 개방도)를 통상의 스로틀 밸브 개방도보다 큰 값으로 증대시킨다. 이와 같이 증대된 스로틀 밸브 개방도에 의해, 각 연소실(실린더) 내로 도입되는 공기의 양("실린더내 공기량"이라고도 함) 및 그 공기량에 비례해서 공급되는 연료량이 증가하여, 점화 지각 제어의 기간 동안 발생되는 출력 토크는 점화 지각 제어가 수행되지 않을 때 발생되는 출력 토크와 실질적으로 동일하게 될 수 있다.
한편, 스로틀 밸브 개방도가 증가됨에 따라, 스로틀 밸브의 하류 압력은 대기압에 근접하게 된다. 따라서, 상술된 제어 시스템에서는, 점화 지각 제어가 수행되는 기간 동안, 스로틀 밸브 하류 압력과 대기압 사이의 감소된 차이에 기인하여 브레이크 부스터가 브레이크 조작력을 충분하게 증대시킬 수 없고, 이는 차량의 제동력의 부족을 유발할 수도 있다. 이 상황을 고려하여, 일본공개특허공보 제2002-327639호(JP-A-2002-327639)에 개시된 제어 시스템은 촉매의 난기를 촉진하기 위하여 점화 지각 제어가 수행되는 기간 동안에도 비교적 큰 제동력이 요구될 때 스로틀 개방도를 통상의 스로틀 개방도로 제어하고 점화 시기를 통상의 점화 시기로 제어함으로써 점화 지각 제어의 실행을 정지하도록 구성된다. 이에 의해, 차량의 제동력의 부족이 회피된다.
점화 지각 제어의 실행이 정지되고 스로틀 밸브 개방도가 통상의 스로틀 밸브 개방도로 감소된 직후, 흡기 통로의 스로틀 밸브의 하류 부분에 비교적 높은 압력을 갖는 공기가 남아있다. 따라서, 실제의 실린더내 공기량(실린더 내로 흡입된 공기의 실제량)은 지연되어, 즉 스로틀 밸브 개방도의 변경 시로부터 시간 지연 후 에 감소된 스로틀 밸브 개방도에 대응하는 양과 같아지게 된다. 따라서, 제어 시스템이 점화 지각 제어의 실행의 억제를 개시한 직후, 실린더내 공기량이 과도하게 크게 되어 출력 토크가 과도하게 크게 될 수 있어, 토크 쇼크의 발생을 유발할 수도 있다.
본 발명의 목적은 촉매의 난기를 촉진하고 차량의 제동력의 부족을 회피하면서, 출력 토크의 과도한 증가를 회피할 수 있는 내연 기관의 제어 시스템 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 태양은 차량에 탑재된 내연 기관(엔진)의 제어 시스템에 관한 것으로, (a) 내연 기관의 흡기 통로에 배치된 스로틀 밸브와, (b) 구동 지시 신호에 응답하여 상기 스로틀 밸브를 구동하는 스로틀 밸브 구동기와, (c) 상기 흡기 통로 내의 상기 스로틀 밸브의 하류에서 형성되는 부압을 이용함으로써 브레이크 조작력을 증대시켜서 상기 차량의 제동력을 증대시키는 제동 배력 장치(brake boosting device)와, (d) 점화 지시 신호에 응답하여 엔진의 연소실에 공급되는 혼합기를 점화하는 점화 장치와, (e) 상기 엔진의 배기 통로에 배치된 배기 가스 정화용 촉매와, (f) 상기 스로틀 밸브 구동기에 상기 구동 지시 신호를 송신하여 상기 스로틀 밸브의 개방도를 상기 엔진의 운전 상태에 따라 정해지는 통상의 스로틀 밸브 개방도로 제어하는 스로틀 밸브 제어기와, (g) 상기 점화 장치에 상기 점화 지시 신호를 송신하여 상기 점화 장치가 상기 혼합기를 점화하는 점화 시기를 상기 엔진의 운전 상태에 따라 정해지는 통상의 점화 시기로 제어하는 점화 시기 제어기를 포함한다.
내연 기관의 이 제어 시스템은 상기 촉매의 난기를 촉진하는 촉매 난기 요구의 유무를 판정하고 상기 스로틀 밸브의 하류 부압을 증대시키는 부압 증대 요구의 유무를 판정하는 요구 판정 유닛을 더 포함한다. 또한, 상기 스로틀 밸브 제어기는, 상기 요구 판정 유닛이 상기 촉매 난기 요구가 있고 상기 부압 증대 요구가 없다고 판정한 때 상기 스로틀 밸브의 개방도를 상기 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 통상의 스로틀 밸브 개방도보다 큰 점화 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도로 제어하고, 상기 요구 판정 유닛이 촉매 난기 요구 및 부압 증대 요구가 모두 있다고 판정한 때 스로틀 밸브의 개방도를 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도보다 작은 점화 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도로 제어한다. 더욱이, 상기 점화 시기 제어기는, 상기 요구 판정 유닛이 상기 촉매 난기 요구가 있고 상기 부압 증대 요구가 없다고 판정한 때 상기 점화 시기를 상기 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 상기 통상의 점화 시기의 지각측인 점화 지각 실행시 점화 시기로 제어하고, 상기 요구 판정 유닛이 촉매 난기 요구 및 부압 증대 요구가 모두 있다고 판정하고 촉매 난기 요구가 있고 부압 증대 요구가 없는 점화 지각 제어 실행 기간이 종료한 때로부터 개시되는 미리 정해진 제1 기간 동안 점화 시기를 지각 실행시 점화 시기로 유지한다. 또한, 점화 시기 제어기는, 미리 정해진 제1 기간의 경과 후에 점화 시기를 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 지각 실행시 점화 시기보다 진각측인 점화 지각 억제시 점화 시기를 향해서 변화시킨다.
상술한 것과 같이 구성된 제어 시스템에 따르면, 요구 판정 유닛이 촉매 난기 요구가 있고 부압 증대 요구가 없다고 판정한 때, 점화 시기는 통상의 점화 시기의 지각측인 지각 실행시 점화 시기로 제어되고, 스로틀 밸브 개방도는 통상의 스로틀 밸브 개방도보다 큰 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도로 제어된다. 따라서, 점화 시기가 통상의 점화 시기로 제어되는 경우와 비교하여 배기 가스의 온도를 비교적 높은 온도로 유지할 수 있다. 더욱이, 스로틀 밸브 개방도의 증대에 기인하여 혼합기량이 증대된다. 따라서, 엔진의 출력 토크의 저하를 회피하면서, 배기 가스 정화용 촉매의 온도를 이의 활성 온도로 신속하게 상승시키는 것이 가능하다. 결과적으로, 엔진으로부터 외부에 방출되는 배기 가스가 촉매에 의해 조기에 정화(무해한 에미션으로 변환)될 수 있다. 점화 시기가 지각되고 스로틀 밸브 개방도가 증대되는 기간을 "점화 지각 제어 실행 기간"이라 한다.
점화 지각 제어 실행 기간 동안 충분한 제동력의 확보가 요구되면, 촉매 난기 요구 및 부압 증대 요구가 모두 있다고 판정된다. 이 경우, 스로틀 밸브 개방도는 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도보다 작은 점화 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도로 제어된다. 한편, 점화 시기는 판정 시점(즉, 점화 지각 제어 실행 기간이 종료된 시점)으로부터 개시되는 미리 정해진 제1 기간 동안 지각 실행시 점화 시기로 유지되고, 미리 정해진 제1 기간의 경과 후에 지각 실행시 점화 시기의 진각측인 점화 지각 억제시 점화 시기를 향해서 변화(진각)된다.
따라서, 촉매 난기 요구 및 부압 증대 요구가 모두 있는 기간에서는, 스로틀 밸브의 개방도가 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도보다 작은 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도로 제어되므로, 스로틀 밸브의 하류 부압은 커진다. 그 결과, 제동 배력 장치가 브레이크 조작력을 충분하게 증대시킬 수 있어, 차량의 제동력이 부족해지는 것을 회피할 수 있다.
또한, 스로틀 밸브의 개방도가 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도보다 작은 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도로 변경된 직후인 미리 정해진 제1 기간에서는, 실제로 연소실 내에 도입되는 공기량(실린더내 공기량)이 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도에 대응하는 공기량보다 많다. 따라서, 상술한 것과 같이, 미리 정해진 제1 기간 동안 점화 시기가 지각 실행시 점화 시기로 유지되고, 미리 정해진 제1 기간의 경과 후에 실린더내 공기량이 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도에 대응하는 공기량에 근접한 이후에서, 점화 시기가 지각 억제시 점화 시기를 향해서 진각되어, 출력 토크가 과도하게 커지는 것이 방지된다.
상술한 것과 같이, 미리 정해진 제1 기간 동안, 점화 시기가 지각 실행시 점화 시기로 유지된다. 따라서, 이 기간 동안 점화 시기가 지각 실행시 점화 시기의 진각측인 시기로 제어되는 경우보다 배기 가스의 온도가 보다 높은 온도로 유지될 수 있다. 결과적으로, 배기 가스 정화용 촉매가 보다 신속하게 데워질 수 있고, 배기 가스 정화용 촉매의 온도가 활성 온도에 신속하게 근접될 수 있다.
본 발명의 제1 태양에 따른 제어 시스템에서, 상기 요구 판정 유닛이 상기 촉매 난기 요구 및 상기 부압 증대 요구가 모두 있다고 판정한 때, 상기 스로틀 밸브 제어기는, 상기 점화 지각 제어 실행 기간이 종료된 때로부터 개시되는 미리 정해진 제2 기간 동안 상기 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 상기 통상의 스로틀 밸브 개방도보다 작은 점화 지각 억제시 초기 스로틀 밸브 개방도를 상기 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도로서 이용하고, 미리 정해진 제2 기간의 경과 후에 통상의 스로틀 밸브 개방도를 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도로서 이용할 수도 있다.
상기 구성에 따르면, 점화 지각 제어 실행 기간이 종료한 때로부터 개시되는 미리 정해진 제2 기간 동안 스로틀 밸브 개방도가 통상의 스로틀 밸브 개방도보다 작은 지각 억제시 초기 스로틀 밸브 개방도로 제어된다. 그 결과, 스로틀 밸브의 개방도가 미리 정해진 제2 기간 동안 통상의 스로틀 밸브 개방도로 제어되는 경우와 비교하여, 스로틀 밸브의 하류 부압은 스로틀 밸브의 개방도가 통상의 스로틀 밸브 개방도로 상당히 긴 기간 동안 유지되었을 경우에 도달할 수 있는 부압에 신속하게 근접할 수 있다. 따라서, 제동 배력 장치는 제동 배력 장치가 브레이크 조작력을 충분하게 증대시킬 수 있는 상태로 신속하게 근접할 수 있다.
이 경우, 상기 내연 기관의 제어 시스템은, 상기 흡기 통로 내에서 상기 스로틀 밸브의 하류의 압력으로서 스로틀 밸브 하류 압력을 취득하는 스로틀 밸브 하류 압력 취득 유닛을 더 포함하고, 상기 스로틀 밸브 제어기는 상기 미리 정해진 제2 기간이 종료되는 시점을 상기 취득된 스로틀 밸브 하류 압력이 미리 정해진 임계 압력까지 저하된 시점으로 설정할 수도 있다.
스로틀 밸브 하류 압력이 과도하게 낮아지면, 실린더내 공기량이 과도하게 감소되고, 따라서 엔진에 의해 발생되는 출력 토크가 과도하게 감소될 수도 있다. 따라서, 상술한 것과 같이, 스로틀 밸브 하류 압력이 상기 임계 압력까지 저하된 후 스로틀 밸브 개방도는 통상의 스로틀 밸브 개방도로 제어되어, 출력 토크가 과도하게 작아지는 것이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 태양에 따른 제어 시스템에서, 상기 점화 시기 제어기는 상기 미리 정해진 제1 기간의 경과 후에 상기 점화 시기를 상기 지각 억제시 점화 시기를 향해서 점진적으로 진각시킬 수도 있다.
