JP2009299618A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 吸気圧PBAに応じたゲージ圧PBGA(=PBA−PA)が閾値MPPBGALより高くなると、吸入空気量を低減するための減算補正値IFIREMPを漸増させる制御を行う(S307,S314,S315)。当該車両が走行を開始すると(FVAIC=1)、触媒昇温制御を中断し、減算補正値TIFIRMPを前回値に保持する(S310)。車両走行が短時間で終了したときは再度触媒昇温制御が開始され、保持された減算補正値IFIREMPが初期値として適用される。
【選択図】 図8
Description
図1は、本発明の一実施形態にかかる内燃機関(以下「エンジン」という)及びその制御装置の構成を示す図であり、例えば4気筒のエンジン1の吸気管2の途中にはスロットル弁3が配されている。スロットル弁3には、スロットル弁3の開度THを検出するスロットル弁開度センサ4が設けられており、その検出信号が電子制御ユニット(以下「ECU」という)5に供給される。スロットル弁3には、スロットル弁3を駆動するアクチュエータ13が接続されており、アクチュエータ13は、ECU5によりその作