점화 시기가 급격하게 변하면, 출력 토크도 급격하게 변한다. 그 결과, 토크 쇼크(즉, 토크의 급격한 변화에 기인하여 차량의 탑승자가 느끼는 쇼크 또는 충격)가 발생할 수도 있다. 따라서, 상술한 것과 같이, 점화 시기가 점진적으로 진각측에 변경됨으로써, 출력 토크가 점진적으로 변화될 수 있으므로, 토크 쇼크의 발생이 회피 또는 억제될 수 있다.
이 경우, 상기 점화 시기 제어기는 상기 내연 기관에 의해 발생되는 출력 토크의 증가량에 대한 차량 속도의 증가량의 비인 토크 속도비를 나타내는 파라미터인 토크 속도비 파라미터를 취득하고, 상기 미리 정해진 제1 기간의 경과 후에 상기 점화 시기가 상기 지각 억제시 점화 시기를 향해서 점진적으로 진각되는 점화 시기의 진각 속도를, 취득된 토크 속도비 파라미터에 대응하는 토크 속도비가 작아질수록 점화 시기의 진각 속도가 증대되도록 설정할 수도 있다.
차량이 정지하고 있는 경우 또는 차량이 지극히 낮은 속도로 이동하고 있을 때, 출력 토크가 증가함에 따라 차량의 속도(차량 속도)가 비교적 크게 증가한다. 따라서, 차량이 낮은 속도로 이동하고 있는 동안 미리 정해진 제1 기간의 경과 후에 점화 시기가 진각될 때에 출력 토크가 비교적 갑자기 증대하면, 토크 쇼크가 발생할 수도 있다.
한편, 차량이 비교적 높은 속도에서 이동하고 있을 경우, 출력 토크의 증가만큼 차량 속도는 증가하지 않는다. 따라서, 높은 차량 속도에서, 미리 정해진 제1 기간의 경과 후에 점화 시기가 진각될 때에 출력 토크가 비교적 갑자기 증대하더라도, 토크 쇼크가 발생하기 어렵다. 또한, 미리 정해진 제1 기간의 경과 시점에서 실린더내 공기량이 감소되기 때문에, 점화 시기를 통상의 점화 시기로 빠르게 복귀시켜서 엔진의 출력 토크가 감소되는 기간을 단축하는 것이 바람직하다.
따라서, 상술한 것과 같이, 미리 정해진 제1 기간의 경과 후의 점화 시기의 진각 속도가 토크 속도비 파라미터에 대응하는 토크 속도비가 작아질수록 증가되면, 토크 쇼크가 발생하는 것을 회피 또는 억제하면서 엔진의 출력 토크가 감소되는 기간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 태양에 따른 제어 시스템은 차량의 이동 속도로서 차량 속도를 검출하는 차량 속도 검출기를 더 포함하고, 상기 요구 판정 유닛은 검출된 차량 속도가 미리 정해진 임계 속도보다 높다는 조건을 포함하는 조건이 성립된 때 상기 부압 증대 요구가 있다고 판정할 수도 있다.
차량 속도의 증가에 따라 차량을 감속 또는 정지시키기 위해 요구되는 제동력은 증대된다. 따라서, 차량 속도가 임계 속도보다 높을 때에 부압 증대 요구가 있다고 판정되면, 비교적 큰 제동력이 요구되는 기간 동안에만 상술한 스로틀 밸브 하류 부압을 증대시키기 위한 제어가 행해질 수 있다. 따라서, 상술된 기간 이외의 기간에서는, 배기 가스 정화용 촉매의 난기를 촉진하기 위한 제어가 행해질 수 있으므로, 배기 가스 정화용 촉매가 보다 신속하게 데울 수 있다.
본 발명의 제1 태양에 따른 제어 시스템은 내연 기관을 냉각하는 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수 온도 검출기를 더 포함하고, 상기 요구 판정 수단은 검출된 냉각수 온도가 미리 정해진 임계 값보다 낮을 때 상기 촉매 난기 요구가 있다고 판정할 수도 있다.
본 발명의 제2 태양은 차량에 탑재된 내연 기관의 제어 시스템의 제어 방법에 관한 것이다. 내연 기관의 제어 시스템은, (a) 내연 기관의 흡기 통로에 배치된 스로틀 밸브와, (b) 구동 지시 신호에 응답하여 상기 스로틀 밸브를 구동하는 스로틀 밸브 구동기와, (c) 상기 흡기 통로 내의 상기 스로틀 밸브의 하류에서 형성되는 부압을 이용함으로써 브레이크 조작력을 증대시켜서 차량의 제동력을 증대시키는 제동 배력 장치와, (d) 점화 지시 신호에 응답하여 엔진의 연소실에 공급되는 혼합기를 점화하는 점화 장치와, (e) 상기 엔진의 배기 통로에 배치된 배기 가스 정화용 촉매와, (f) 상기 스로틀 밸브 구동기에 상기 구동 지시 신호를 송신하여 상기 스로틀 밸브의 개방도를 상기 엔진의 운전 상태에 따라 정해지는 통상의 스로틀 밸브 개방도로 제어하는 스로틀 밸브 제어기와, (g) 상기 점화 장치에 상기 점화 지시 신호를 송신하여 상기 점화 장치가 상기 혼합기를 점화하는 점화 시기를 상기 엔진의 운전 상태에 따라 정해지는 통상의 점화 시기로 제어하는 점화 시기 제어기를 포함한다. 제어 시스템의 제어 방법은, 상기 촉매의 난기를 촉진하는 촉매 난기 요구의 유무 및 상기 스로틀 밸브의 하류 부압을 증대시키는 부압 증대 요구의 유무를 판정하는 단계와, 상기 촉매 난기 요구가 있고 상기 부압 증대 요구가 없다고 판정된 때 상기 스로틀 밸브의 개방도를 상기 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 통상의 스로틀 밸브 개방도보다 큰 점화 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도로 제어하고, 촉매 난기 요구 및 부압 증대 요구가 모두 있다고 판정된 때 스로틀 밸브의 개방도를 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도보다 작은 점화 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도로 제어하는 단계와, 상기 촉매 난기 요구가 있고 상기 부압 증대 요구가 없다고 판정된 때 상기 점화 시기를 상기 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 상기 통상의 점화 시기의 지각측인 점화 지각 실행시 점화 시기로 제어하고, 촉매 난기 요구 및 부압 증대 요구가 모두 있다고 판정되고 촉매 난기 요구가 있고 부압 증대 요구가 없는 점화 지각 제어 실행 기간이 종료된 때로부터 개시되는 미리 정해진 제1 기간 동안 점화 시기를 점화 지각 실행시 점화 시기로 유지하고, 미리 정해진 제1 기간의 경과 후에 점화 시기를 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 지각 실행시 점화 시기의 진각측인 점화 지각 억제시 점화 시기를 향해서 변화시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 상술한 그리고 추가의 목적, 구성 및 이점이 동일 요소에 동일 도면 부호를 사용한 첨부 도면을 참조한 예시 실시예의 후속 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내연 기관의 제어 시스템이 불꽃 점화식 다기통 엔진에 적용된 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 CPU에 의해 실행되는, 촉매 난기 요구의 유무를 판정하기 위한 프로그램을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 차량 속도, 냉각수 온도, 촉매 난기 요구 플래그, 부압 증대 요구 플래그, 스로틀 밸브 개방도 보정량, 점화 시기 보정량 및 스로틀 밸브 하류 압력의 변화를 나타내는 타임차트이다.
도 4는 도 1의 CPU에 의해 실행되는, 부압 증대 요구의 유무를 판정하기 위한 프로그램을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 1의 CPU에 의해 실행되는, 스로틀 밸브 개방도를 제어하기 위한 프로그램을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 도 1의 CPU에 의해 실행되는, 점화 시기를 제어하기 위한 프로그램을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 도 1의 CPU에 의해 실행되는, 부압 증대 요구가 있을 때의 점화 시기 보정량을 결정하기 위한 프로그램을 나타내는 흐름도이다.
도면을 참조하여 본 발명의 일 예시 실시예에 따른 내연 기관의 제어 시스템을 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내연 기관의 제어 시스템이 4행정 불꽃 점화 방식의 다기통(예를 들어, 4기통) 내연 기관(10)에 적용되는 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다. 또한, 도 1은 엔진의 특정 실린더의 단면을 도시하지만, 나머지 실린더도 유사하게 구성된다.
내연 기관(10)은 차량에 탑재된다. 엔진(10)은 실린더 블럭, 실린더 블록 하부 케이스(도시 생략) 및 오일 팬(도시 생략)을 포함하는 실린더 블록부(20)와, 실린더 블록부(20)의 상부에 고정되는 실린더 헤드부(30)와, 실린더 블록부(20)에 혼합기(이 실시예에서는 가솔린과 공기의 혼합기)를 공급하기 위한 흡기 시스템(40)과, 실린더 블럭부(20)로부터의 배기 가스를 차량의 외부로 방출하기 위한 배기 시스템(50)을 포함한다.
도 1에 도시된 실린더 블럭부(20)는 실린더(21), 피스톤(22), 커넥팅 로드(23) 및 크랭크축(24)을 포함한다. 피스톤(22)은 실린더(21) 내를 왕복 운동하고, 피스톤(22)의 왕복 운동이 커넥팅 로드(23)를 통해 크랭크축(24)으로 전달되어, 크랭크축(24)을 회전시킨다. 실린더(21), 피스톤(22)의 상부면 및 실린더 헤드부(30)는 함께 연소실(25)을 형성 또는 한정한다.
도 1에 도시된 실린더 헤드부(30)는 연소실(25)과 연통하는 흡기 포트(31), 흡기 포트(31)를 개폐하는 흡기 밸브(32), 흡기 밸브(32)를 구동하는 흡기 캠축을 포함하고 흡기 캠축의 위상각을 연속적으로 변경하는 가변 흡기 밸브 타이밍 장치(33) 및 가변 흡기 밸브 타이밍 장치(33)의 액추에이터(33a)를 포함한다. 실린더 헤드부(30)는 또한 연소실(25)과 연통하는 배기 포트(34), 배기 포트(34)를 개폐하는 배기 밸브(35), 배기 밸브(35)를 구동하는 배기 캠축을 포함하고 배기 캠축의 위상각을 연속적으로 변경하는 가변 배기 밸브 타이밍 장치(36) 및 가변 배기 밸브 타이밍 장치(36)의 액추에이터(36a)를 포함한다. 실린더 헤드부(30)는 점화 플러그 또는 스파크 플러그(37), 점화 플러그(37)에 고전압을 부여하는 점화 코일을 포함하는 이그나이터(38) 및 연료를 흡기 포트(31) 내에 분사함으로써 연소 실(25)의 내부에 연료를 공급하는 인젝터(39)를 더 포함한다.
점화 플러그(37)는 불꽃을 발생함으로써 연소실(25)에 공급되는 혼합기를 점화 또는 발화시키기 위해 연소실(25) 내에 위치설정된다. 이그나이터(38)는 전기 제어 장치(80)(후술됨)가 점화 시기 제어기(후술됨)의 기능을 수행할 때 이로부터 송신되는 점화 지시 신호에 응답하여 점화 플러그(37)가 불꽃을 발생시키게 한다. 점화 플러그(37) 및 이그나이터(38)는 점화 장치로 간주될 수 있다.
흡기 시스템(40)은 각 실린더의 흡기 포트(31)와 연통하는 복수의 독립적인 통로를 갖는 흡기 매니폴드(41), 흡기 매니폴드(41)의 모든 통로와 연통하는 서지 탱크(42) 및 서지 탱크(42)에 일단부가 접속되는 흡기 덕트(43)를 포함한다. 흡기 시스템(40)은, 흡기 덕트(43)의 타단부로부터 하류측[서지 탱크(42)]의 방향으로 순서대로 흡기 덕트(43) 내에 배치된 에어 필터(44), 스로틀 밸브(45) 및 스로틀 밸브 구동기로서의 스로틀 밸브 액추에이터(45a)를 더 포함한다. 각 실린더의 흡기 포트(31), 흡기 매니폴드(41), 서지 탱크(42) 및 흡기 덕트(43)는 이를 통해 엔진(10)의 외부로부터 실린더 내로 공기가 도입되는 흡기 통로를 형성한다.
스로틀 밸브 액추에이터(45a)는 DC 모터로 이루어진다. 스로틀 밸브 액추에이터(45a)는 전기 제어 장치(80)가 스로틀 밸브 제어기(후술됨)의 기능을 수행할 때 이로부터 송신되는 구동 지시 신호에 응답하여 스로틀 밸브(45)를 구동하도록 구성된다.
배기 시스템(50)은 각 실린더의 배기 포트(34)와 연통하는 복수의 독립적인 통로 및 통로가 함께 접합되는 하류 집합부를 갖는 배기 매니폴드(51)와, 배기 매 니폴드(51)의 집합부에 접속된 배기 파이프(52)를 포함한다. 배기 시스템(50)은 또한 배기 파이프(52)에 장착된 3원 촉매(53)["상류측 촉매 컨버터" 또는 "스타트 촉매 컨버터"라고도 하며, 이하에서는 "제1 촉매(53)"라 함] 및 제1 촉매(53)의 하류의 배기 파이프(52)에 장착된 하류측 3원 촉매(54)[차량의 플로어 아래쪽으로 배치되므로, 언더플로어 촉매 컨버터"라고도 하며, 이하에서는 "제2 촉매(54)"라 함]를 포함한다. 각 실린더의 배기 포트(34), 배기 매니폴드(51) 및 배기 파이프(52)는 연소 가스가 통과하는 배기 통로를 형성한다. 배기 가스 또는 연소 가스는 연소실(25)에서 연료와 공기를 함유하는 혼합기가 연소될 때 생성된다.
제1 촉매(53) 및 제2 촉매(54)는 각각 배기 가스 중에 함유된 산소를 흡수하거나 저장하도록 구성된다. 또한, 제1 촉매(53) 및 제2 촉매(54)는 각각 배기 가스 중의 연료의 미연소 성분과, 배기 가스 중에 함유되거나 촉매에 저장된 산소 사이의 반응을 촉진함으로써 배기 가스를 정화, 즉 배기 가스 중에 함유된 유해 물질을 정화하도록 구성된다. 제1 촉매(53) 및 제2 촉매(54)는 배기 정화용 촉매를 구성한다.
내연 기관(10)은 부압 축압부(60)를 더 포함한다. 부압 축압부(60)는 바이패스 통로(61)와, 바이패스 유량 제어 밸브(62)와, 부압을 도입하기 위한 진공 도입 메인 통로(63)와, 부압을 도입하기 위한 진공 도입 서브 통로(64)와, 제동 배력 장치로서의 브레이크 부스터(65)를 포함한다.
바이패스 통로(61)는 일단부가 스로틀 밸브(45)의 상류에서 흡기 덕트(43)의 일부분에 접속되고, 타단부가 서지 탱크(42)에 접속된다. 바이패스 통로(61)는 일 정한 통로 단면적을 갖고 바이패스 통로(61)의 상류 단부를 포함하는 상류부(61a)와, 상류부(61a)와 동일하고 일정한 통로 단면적을 갖고 바이패스 통로(61)의 하류 단부를 포함하는 하류부(6lb)와, 상류부(61a)와 하류부(6lb)의 사이에 위치되고 상류부(61a) 및 하류부(6lb)의 단면적보다 작은 단면적을 갖는 중앙부(61c)로 이루어진다.
바이패스 통로(61)의 중앙부(61c)에는 바이패스 통로(61) 중 가장 작은 통로 단면적을 갖는 교축부(61c1)가 형성된다. 중앙부(61c) 중 교축부(61c1)에 인접하여 위치된 부분의 단면적은 교축부(61c1)로부터 중앙부(61c)의 길이 방향 대향 단부로 점진적으로 증가한다. 이 구성에 의해, 바이패스 통로(61)를 공기가 통과하고 있을 때 측정되는 바이패스 통로(61) 내의 공기의 압력이 교축부(61c1)에서 가장 낮아진다.
바이패스 통로(61)의 상류부(61a)에는 바이패스 유량 제어 밸브(62)가 배치된다. 바이패스 유량 제어 밸브(62)는 개폐 지시 신호에 응답하여 구동되는 밸브 본체(도시 생략)를 가져서, 공기가 바이패스 통로(61)를 통해 통과하는 것이 허용되는 연통 상태 또는 바이패스 통로(61)를 통한 공기의 유동이 억제 또는 제한되는 컷오프 상태로 바이패스 통로(61)를 선택적으로 위치시킨다.
진공 도입용 메인 통로(63)는 일단부가 바이패스 통로(61)의 하류부(6lb)에 접속되고, 타단부가 브레이크 부스터(65)에 접속된다. 메인 통로(63)의 양단부에는 브레이크 부스터(65)로부터 바이패스 통로(61)로 공기가 흐르는 것을 허용하고 그 역방향으로는, 즉 바이패스 통로(61)로부터 브레이크 부스터(65)로 공기가 흐르 는 것을 저지하는 체크 밸브가 각각 제공된다.
진공 도입용 서브 통로(64)는 일단부가 바이패스 통로(61)의 교축부(61c1)에 접속되고 타단부가 진공 도입용 메인 통로(63)의 중앙부에 접속된다. 서브 통로(64)의 중앙부에는 메인 통로(63)로부터 교축부(61c1)로 공기가 흐르는 것을 허용하고, 그 역방향으로, 즉 교축부(61c1)로부터 메인 통로(63)로 공기가 흐르는 것을 저지하는 체크 밸브가 제공된다.
브레이크 부스터(65)는 일체형 진공 브레이크 부스터 또는 서보 유닛이다. 브레이크 부스터(65)에는 2개의 진공실(도시 생략)이 형성된다. 브레이크 부스터(65)는 진공실 내의 공기를 진공 도입용 메인 통로(63) 및 진공 도입용 서브 통로(64)를 통해서 바이패스 통로(61)로 배출함으로써 대기압보다 낮은 압력(부압)을 갖는 공기를 진공실 내에 축적하도록 작동한다.
상기 구성에 의해, 서지 탱크(42) 내의 공기의 압력("스로틀 밸브 하류 압력"이라 함)이 감소되면, 브레이크 부스터(65)의 진공실 내의 압력은 거의 지연없이 스로틀 밸브 하류 압력과 같아진다. 더욱이, 브레이크 부스터(65)의 진공실 내의 압력은 스로틀 밸브 하류 압력보다 낮은 교축부(61c1) 내의 공기의 압력에 비교적 완만하게 접근한다. 따라서, 브레이크 부스터(65)의 진공실 내의 압력은 항상 서지 탱크(42) 내의 공기의 압력 이하로 유지된다.
더욱이, 브레이크 페달(BP)이 답입되면, 브레이크 부스터(65)의 진공실 중 하나에 대기가 도입된다. 브레이크 부스터(65)는 위에서 지시된 하나의 진공실 내의 대기압과 다른 진공실 내의 공기의 압력(부압) 사이의 차이를 이용함으로써, 브 레이크 페달(BP)에 가해지는 힘("브레이크 조작력"이라 함)을 증대시켜서 차량의 제동력을 증대시키도록 구성된다. 다시 말해, 브레이크 부스터(65)는 상기 다른 진공실 내의 부압이 충분히 크지 않을 때 충분하게 큰 제동력을 발생시키기 위한 보조력을 발생할 수 없다.
본 명세서에서, "스로틀 밸브 하류 압력"을 "스로틀 밸브 하류 부압"이라고 하는 경우가 있다. 이 경우, "스로틀 밸브 하류 부압의 증가"는 "스로틀 밸브 하류 압력의 감소 또는 강하"를 의미하고, "스로틀 밸브 하류 부압의 감소"는 "스로틀 밸브 하류 압력의 증가 또는 상승"을 의미한다.
한편, 도 1의 시스템은 스로틀 포지션 센서(71), 크랭크축 위치 센서(72), 냉각수 온도 센서(73), 제1 촉매(53)의 상류의 배기 통로[이 실시예에서는 배기 매니폴드(51)의 집합부]에 배치된 공연비 센서(74)[이하, "상류측 공연비 센서(74)"라 함], 제1 촉매(53)의 하류이며 제2 촉매(54)의 상류의 배기 통로에 배치된 공연비 센서(75)[이하, "하류측 공연비 센서(75)"라 함], 액셀러레이터 위치 센서(76), 차량 속도 검출기로서의 차량 속도 센서(77) 및 전기 제어 장치(80)를 포함한다.
스로틀 위치 센서(71)는 스로틀 밸브(45)의 개방도(스로틀 밸브 개방도)를 검출하고, 스로틀 밸브 개방도(TA)를 나타내는 신호를 출력한다. 크랭크축 위치 센서(72)는 크랭크축(24)이 10°회전할 때마다 발생하는 폭이 좁은 펄스 및 크랭크축(24)이 360°회전할 때마다 발생하는 폭이 넓은 펄스를 갖는 신호를 출력한다. 이 신호는 엔진 속도(NE)를 나타낸다. 냉각수 온도 센서(73)는 실린더(21)의 측벽 내를 순환하는 냉각수의 온도(냉각수 온도)를 검출하고, 냉각수 온도(Tw)를 나타내 는 신호를 출력한다.
상류측 공연비 센서(74)는 한계 전류식 공연비 센서이다. 상류측 공연비 센서(74)는 검출의 대상으로서 가스[이 실시예에서는 제1 촉매(53)의 상류의 배기 가스] 중의 산소 농도 및 연료의 미연소 성분(예를 들어, 탄화수소)의 농도에 기초하여 상류측 공연비를 검출하고, 상류측 공연비(A/F)를 나타내는 신호를 출력한다.
하류측 공연비 센서(75)는 기전력식(농담 전지식) 공연비 센서이다. 하류측 공연비 센서(75)는 검출의 대상으로서 가스[이 실시예에서는 제1 촉매(53)의 하류의 배기 가스) 중의 산소 농도에 기초하여 하류측 공연비를 검출하고, 하류측 공연비(A/F)를 나타내는 신호를 출력한다.
액셀러레이터 위치 센서(76)는 운전자에 의해 조작되는 액셀러레이터 페달(AP)의 조작(답입)량을 검출하고, 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량(또는 액셀러레이터 페달 위치)(Accp)을 나타내는 신호를 출력한다. 액셀러레이터 페달 위치(Accp) 및 엔진 속도(NE)는 엔진(10)의 운전 상태를 나타낸다.
차량 속도 센서(77)는 휠(WH)의 회전에 따라 발생하는 소정의 신호를 출력한다. 후술되는 전기 제어 장치(80)는 차량 속도 센서(77)로부터 송신된 신호에 기초하여 차량이 이동하는 속도인 차량 속도(V)를 산출한다. 본 명세서에서, "전기 제어 장치(80)가 차량 속도 센서(77)로부터 송신된 신호에 기초하여 차량 속도(V)를 산출한다"라는 상기 표현은 "차량 속도 센서(77)가 차량 속도(V)를 검출한다"라는 다른 표현으로 대체될 수도 있다.
전기 제어 장치(80)는 서로 버스에 의해 접속된 CPU(81), ROM(82), RAM(83), 백업 RAM(84) 및 인터페이스(85)를 포함하는 마이크로 컴퓨터이다. ROM(82)은 CPU(81)에 의해 실행될 루틴(프로그램), 테이블(룩업 테이블, 맵) 및 상수 등을 미리 기억하고, RAM(83)은 CPU(81)에 의해 요구되는 데이터를 일시적으로 저장하고, 백업 RAM(84)은 전원이 투입된 상태에서 데이터를 저장하고 저장한 데이터를 전원이 차단되어 있는 동안에도 유지한다. AD 컨버터를 포함하는 인터페이스(85)는 상술된 센서(71 내지 77)에 접속되고, 센서(71 내지 77)로부터의 신호를 CPU(81)에 공급한다. 또한, 인터페이스(85)는 CPU(81)의 지시에 응답하여 가변 흡기 밸브 타이밍 장치(33)의 액추에이터(33a), 가변 배기 밸브 타이밍 장치(36)의 액추에이터(36a), 이그나이터(38), 인젝터(39), 스로틀 밸브 액추에이터(45a) 및 바이패스 유량 제어 밸브(62)에 지시 신호를 송신한다.
다음으로, 상술한 것과 같이 구성된 내연 기관의 제어 시스템의 작동이 간단하게 설명된다. 제어 시스템은 제1 촉매(53) 및 제2 촉매(54)의 난기를 촉진하는 촉매 난기 요구의 유무 및 스로틀 밸브 하류 부압을 증대시키는 부압 증대 요구의 유무를 판정하고, 판정의 결과에 기초하여 연소실(25)에 공급되는 혼합기가 점화 플러그(37)에 의해 점화되는[즉, 점화 플러그(37)가 연소실(25)에서 불꽃을 발생시키는) 시기(점화 시기)와, 스로틀 밸브(45)의 개방도(스로틀 밸브 개방도)를 제어한다.
보다 구체적으로 설명하면, 제어 시스템은 냉각수 온도(Tw)가 미리 정해진 임계 온도(α)보다 낮을 때 촉매 난기 요구가 있다고 판정한다. 또한, 제어 시스템은 차량 속도가 미리 정해진 임계 속도(β2)보다 클 때 부압 증대 요구가 있다고 판정한다.
촉매 난기 요구가 있고 부압 증대 요구가 없을 때, 제어 시스템은 점화 시기를 동일한 운전 상태 하에서 엔진의 운전 상태에 따라 정해지는 통상의 점화 시기의 지각측인 점화 지각 실행시 점화 시기로 제어하고, 스로틀 밸브 개방도를 동일한 운전 상태 하에서 운전 상태에 따라 정해지는 통상의 스로틀 밸브 개방도보다 큰 점화 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도로 제어한다. 이들 제어에 의해, 제1 촉매(53) 및 제2 촉매(54)의 난기가 촉진되거나 가속된다. 결과적으로, 예를 들어, 엔진(10)의 시동 후에, 엔진(10)으로부터 외부로 방출되는 배기 가스를 제1 촉매(53)[및 제2 촉매(54)]에 의해 충분하게 처리 또는 정화할 수 없는 기간이 단축될 수 있다.
촉매 난기 요구가 있고 차량이 부압 증대 요구가 없는 상태로부터 부압 증대 요구가 있는 상태로 바뀐 때, 제어 시스템은 우선 스로틀 밸브 개방도를 점화 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도로부터 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도보다 작은 점화 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도로 절환한다. 또한, 제어 시스템은 스로틀 밸브 개방도의 상기 절환으로부터 소정 기간이 경과할 때까지, 점화 시기를 지각 실행시 점화 시기로 유지하고, 그런 후 점화 시기를 지각 실행시 점화 시기의 진각측인 점화 지각 억제시 점화 시기로 변화시킨다.
상술된 제어에 의해, 실제로 연소실(25) 내로 도입되는 공기량("실린더내 공기량"이라 함)이 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도에 대응하는 실린더내 공기량으로부터 감소된 후에 점화 시기가 진각측으로 변경(즉, 진각)된다. 결과적으로, 출력 토크가 과도하게 커지는 것이 방지된다.
그런 후, 촉매 난기 요구가 있고 부압 증대 요구가 있는 한, 점화 시기를 점화 지각 억제시 점화 시기로 제어되고 스로틀 밸브 개방도는 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도로 제어된다. 그 결과, 스로틀 밸브 개방도가 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도로 제어되는 경우와 비교하여 스로틀 밸브 하류 부압이 증대된다. 결과적으로, 부압이 도입되어야 할 브레이크 부스터(65)의 진공실의 압력이 충분하게 감소되어, 차량의 제동력의 부족이 회피될 수 있다.
다음으로, 전기 제어 장치(80)의 실제 작동에 대해서 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
촉매 난기 요구 판정
전기 제어 장치(80)의 CPU(81)는 도 2에 흐름도에 도시된 촉매 난기 요구 판정 루틴을 미리 정해진 연산 주기(이 실시예에서는 8㎳)로 실행한다. 도 2의 루틴의 처리의 실행은 요구 판정 유닛의 기능의 일부의 수행에 대응한다.
소정의 시점에서, CPU(81)는 스텝 200으로부터 처리를 개시해서 스텝 205로 진행하여, 냉각수 온도 센서(73)에 의해 검출된 냉각수 온도(Tw)를 판독한다. 그런 후, CPU(81)는 스텝 210으로 진행하여 상기 스텝 205에서 판독된 냉각수 온도(Tw)가 소정의 임계 온도(α)보다 낮은 지의 여부를 판정한다.
도 3의 타임차트는 엔진(10)의 시동으로부터 운전자가 액셀러레이터 페달(AP)을 밟지 않은 시점(t0)의 직전의 시점까지의 기간 동안 차량이 정지하고, 그런 후 운전자가 액셀러레이터 페달(AP)을 밟아서 시점(t0)에서 차량 속도(V)가 제2 임계 속도(β2)를 초과하는 경우를 나타낸다. 이어서, 운전자가 액셀러레이터 페달(AP)의 조작량을 변경하여 시점(t4)에서 차량 속도(V)가 제2 임계 속도(β2)보다 작은 제1 임계 속도(β1) 이하가 되고, 그 후의 시점(t5)에서 냉각수 온도(Tw)가 임계 온도(α)를 초과한다. 도 3의 경우를 참조하여, 도 2의 처리가 시점(t0) 이전의 기간(A)(도 3) 내의 소정 시점에 관하여 추가 설명된다.
이 시점에서는, 엔진(10)이 시동된 직후이기 때문에, 냉각수 온도(Tw)는 상술된 임계 온도(α)보다 낮다. 따라서, CPU(81)는 스텝 210에서 예(YES)라고 판정해서 스텝 215로 진행하여 촉매 난기 요구 플래그(Xd)의 값을 "1"로 설정한다.
촉매 난기 요구 플래그(Xd)는, 촉매 난기 요구의 유무를 나타내는 플래그이며, 그 값이 "1"이면 촉매 난기 요구가 있고, "0"이면 촉매 난기 요구가 없다는 것을 나타낸다. 촉매 난기 요구 플래그(Xd)의 값은 냉각수 온도(Tw)가 임계 온도(α)보다 낮을 때에 "1"로 설정되고(스텝 215 참조), 후술되는 것과 같이 냉각수 온도(Tw)가 임계 온도(α) 이상일 때에 "0"로 설정된다(후술되는 스텝 220 참조). 그런 후, CPU(81)는 스텝 299로 진행해서 도 2의 루틴을 일단 종료한다.
부압 증대 요구 판정
촉매 난기 요구 판정 루틴의 실행에 이어서, CPU(81)는 도 4의 흐름도에 도시된 것과 같은 부압 증대 요구 판정 루틴을 추가로 실행한다. 도 4의 루틴의 처리의 실행은 요구 판정 유닛의 기능의 일부의 수행에 대응한다.
촉매 난기 요구 판정 루틴(도 2)의 실행이 종료되면, CPU(81)는 스텝 400으로부터 도 4의 처리를 개시하여 스텝 405로 진행하여 차량 속도 센서(77)에 의해 검출된 차량 속도(V)를 판독한다. 그런 후, CPU(81)는 스텝 410으로 진행하여 스텝 405에서 판독된 차량 속도(V)가 미리 정해진 제1 임계 속도(β1)보다 낮은 지의 여부를 판정한다.
도 3의 기간(A) 내의 이 시점에서 차량이 정지하고 있기 때문에, 차량 속도(V)는 제1 임계 속도(β1)보다 낮다. 따라서, CPU(81)는 스텝 410에서 예(YES)라고 판정하고 스텝 415로 진행하여 부압 증대 요구 플래그(Xp)의 값을 "0"으로 설정한다. 부압 증대 요구 플래그(Xp)는, 부압 증대 요구의 유무를 나타내는 플래그이며, 그 값이 "1"이면 부압 증대 요구가 있고 "0"이면 부압 증대 요구가 없다는 것을 나타낸다. 부압 증대 요구 플래그(Xp)의 값은 차량 속도(V)가 제1 임계 속도(β1)보다 낮을 때에 "0"으로 설정되고(스텝 415 참조), 후술되는 것과 같이 차량 속도(V)가 제1 임계 속도(β1)보다 높은 미리 정해진 제2 임계 속도(β2)보다 높을 때 "1"로 설정된다(후술되는 스텝 430 참조).
그런 후, CPU(81)는 스텝 420으로 진행하여 초기화 플래그(Xpi)의 값을 "1"로 설정하고, 그런 후 스텝 499로 진행해서 도 4의 루틴을 일단 종료한다. 초기화 플래그(Xpi)는, 부압 증대 요구시의 초기화 처리가 실행될 지의 여부를 나타내고, 그 값이 "1"이면 초기화 처리가 실행되고, "0"이면 초기화 처리가 실행되지 않는다는 것을 나타낸다. 따라서, 초기화 플래그(Xpi)의 값은 차량 속도(V)가 제1 임계 속도(β1)보다 낮을 때에 "1"로 설정되고(스텝 420 참조), 후술되는 것과 같이 도 7의 루틴에서 초기화 처리가 완료된 후에 "0"으로 설정된다(후술될 스텝 740 참조).
도 3의 기간(A) 내의 이 시점에서, 촉매 난기 요구가 있고 부압 증대 요구가 없다고 판정된다. 본 명세서에서, 촉매 난기 요구가 있고 부압 증대 요구가 없는 기간은 또한 "점화 지각 제어 실행 기간"이라고도 한다.
스로틀 밸브 개방도 제어
부압 증대 요구 판정 루틴의 실행에 이어서, CPU(81)는 도 5의 흐름도에 도시된 스로틀 밸브 개방도 제어 루틴을 추가로 실행한다. 도 5의 루틴의 처리의 실행은 스로틀 밸브 제어기의 기능의 수행에 대응한다.
부압 증대 요구 판정 루틴의 실행이 종료되면, CPU(81)는 스텝 500으로부터 도 5의 처리를 개시하고, 스텝 505로 진행하여 액셀러레이터 개방도 센서(76)에 의해 검출된 액셀러레이터 페달 위치(Accp)[즉, 엔진(10)의 부하]를 판독한다. 그런 후 CPU(81)는 스텝 510으로 진행하여 크랭크축 위치 센서(72)로부터 검출된 엔진 속도(NE)를 판독한다.
이어서, CPU(81)는 스텝 515로 진행하여 액셀러레이터 페달 위치(Accp) 및 엔진 속도(NE)와, 기본 스로틀 밸브 개방도(TA0) 사이의 관계를 규정 또는 정의하는 테이블(MapTA0), 스텝 505에서 판독된 액셀러레이터 페달 위치(Accp) 및 스텝 510에서 판독된 엔진 속도(NE)에 기초하여 상술된 통상의 스로틀 밸브 개방도로서 기본 스로틀 밸브 개방도(TA0)를 결정한다. 테이블(MapTA0)은 임의의 운전 상태 하에서 테이블(MapTA0)에 기초하여 결정되는 기본 스로틀 밸브 개방도(TA0)로 스로틀 밸브 개방도가 제어될 때 엔진(10)이 요구되는 토크를 발생하기 위해 요구되는 양의 공기(혼합기)가 엔진(10)에 공급되도록 미리 설정 또는 설계된다.
이하의 설명에서, MapX(a, b)로 표기되는 테이블은, 변수 a 및 변수 b와, 값 X 사이의 관계를 규정 또는 정의하는 테이블을 의미한다. 또한, 테이블 MapX(a, b)에 기초하여 값 X를 구한다는 것은, 값 X를 현 시점의 변수 a 및 b와, 테이블 MapX(a, b)에 기초하여 얻는다는(결정한다는) 것을 의미한다. 변수(들)는 1개의 변수 또는 3개 이상의 변수일 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.
그런 후, CPU(81)는 스텝 520으로 진행하여 촉매 난기 요구 플래그(Xd)의 값이 "1"인지의 여부를 판정한다. 이 시점에서, 촉매 난기 요구 플래그(Xd)의 값은 "1"로 설정되어 있다. 따라서, CPU(81)는 스텝 520에서 예(YES)라고 판정하고, 스텝 525로 진행하여 부압 증대 요구 플래그(Xp)의 값이 "0"인지의 여부를 판정한다.
이 시점에서, 부압 증대 요구 플래그(Xp)의 값은 "0"으로 설정되어 있다. 따라서, CPU(81)는 스텝 525에서 예(YES)라고 판정하고 스텝 530로 진행하여 테이블 MapΔTA1(Accp, NE)에 기초하여 점화 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도 보정량(ΔTA1)을 구하고, 스로틀 밸브 개방도 보정량(ΔTA)을 이렇게 얻어진 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도 보정량(ΔTA1)으로 설정한다. 테이블 MapΔTA1은 얻어진 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도 보정량(ΔTA1)이 양의 값을 갖도록 미리 설정 또는 설계되어 있다.
이어서, CPU(81)는 스텝 535로 진행하여 스텝 515에서 얻어진 기본 스로틀 밸브 개방도(TA0)에 스텝 530에서 얻어진 스로틀 밸브 개방도 보정량(ΔTA)을 더하여, 스로틀 밸브 개방도(TA)를 산출(결정)한다. 이 시점에서 산출되는 스로틀 밸브 개방도(TA)는 엔진(10)의 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 통상의 스로틀 밸브 개방도[즉, 기본 스로틀 밸브 개방도(TA0)]보다 보정량(ΔTA1)만큼 큰 점화 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도(=TA0+ΔTA1)이다.
그런 후, CPU(81)는 스텝 540으로 진행하여 스로틀 밸브(45)의 개방도를 스텝 535에서 결정된 스로틀 밸브 개방도(TA)에 일치시키기 위한 구동 지시 신호를 스로틀 밸브 액추에이터(45a)에 송신하여, 실제의 스로틀 밸브(45)의 개방도를 스텝 535에서 결정된 스로틀 밸브 개방도(TA)로 제어한다. 그런 후, CPU(81)는 스텝 599로 진행하여 도 5의 루틴을 일단 종료한다.
점화 시기 제어
한편, CPU(81)는 도 6의 흐름도에 도시된 것과 같은 점화 시기 제어 루틴을 특정 실린더의 크랭크각이 실린더의 압축 상사점으로부터 미리 정해진 크랭크각만큼 전의 각도(예를 들어, BTDC 90°)에 일치할 때마다 실행한다. BTDC는 압축 상사점(TDC)을 원점으로 하여 측정되고 크랭크축(24)의 회전 방향과 역방향을 양의 값으로 하는 크랭크각이다. 도 6의 루틴의 처리의 실행은 점화 시기 제어기의 기능의 수행에 대응한다.
소정의 시점에서, CPU(81)는 스텝 600으로부터 도 6의 처리를 개시하고, 스텝 605로 진행하여 액셀러레이터 위치 센서(76)에 의해 검출된 액셀러레이터 페달 위치(Accp)를 판독한다. 그런 후, CPU(81)는 스텝 610으로 진행하여 크랭크축 위치 센서(71)에 의해 검출된 엔진 속도(NE)를 판독한다.
이어서, CPU(81)는 스텝 615로 진행하여 테이블 Mapθ0에 기초하여 상술된 통상의 점화 시기로서 기본 점화 시기(θ0)를 결정한다. 테이블 Mapθ0은 임의의 운전 상태 하에서 테이블 Mapθ0에 기초하여 결정된 기본 점화 시기(θ0)로 점화 시기[즉, 점화 플러그(37)가 불꽃을 발생하는 시기]를 제어할 때 노킹을 회피하면서 엔진이 최대 열 효율을 제공하도록 미리 설정 또는 설계된다. 본 명세서에서, 점화 시기는 BTDC로 표시된다.
그런 후, CPU(81)는 스텝 620로 진행하여 촉매 난기 요구 플래그(Xd)의 값이 "1"인지의 여부를 판정한다. 이 시점에서는, 촉매 난기 요구 플래그(Xd)의 값은 "1"로 설정되어 있다. 따라서, CPU(81)는 스텝 620에서 예(YES)로 판정하고 스텝 625로 진행하여 부압 증대 요구 플래그(Xp)의 값이 "0"인지의 여부를 판정한다.
이 시점에서는, 부압 증대 요구 플래그(Xp)의 값은 "0"으로 설정되어 있다. 따라서, CPU(81)는 스텝 625에서 예(Yes)라고 판정하고, 스텝 630로 진행하여 테이블 MapΔθ1(Accp, NE)에 기초하여 지각 실행시 점화 시기 보정량(Δθ1)을 구하고, 점화 시기 보정량(Δθ)을 얻어진 지각 실행시 점화 시기 보정량(Δθ1)으로 설정한다. 테이블 MapΔθ1은 얻어진 지각 실행시 점화 시기 보정량(Δθ1)이 음의 값(즉, 점화 시기를 지각시키는 값)을 갖도록 미리 설정 또는 설계되어 있다.
이어서, CPU(81)는 스텝 635로 진행하여 상기 스텝 615에서 얻어진 기본 점화 시기(θ0)에 상기 스텝 630에서 얻어진 점화 시기 보정량(Δθ)을 더함으로써 점화 시기(θ)를 산출(결정)한다. 이 시점에서 산출되는 점화 시기(θ)는 엔진(10)의 운전 상태에 따라 정해지고 통상의 점화 시기[즉, 기본 점화 시기(θ0)]로부터 보정량(Δθ1)의 절대값만큼 지각측으로 이동된 점화 지각 실행시 점화 시기(=θ0+Δθ1)이다.
그런 후, CPU(81)는 스텝 640으로 진행하여 점화 플러그(37)가 불꽃을 발생하는 시기를 스텝 635에서 결정된 점화 시기(θ)에 일치시키기 위한 점화 지시 신호를 이그나이터(38)에 송신하여, 실제의 점화 시기를 스텝 635에서 결정된 점화 시기(θ)로 제어한다. 그런 후, CPU(81)는 스텝 699로 진행하여 도 6의 루틴을 일단 종료한다.
스로틀 밸브 개방도를 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도(=TA0+ΔTA1)로 제어하고 점화 시기를 지각 실행시 점화 시기(=θ0+Δθ1)로 제어하는 상황은, 촉매 난기 요구 플래그(Xd)의 값이 "1"이고 부압 증대 요구 플래그(Xp)의 값이 "0"인 한 계속된다(도 5의 스텝 520 내지 535 및 도 6의 스텝 620 내지 635 참조).
현 시점이 도 3의 시점(t0)이 되면, 차량 속도(V)가 제2 임계 속도(β2)보다 높아진다. CPU(81)가 도 4의 부압 증대 요구 판정 루틴의 처리를 개시하고 이 시점에서 스텝 410로 진행하면, CPU(81)는 스텝 410에서 아니오(NO)라고 판정하고 스텝 425로 진행한다. 그런 후, CPU(81)는 스텝 425에서 차량 속도(V)가 제2 임계 속도(β2) 이하인지의 여부를 판정한다.
이 시점(t0)에서, 차량 속도(V)가 제2 임계 속도(β2)보다 높다. 따라서, CPU(81)는 스텝 425에서 아니오(NO)라고 판정하고 스텝 430으로 진행하여 부압 증대 요구 플래그(Xp)의 값을 "1"로 설정한다. 그런 후, CPU(81)는 도 4의 루틴을 일단 종료한다.
이 상황에서, CPU(81)가 도 5의 스로틀 밸브 개방도 제어 루틴의 실행을 개시하면, CPU(81)는 스텝 525에서 아니오(NO)라고 판정하고, 스텝 545로 진행하여 스로틀 밸브 하류 압력(Pm)을 추정하기 위한 스로틀 밸브 하류 압력 추정 루틴(도시 생략)의 실행을 통해 추정된 스로틀 밸브 하류 압력(Pm)을 판독한다.
CPU(81)는 소정의 연산 간격으로 스로틀 밸브 하류 압력 추정 루틴을 실행하여 흡기 통로 내의 공기의 거동을 물리 법칙에 따라서 기술한 공기 모델에 기초하여 스로틀 밸브(45)의 하류의 흡기 통로 내의 공기의 압력(즉, 스로틀 밸브 하류 압력)(Pm)을 추정한다. 이 루틴의 예는 일본공개특허 제2003-184613호(JP-A-2003-184613) 공보 및 일본공개특허 제2001-41095호(JP-A-2001-41095) 공보에 개시되어 있고, 따라서 본 명세서에서는 이 루틴에 대한 상세한 설명을 생략한다. 또한, 스로틀 밸브 하류 압력(Pm)은 스로틀 밸브(45)의 하류의 흡기 통로에 배치된 압력 센서에 의해 취득될 수도 있다.
그런 후, CPU(81)는 스텝 550으로 진행하여 스텝 545에서 판독된 스로틀 밸브 하류 압력(Pm)이 미리 정해진 임계 압력(γ)보다 높은 지의 여부를 판정한다. 이 시점[즉, 도 3의 시점(t0)]에서, 스로틀 밸브 하류 압력(Pm)은 거의 변화되지 않고 도 3에 도시된 것과 같이 임계 압력(γ)보다 높다.
따라서, CPU(81)는 스텝 550에서 예(YES)라고 판정하고, 스텝 555로 진행하여 테이블 MapΔTA2(Accp, NE)에 기초하여 점화 지각 억제시 초기 스로틀 밸브 개방도 보정량(ΔTA2)을 얻고, 스로틀 밸브 개방도 보정량(ΔTA)을 이렇게 얻어진 점화 지각 억제시 초기 스로틀 밸브 개방도 보정량(ΔTA2)으로 설정한다. 테이블 MapΔTA2은 얻어진 지각 억제시 초기 스로틀 밸브 개방도 보정량(ΔTA2)이 음의 값을 갖도록 미리 설정 또는 설계되어 있다.
이어서, CPU(81)는 스텝 535 및 540으로 진행하여, 스로틀 밸브 개방도(TA)를 산출하고, 스로틀 밸브(45)의 개방도를 스텝 535에서 결정된 스로틀 밸브 개방도(TA)에 일치시키기 위한 구동 지시 신호를 스로틀 밸브 액추에이터(45a)로 송신한다. 그런 후, CPU(81)는 스텝 599로 진행하여 도 5의 루틴을 일단 종료한다. 이 시점에서 산출된 스로틀 밸브 개방도(TA)는 엔진(10)의 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 통상의 스로틀 밸브 개방도(TA0)보다 보정량(ΔTA2)의 절대값만큼 작은 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도로서의 지각 억제시 초기 스로틀 밸브 개방도(=TA0+ΔTA2)이다.
스로틀 밸브 개방도를 지각 억제시 초기 스로틀 밸브 개방도(=TA0+ΔTA2)로 제어하는 상황은, 촉매 난기 요구 플래그(Xd)의 값이 "1"이고 부압 증대 요구 플래그(Xp)의 값이 "1"이고 스로틀 밸브 하류 압력(Pm)이 임계 압력(γ)보다 높은 한, 계속된다(도 5의 스텝 520, 525 및 545 내지 555 참조).
도 5의 스로틀 밸브 개방도 제어 루틴에 더하여 CPU(81)가 도 6의 점화 시기 제어 루틴의 실행을 개시하면, CPU(81)는 스텝 625에서 아니오(NO)라고 판정하고 스텝 645로 진행, 즉 부압 증대 요구가 있을 때 이용되는 점화 시기 보정량을 결정하기 위하여 도 7의 흐름도에 도시된 스텝 700으로 진행한다.
그런 후, CPU(81)는 스텝 705로 진행하여 부압 증대 요구시 초기화가 수행될 것인지를 나타내는 초기화 플래그(Xpi)의 값이 "1"인지의 여부를 판정한다. 이 시점에서, 초기화 플래그(Xpi)의 값은 "1"로 설정되어 있다(도 4의 스텝 420 참조). 따라서, CPU(81)는 스텝 705에서 예(YES)라고 판정하여 스텝 710로 진행하고 부압 증대 요구 시간(τ)을 "0"으로 설정한다. 부압 증대 요구 시간(τ)은, 후술하는 것과 같이 시간의 경과에 따라 증가하는 값이며, 부압 증대 요구 플래그(Xp)의 값이 "0"으로부터 "1"로 변화된 시점으로부터 경과한 시간을 나타낸다.
이어서, CPU(81)는 스텝 715로 진행하여 액셀러레이터 위치 센서(76)에 의해 검출된 액셀러레이터 페달 위치(Accp)를 판독하고, 스텝 720로 진행하여 크랭크축 위치 센서(72)에 의해 검출된 엔진 속도(NE)를 판독한다. CPU(81)는 스텝 725로 진행하여 차량 속도 센서(77)에 의해 검출된 차량 속도(V)를 판독한다.
그런 후, CPU(81)는 스텝 730으로 진행하여 테이블 MapTh(Accp, NE)에 기초하여 점화 시기 유지 시간(Th)을 구하고, 스텝 735로 진행하여 테이블 MapTv(Accp, NE, V)에 기초하여 점화 시기 변경 시간(Tv)을 구한다. 테이블 MapTv은 차량 속도(V)가 증가함에 따라 얻어진 점화 시기 변경 시간(Tv)이 짧아지도록 미리 설정 또는 설계되어 있다.
그런 후, CPU(81)는 스텝 740으로 진행하여 초기화 플래그(Xpi)의 값을 "0"으로 설정한다. CPU(81)는 스텝 745로 진행하여 부압 증대 요구 시간(τ)이 점화 시기 유지 시간(Th)보다 짧은 지의 여부를 판정한다. 이 시점[즉, 도 3의 시점(t0)]에서, 부압 증대 요구 시간(τ)은 "0"으로 설정되어 있다. 따라서, CPU(81)는 스텝 745에서 예(YES)라고 판정하고, 스텝 750로 진행하여 상기 테이블 MapΔθ1(Accp, NE)에 기초하여 지각 실행시 점화 시기 보정량(Δθ1)을 구하고, 점화 시기 보정량(Δθ)을 구해진 지각 실행시 점화 시기 보정량(Δθ1)으로 설정한다. 이 스텝 750은 상술된 도 6의 스텝 630과 동일하다. 따라서, 점화 시기 보 정량(Δθ)은 스텝 630이 실행될 때 정해지는 것과 같은 값으로 유지된다.
이어서, CPU(81)는 스텝 755로 진행하여 전회에서 구해진 부압 증대 요구 시간(τ)에 본 루틴의 전회의 실행 시점으로부터 본 루틴의 금회의 실행 시점까지의 시간(Δt)을 더함으로써 구해진 값으로 시간(τ)을 설정함으로써 부압 증대 요구 시간(τ)을 갱신한다.
그런 후, CPU(81)는 도 7의 스텝 799를 경유하여 도 6의 스텝 635 및 640으로 진행하여, 스텝 615에서 결정된 기본 점화 시기(θ0)에 스텝 750에서 얻어진 점화 시기 보정량(Δθ)을 더함으로써 점화 시기(θ)를 산출하고 점화 플러그(37)가 불꽃을 발생하는 시기를 스텝 635에서 산출된 점화 시기(θ)에 일치시키기 위한 점화 지시 신호를 이그나이터(38)에 송신한다. 그런 후, CPU(81)는 스텝 699로 진행하여 도 6의 루틴을 일단 종료한다. 이 시점에서 산출된 점화 시기(θ)는 엔진(10)의 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 통상의 점화 시기(θ0)로부터 크랭크각(Δθ1)의 절대값만큼 지각측으로 이동된 지각 실행시 점화 시기(=θ0+Δθ1)이다.
시점(t0)으로부터 점화 시기 유지 시간(Th)이 경과한 시점(t1)이 되면, 부압 증대 요구 시간(τ)은 점화 시기 유지 시간(Th)과 같아지게 된다. 따라서, CPU(81)가 도 7의 루틴의 처리를 개시하고 스텝 745로 진행했을 때, CPU(81)는 스텝 745에서 아니오(NO)라고 판정하고, 스텝 760으로 진행한다. 그런 후, CPU(81)는 스텝 760에서 부압 증대 요구 시간(τ)이 점화 시기 유지 시간(Th)과 점화 시기 변경 시간(Tv)의 합(Th+Tv)보다 짧은 지의 여부를 판정한다.
이 시점[즉, 도 3의 시점(t1)]에서, 부압 증대 요구 시간(τ)은 점화 시기 유지 시간(Th)과 같다. 따라서, CPU(81)는 스텝 760에서 예(YES)라고 판정하고, 스텝 765로 진행하여 상술된 테이블 MapΔθ1(Accp, NE)에 기초하여 지각 실행시 점화 시기 보정량(Δθ1)을 구한다.
이어서, CPU(81)는 스텝 770으로 진행하여 스텝 770의 블록에 표시된 식에 따라 "점화 시기 보정량(Δθ)"을 결정한다. 이 점화 시기 보정량(Δθ)은 시점(t1)에서 스텝 765에서 얻어진 지각 실행시 점화 시기 보정량((Δθ1)과 동일하고, 시점(t1)으로부터 시간의 경과에 따라 비례하여 시점(t3) 즉, 시점(t1)으로부터 시간(Tv)가 경과한 시점에서 0에 도달할 때까지 증가된다(즉, 진각측으로 변화된다).
이어서, CPU(81)는 스텝 755 및 이후 스텝으로 진행하여 부압 증대 요구 시간(τ)을 갱신하고 스텝 615에서 결정된 기본 점화 시기(θ0)에 스텝 770에서 얻어진 점화 시기 보정량(Δθ)을 더함으로써 도 6의 스텝 635에서 점화 시기(θ)를 산출한다. 그런 후, CPU(81)는 점화 플러그(37)가 불꽃을 발생하는 시기를 스텝 635에서 산출된 점화 시기(θ)에 일치시키기 위한 점화 지시 신호를 이그나이터(38)에 송신하고, 스텝 S699에서 도 6의 루틴을 일단 종료한다.
전술된 것과 같은 점화 시기의 진각 제어는, 촉매 난기 요구 플래그(Xd)의 값이 "1"이고 부압 증대 요구 플래그(Xp)의 값이 "1"인 한, 계속된다[스텝 620, 625, 645(도 7) 및 도 6의 스텝 635 참조]. 그 결과, 점화 시기는 통상의 점화 시기(θ0)보다 점화 지각 실행시 점화 시기 보정량(Δθ1)의 절대값만큼 지각측으로 이동된 시기(θ0+Δθ1)로부터 통상의 점화 시기(θ0)를 향해서 시간(Tv)에 걸쳐서 점진적으로 변화(진각)된다.
도 3의 시점(t2)이 되면, 스로틀 밸브 하류 압력(Pm)이 임계 압력(γ)보다 낮아진다. 시점(t2)에서 CPU(81)가 도 5의 루틴의 처리를 개시하고 스텝 550으로 진행했을 때, CPU(81)는 스텝 550에서 아니오(NO)라고 판정하고 스텝 560으로 진행한다. 스텝 560에서, CPU(81)는 스로틀 밸브 개방도 보정량(ΔTA)을 "0"으로 설정한다.
그런 후, CPU(81)는 스텝 535 및 스텝 540으로 진행하여 스로틀 밸브 개방도(TA)를 산출하고 스로틀 밸브(45)의 개방도를 스로틀 밸브 개방도(TA)에 일치시키기 위한 구동 지시 신호를 스로틀 밸브 액추에이터(45a)에 송신한다. 그런 후, CPU(81)는 도 5의 루틴을 일단 종료한다. 이 시점에서 산출되는 스로틀 밸브 개방도(TA)는 엔진(10)의 운전 상태에 따라 정해지며 동일한 운전 상태 하에서 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도(=TA0+ΔTA1)보다 작은 점화 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도로서의 통상의 스로틀 밸브 개방도(TA0)이다.
시점(t0)으로부터 시간(Th+Tv)이 경과한 시점(t3)에서 CPU(81)가 도 7의 루틴의 처리를 개시하고 스텝 760으로 진행하면, CPU(81)는 스텝 760에서 아니오(NO)라고 판정하고, 스텝 775로 진행한다. 스텝 775에서, CPU(81)는 점화 시기 보정량(Δθ)을 "0"으로 설정한다.
그런 후, CPU(81)는 스텝 755로 진행하여 부압 증대 요구 시간(τ)을 갱신하고, 스텝 635 및 640으로 진행하여 스텝 615에서 결정된 기본 점화 시기(θ0)에 스 텝 775에서 얻어진 점화 시기 보정량(Δθ)을 더함으로써 점화 시기(θ)를 산출하고 점화 플러그(37)가 불꽃을 발생하는 시기를 산출된 점화 시기(θ)에 일치시키기 위한 점화 지시 신호를 이그나이터(38)에 송신한다. 그런 후, CPU(81)는 도 6의 루틴을 일단 종료한다. 그 결과, 시점(t3) 이후에서, 점화 시기는 지각 억제시 점화 시기[즉, 기본 점화 시기(θ0)]로 제어된다.
도 3에서 시점(t4)이 되면, 차량 속도(V)가 제1 임계 속도(β1)보다 낮아진다. 따라서, 이 시점(t4)에서 CPU(81)가 도 4의 부압 증대 요구 판정 루틴의 처리를 개시하여 스텝 410으로 진행했을 때, CPU(81)는 스텝 410에서 예(YES)라고 판정하고, 스텝 415 및 스텝 420으로 진행하여 부압 증대 요구 플래그(Xp)의 값을 "0"으로 설정하고 초기화 플래그(Xpi)의 값을 "1"로 설정한다. 그런 후, CPU(81)는 도 4의 루틴을 일단 종료한다. 즉, 이 시점에서, 다시, 촉매 난기 요구가 있고 부압 증대 요구가 없다고 판정된다.
따라서, 스로틀 밸브 개방도는 통상의 스로틀 밸브 개방도(TA0)보다 보정량(ΔTA1)만큼 큰 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도(=TA0+ΔTA1)로 다시 제어되고, 점화 시기는 통상의 점화 시기(θ0)로부터 보정량(Δθ1)의 절대값만큼 지각측으로 이동된 지각 실행시 점화 시기(=θ0+Δθ1)로 다시 제어된다.
도 3에서 시점(t5)이 되면, 냉각수 온도(Tw)가 임계 온도(α)보다 높아진다. 따라서, 이 시점(t5)에서 CPU(81)가 도 2의 촉매 난기 요구 판정 루틴의 처리를 개시하여 스텝 210으로 진행했을 때, CPU(81)는 스텝 210에서 아니오(NO)라고 판정하고 스텝 220으로 진행하여 촉매 난기 요구 플래그(Xd)의 값을 "0"으로 설정한다. 그런 후, CPU(81)는 스텝 299로 진행하여 도 2의 루틴을 일단 종료한다. 즉, 이 시점에서, 촉매 난기 요구도 부압 증대 요구도 없다고 판정된다.
이때, CPU(81)가 도 5의 스로틀 밸브 개방도 제어 루틴의 실행을 개시하고, 스텝 520으로 진행하면, CPU(81)는 스텝 520에서 아니오(NO)라고 판정하고, 스텝 560으로 진행하여 스로틀 밸브 개방도 보정량(ΔTA)을 "0"으로 설정한다.
그런 후, CPU(81)는 스텝 535 및 540으로 진행하여 스로틀 밸브 개방도(TA)를 산출하고, 스로틀 밸브(45)의 개방도를 이렇게 산출된 스로틀 밸브 개방도(TA)에 일치시키기 위한 구동 지시 신호를 스로틀 밸브 액추에이터(45a)에 송신한다. 그런 후, CPU(81)는 도 5의 루틴을 일단 종료한다. 이런 식으로, 스로틀 밸브 개방도는 통상의 스로틀 밸브 개방도(TA0)로 제어된다.
부가하여, 이 때[즉, 시점(t5)], CPU(81)가 도 6의 점화 시기 제어 루틴의 실행을 개시하고, 스텝 620으로 진행하면, CPU(81)는 스텝 620에서 아니오(NO)라고 판정하고 스텝 650으로 진행하여 점화 시기 보정량(Δθ)을 "0"으로 설정한다.
그런 후, CPU(81)는 스텝 635 및 640으로 진행하여 점화 시기(θ)를 산출하고, 점화 플러그(37)가 불꽃을 발생하는 시기를 이렇게 산출된 점화 시기(θ)에 일치시키기 위한 점화 지시 신호를 이그나이터(38)에 송신한다. 그런 후, CPU(81)는 도 6의 루틴을 일단 종료한다. 이런 식으로, 점화 시기는 통상의 점화 시기(θ0)로 제어된다.
전술된 것과 같이, 도 3의 시점(t0) 이전의 기간(A)(촉매 난기 요구가 있고 부압 증대 요구가 없을 경우)에서, 점화 시기는 지각 실행시 점화 시기(θ0+Δθ1) 로 제어된다. 따라서, 기간(A)에서 점화 시기가 기본 점화 시기(통상의 점화 시기)(θ0)로 제어될 경우와 비교하여, 혼합기의 연소로부터 피스톤(22)이 하사점에 도달할 때까지의 시간이 짧아진다. 즉, 혼합기가 연소한 후에 연소 가스(배기 가스)가 피스톤(22)에 대하여 행하는 일은 작아진다. 따라서, 배기 가스의 온도를 비교적 높은 온도로 유지할 수 있다. 그 결과, 제1 촉매(53) 및 제2 촉매(54)를 보다 신속하게 데울 수 있고, 제1 촉매(53) 및 제2 촉매(54)의 온도를 활성 온도에 신속히 근접시킬 수 있다. 결과적으로, 예를 들어, 엔진(10)의 시동 후에, 엔진(10)으로부터 외부에 방출되는 배기 가스를 제1 촉매(53)[및 제2 촉매(54)]에 의해 충분하게 처리 또는 정화할 수 없는 기간을 짧게 할 수 있다.
더욱이, 기간(A)에서, 스로틀 밸브 개방도는 통상의 스로틀 밸브 개방도(TA0)보다 큰 점화 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도(=TA0+ΔTA1)로 제어된다. 따라서, 점화 시기가 지각됨으로써 저하되는 출력 토크를 공기량(혼합기량)을 증대 시킴으로써 증대시키는 것이 가능하다.
촉매 난기 요구가 있는 상태 하에서 차량 속도(V)가 제2 임계 속도(β2)보다 높다는 조건이 성립하고 따라서 부압 증대 요구가 있다고 판정되면, 그 판정 시점(t0)으로부터 스로틀 밸브 하류 압력(Pm)이 임계 압력(γ)보다 낮은 시점(t2)까지의 기간[도 3의 기간(B1) 및 기간(B2)] 동안, 스로틀 밸브(45)의 개방도는 통상의 스로틀 밸브 개방도(TA0)보다 작은 지각 억제시 초기 스로틀 밸브 개방도(=TA0+ΔTA2)로 제어된다.
따라서, 스로틀 밸브(45)의 개방도가 통상의 스로틀 밸브 개방도(TA0)로 제 어되는 경우와 비교하여, 스로틀 밸브 하류 압력(Pm)은 스로틀 밸브(45)의 개방도가 통상의 스로틀 밸브 개방도(TA0)로 상당히 긴 기간동안 유지된 후에만 도달하는 압력(Pm0)에 신속히 근접할 수 있다. 즉, 스로틀 밸브 하류 부압을 신속하게 증대시킬 수 있다. 그 결과, 브레이크 부스터(65)는, 브레이크 부스터(65)가 브레이크 조작력을 충분히 증대(부스트)시키는 것이 가능한 상태로, 신속히 근접할 수 있다. 따라서, 차량의 제동력이 부족해지는 것을 회피할 수 있다.
또한, 기간(B1)과 기간(B2)의 합으로서 상술된 기간은 "미리 정해진 제2 기간"이라고 불릴 수도 있다. 시점(t0)에서, 촉매 난기 요구 및 부압 증대 요구가 모두가 있다고 판정된다. 다시 말해, 촉매 난기 요구가 있고 부압 증대 요구가 없는 점화 지각 제어 실행 기간은, 촉매 난기 요구 및 부압 증대 요구가 모두 있는 것으로 판정된 시점(t0)에서 종료된다.
또한, 촉매 난기 요구가 있는 상태 하에서, 차량 속도(V)가 제2 임계 속도(β2)보다 크다는 조건이 성립하고 따라서 부압 증대 요구가 있다고 판정되면, 도 3의 기간(B1)에 의해 지시된 것과 같이, 판정 시점[시점(t0)]과 시점(t0)에서 미리 정해진 제1 기간[점화 시기 유지 시간(Th)]이 경과한 시점(t1) 사이에서 점화 시기는 지각 실행시 점화 시기(=θ0+Δθ1)로 유지된다. 그런 후, 시점(t1) 이후에서, 점화 시기는 지각 억제시 점화 시기[이 실시예에서 통상의 점화 시기(θ0)]를 향해서 시간(Tv)에 걸쳐서 점진적으로 변화(즉, 진각)된다.
기간(B1)[즉, 스로틀 밸브 개방도가 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도(=TA0+ΔTA1)보다 작은 지각 억제시 초기 스로틀 밸브 개방도(=TA0+ΔTA2)로 변경된 직후 에 개시되는 미리 정해진 제1 기간]에서, 실제로 연소실(25) 내로 도입되는 공기량이 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도[이 실시예에서 통상의 스로틀 밸브 개방도(TA0)]에 대응하는 공기량보다 크다. 따라서, 상술한 것과 같이, 기간(B1)에서 점화 시기를 지각 실행시 점화 시기로 유지하고, 기간(B1)의 경과 후에, 즉 실린더내 공기량이 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도에 대응하는 공기량에 근접한 이후의 기간(B2) 및 기간(B3)[시점(t1) 내지 시점(t3)]에 걸쳐서, 점화 시기를 지각 억제시 점화 시기[이 실시예에서는 통상의 점화 시기(θ0)]를 향해서 점진적으로 진각시킨다. 이런 식으로, 출력 토크가 과도하게 커지는 것을 회피할 수 있다. 더욱이, 기간(B1) 동안 점화 시기가 통상의 점화 시기(θ0)로 제어되는 경우와 비교하여, 제1 촉매(53) 및 제2 촉매(54)를 더욱 신속하게 데울 수 있다.
또한, 기간(B1)(미리 정해진 제1 기간)이 경과한 후에 점화 시기가 지각 억제시 점화 시기를 향해서 점진적으로 진각측으로 변경된다(즉, 진각된다). 이 제어에 의해, 출력 토크를 점진적으로 변화시킬 수 있고, 따라서 토크 쇼크(운전자에게 차량이 갑자기 앞으로 이동되는 것과 같은 느낌을 주는 충격)의 발생을 방지할 수 있다.
부가하여, 기간(B1)(미리 정해진 제1 기간)이 경과한 후에 점화 시기를 지각 억제시 점화 시기를 향해서 점진적으로 진각시킬 때의 점화 시기의 진각의 속도 또는 비율은 지각 실행시 점화 시기 보정량(Δθ1)을 점화 시기 변경 시간(Tv)으로 나눔으로써 얻어지는 값(Δθ1/Tv)과 같다. 상술한 바와 같이, 테이블 MapTv는 차량 속도(V)가 커짐에 따라 점화 시기 변경 시간(Tv)이 짧아지도록 미리 설정 또는 설계되어 있다.
차량이 정지하고 있는 경우 또는 차량이 지극히 낮은 속도로 이동하고 있는 경우, 출력 토크가 증가함에 따라 차량 속도(V)는 비교적 크게 증가한다. 즉, 출력 토크의 증가에 대한 차량 속도(V)의 증가량(즉, 출력 토크의 증가에 기인한 차량 속도의 증가량)의 비인 토크 속도비가 크다. 한편, 차량이 비교적 높은 속도로 이동하고 있을 경우, 출력 토크가 증가함에 따라 차량 속도(V)는 비교적 작은 비율로 증가한다. 즉, 토크 속도비가 작다.
상기 기재로부터 알 수 있는 것과 같이, 차량 속도(V)는 토크 속도비를 나타내는 파라미터로서 간주될 수 있다. 따라서, 테이블 MapTv는 토크 속도비 파라미터에 대응하는 토크 속도비가 작아질수록 테이블로부터 얻어지는 점화 시기 변경 시간(Tv)이 짧아지도록 미리 설정 또는 설계되어 있다라고 할 수도 있다. 따라서, 차량 속도(V)가 커질수록, 즉, 토크 속도비가 작아질수록, 진각 속도(Δθ1/Tv)는 커진다.
상기 구성에 따르면, 출력 토크의 변동이 차량 속도의 변화의 형태로 나타나기가 쉬울 때 출력 토크는 비교적 완만하게 증대되고, 따라서 토크 쇼크의 발생이 회피될 수 있다. 한편, 출력 토크의 변동이 차량 속도의 변화의 형태로 나타나기 어려운 때 출력 토크는 비교적 빠르게 증대되고, 따라서 엔진(10)의 출력 토크가 저하되는 기간이 단축될 수 있다.
스로틀 밸브(45)의 개방도가 통상의 스로틀 밸브 개방도(TA0)보다 작은 지각 억제시 초기 스로틀 밸브 개방도(=TA0+ΔTA2)로 제어되는 상황[기간(B2)]에서, 스 로틀 밸브 하류 압력(Pm)이 임계 압력(γ)보다 낮으면[또는 임계 압력(γ)까지 저하되면], 스로틀 밸브(45)의 개방도는 즉시 통상의 스로틀 밸브 개방도(TA0)까지 증대된다.
이와 같이 스로트 밸브 개방도가 제어되면, 스로틀 밸브 하류 압력(Pm)이 과도하게 낮아지는 것이 방지된다. 즉, 실린더내 공기량(즉, 실린더 내로 흡입된 공기량)이 과도하게 감소되는 것이 방지된다. 그 결과, 출력 토크가 과도하게 작아지는 것을 회피할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 제어 시스템은, 차량이 비교적 높은 차량 속도(V)에서 운행되고 따라서 차량을 감속하기 위해 비교적 큰 제동력이 요구되는 기간 동안에만 스로틀 밸브의 하류 부압을 증대시키기 위한 제어를 수행할 수 있다. 따라서, 상기 기간 이외의 다른 기간 동안에는, 제어 시스템은 제1 촉매(53) 및 제2 촉매(54)의 난기를 촉진하기 위한 제어를 행할 수 있어, 제1 촉매(53) 및 제2 촉매(54)를 보다 신속하게 데울 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명의 이 실시예에 따른 내연 기관의 제어 시스템은 제1 촉매(53) 및 제2 촉매(54)의 난기를 촉진하고 차량의 제동력의 부족을 회피하면서, 출력 토크의 과도한 증가를 회피할 수 있다.
또한, 본 발명은 예시된 실시예의 세부사항으로 한정되지 않으며, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형예를 채용할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 예시된 실시예에서 지각 억제시 점화 시기(θ0)는 통상의 점화 시기(θ0)와 같지만, 지각 억제시 점화 시기는, 지각 실행시 점화 시기(θ0+Δθ1)의 진각측이라 면, 통상의 점화 시기(θ0)와 다를 수도 있다. 또한, 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도(TA0)가 예시된 실시예에서 통상의 스로틀 밸브 개방도(TA0)와 같지만, 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도(TA0+ΔTA1)보다 작다면 통상의 스로틀 밸브 개방도(TA0)와 다를 수도 있다.
예시 실시예에서, 제어 시스템은 차량 속도 센서(77)에 의해 검출된 차량 속도가 임계 속도(β2)보다 높을 때 부압 증대 요구가 있다고 판정하도록 구성된다. 그러나, 제어 시스템은 차량의 이동을 검출하는 센서를 구비할 수도 있고, 센서가 차량의 이동을 검출한 때 부압 증대 요구가 있다고 판정하도록 구성될 수도 있다.
또한, 본 발명의 제어 시스템은 촉매 난기 요구가 있고 부압 증대 요구가 없는 것으로 판정되고 촉매 난기 요구 및 부압 증대 요구가 모두 있다고 판정된 기간이 종료된 시점[도 3의 시점(t4)], 또는 촉매 난기 요구도 부압 증대 요구도 없다고 판정되고 촉매 난기 요구가 있고 부압 증대 요구가 없다고 판정된 기간이 종료된 시점[도 3의 시점(t5)]에서 점화 시기를 변경할 때에 점화 시기를 점진적으로 변화시키도록 구성될 수도 있다.
비록 본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시예 또는 구성으로 제한되지 않음을 이해하여야 할 것이다. 반대로, 본 발명은 다양한 변형 및 등가 구성을 포함하도록 의도된다. 부가하여, 개시된 발명의 다양한 요소가 다양한 조합 및 구성으로 도시되지만, 이는 예시이며, 더 많은, 더 적은 또는 오직 하나의 요소를 포함하는 다른 조합 및 구성이 또한 첨부된 청구범위의 범위 내에 있다.

Claims (8)

  1. 차량에 탑재된 내연 기관(엔진)(10)의 제어 시스템이며,
    상기 내연 기관의 흡기 통로(41, 42, 43)에 배치된 스로틀 밸브(45)와,
    구동 지시 신호에 응답하여 상기 스로틀 밸브를 구동하는 스로틀 밸브 구동기(45a)와,
    상기 흡기 통로 내의 상기 스로틀 밸브의 하류에서 형성되는 부압을 이용함으로써 브레이크 조작력을 증대시켜서 상기 차량의 제동력을 증대시키는 제동 배력 장치(65)와,
    점화 지시 신호에 응답하여 엔진의 연소실에 공급되는 혼합기를 점화하는 점화 장치(37, 38)와,
    상기 엔진의 배기 통로(34, 51, 52)에 배치된 배기 가스 정화용 촉매(53, 54)와,
    상기 스로틀 밸브 구동기에 상기 구동 지시 신호를 송신하여 상기 스로틀 밸브의 개방도를 상기 엔진의 운전 상태에 따라 정해지는 통상의 스로틀 밸브 개방도로 제어하는 스로틀 밸브 제어기(80)와,
    상기 점화 장치에 상기 점화 지시 신호를 송신하여 상기 점화 장치가 상기 혼합기를 점화하는 점화 시기를 상기 엔진의 운전 상태에 따라 정해지는 통상의 점화 시기로 제어하는 점화 시기 제어기(80)를 포함하고,
    상기 촉매의 난기를 촉진하는 촉매 난기 요구의 유무를 판정하고 상기 스로틀 밸브의 하류 부압을 증대시키는 부압 증대 요구의 유무를 판정하는 요구 판정 유닛(81)이 제공되고,
    상기 스로틀 밸브 제어기는, 상기 요구 판정 유닛이 상기 촉매 난기 요구가 있고 상기 부압 증대 요구가 없다고 판정한 때 상기 스로틀 밸브의 개방도를 상기 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 통상의 스로틀 밸브 개방도보다 큰 점화 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도로 제어하고, 상기 요구 판정 유닛이 촉매 난기 요구 및 부압 증대 요구가 모두 있다고 판정한 때 스로틀 밸브의 개방도를 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 점화 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도보다 작은 점화 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도로 제어하고,
    상기 점화 시기 제어기는, 상기 요구 판정 유닛이 상기 촉매 난기 요구가 있고 상기 부압 증대 요구가 없다고 판정한 때 상기 점화 시기를 상기 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 통상의 점화 시기의 지각측인 점화 지각 실행시 점화 시기로 제어하고, 상기 요구 판정 유닛이 촉매 난기 요구 및 부압 증대 요구가 모두 있다고 판정하고 촉매 난기 요구가 있고 부압 증대 요구가 없는 점화 지각 제어 실행 기간이 종료한 때로부터 개시되는 미리 정해진 제1 기간 동안 점화 시기를 지각 실행시 점화 시기로 유지하고, 상기 점화 시기 제어기는 미리 정해진 제1 기간의 경과 후에 점화 시기를 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 지각 실행시 점화 시기보다 진각측인 점화 지각 억제시 점화 시기를 향해서 변화시키는, 내연 기관의 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 요구 판정 유닛이 상기 촉매 난기 요구 및 상기 부압 증대 요구가 모두 있다고 판정하였을 때, 상기 스로틀 밸브 제어기는, 상기 점화 지각 제어 실행 기간이 종료된 때로부터 개시되는 미리 정해진 제2 기간 동안 상기 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 통상의 스로틀 밸브 개방도보다 작은 점화 지각 억제시 초기 스로틀 밸브 개방도를 상기 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도로서 이용하고, 미리 정해진 제2 기간의 경과 후에 통상의 스로틀 밸브 개방도를 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도로서 이용하는, 내연 기관의 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 흡기 통로 내에서 상기 스로틀 밸브의 하류의 압력으로서 스로틀 밸브 하류 압력을 취득하는 스로틀 밸브 하류 압력 취득 유닛이 제공되고,
    상기 스로틀 밸브 제어기는 상기 미리 정해진 제2 기간이 종료되는 시점을 취득된 스로틀 밸브 하류 압력이 미리 정해진 임계 압력까지 저하된 시점으로 설정하는, 내연 기관의 제어 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 점화 시기 제어기는 상기 미리 정해진 제1 기간의 경과 후에 상기 점화 시기를 상기 지각 억제시 점화 시기를 향해서 점진적으로 진각시키는, 내연 기관의 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 점화 시기 제어기는 상기 내연 기관에 의해 발생되는 출력 토크의 증가량에 대한 차량 속도의 증가량의 비인 토크 속도비를 나타내는 파라미터인 토크 속도비 파라미터를 취득하고, 상기 미리 정해진 제1 기간의 경과 후에 상기 점화 시기가 상기 지각 억제시 점화 시기를 향해서 점진적으로 진각되는 점화 시기의 진각 속도를, 취득된 토크 속도비 파라미터에 대응하는 토크 속도비가 작아질수록 점화 시기의 진각 속도가 증대되도록 설정하는, 내연 기관의 제어 시스템.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 차량의 이동 속도로서 차량 속도를 검출하는 차량 속도 검출기가 제공되고,
    상기 요구 판정 유닛은 검출된 차량 속도가 미리 정해진 임계 속도보다 크다는 조건을 포함하는 조건이 성립된 때에 상기 부압 증대 요구가 있다고 판정하는, 내연 기관의 제어 시스템.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 내연 기관을 냉각하는 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수 온도 검출기가 제공되고,
    상기 요구 판정 수단은 검출된 냉각수 온도가 미리 정해진 임계 값보다 낮을 때 상기 촉매 난기 요구가 있다고 판정하는, 내연 기관의 제어 시스템.
  8. 차량에 탑재된 내연 기관(엔진)(10)의 제어 시스템의 제어 방법이며,
    상기 내연 기관의 제어 시스템은,
    내연 기관의 흡기 통로(41, 42, 43)에 배치된 스로틀 밸브(45)와,
    구동 지시 신호에 응답하여 상기 스로틀 밸브를 구동하는 스로틀 밸브 구동기(45a)와,
    상기 흡기 통로 내의 상기 스로틀 밸브의 하류에서 형성되는 부압을 이용함으로써 브레이크 조작력을 증대시켜서 차량의 제동력을 증대시키는 제동 배력 장치(65)와,
    점화 지시 신호에 응답하여 엔진의 연소실에 공급되는 혼합기를 점화하는 점화 장치(37, 38)와,
    상기 엔진의 배기 통로(34, 51, 52)에 배치된 배기 가스 정화용 촉매(53, 54)와,
    상기 스로틀 밸브 구동기에 상기 구동 지시 신호를 송신하여 상기 스로틀 밸브의 개방도를 상기 엔진의 운전 상태에 따라 정해지는 통상의 스로틀 밸브 개방도로 제어하는 스로틀 밸브 제어기와,
    상기 점화 장치에 상기 점화 지시 신호를 송신하여 상기 점화 장치가 상기 혼합기를 점화하는 점화 시기를 상기 엔진의 운전 상태에 따라 정해지는 통상의 점화 시기로 제어하는 점화 시기 제어기를 포함하고,
    상기 제어 시스템의 제어 방법은,
    상기 촉매의 난기를 촉진하는 촉매 난기 요구의 유무 및 상기 스로틀 밸브의 하류 부압을 증대시키는 부압 증대 요구의 유무를 판정하는 단계와,
    상기 촉매 난기 요구가 있고 상기 부압 증대 요구가 없다고 판정된 때 상기 스로틀 밸브의 개방도를 상기 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 통상의 스로틀 밸브 개방도보다 큰 점화 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도로 제어하고, 촉매 난기 요구 및 부압 증대 요구가 모두 있다고 판정된 때 스로틀 밸브의 개방도를 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 지각 실행시 스로틀 밸브 개방도보다 작은 점화 지각 억제시 스로틀 밸브 개방도로 제어하는 단계와,
    상기 촉매 난기 요구가 있고 상기 부압 증대 요구가 없다고 판정된 때 상기 점화 시기를 상기 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 통상의 점화 시기의 지각측인 점화 지각 실행시 점화 시기로 제어하고, 촉매 난기 요구 및 부압 증대 요구가 모두 있다고 판정되고 촉매 난기 요구가 있고 부압 증대 요구가 없는 점화 지각 제어 실행 기간이 종료된 때로부터 개시되는 미리 정해진 제1 기간 동안 점화 시기를 지각 실행시 점화 시기로 유지하고, 미리 정해진 제1 기간의 경과 후에 점화 시기를 운전 상태에 따라 정해지고 동일한 운전 상태 하에서 지각 실행시 점화 시기보다 진각측인 점화 지각 억제시 점화 시기를 향해서 변화시키는 단계를 포함하는, 내연 기관의 제어 시스템의 제어 방법.
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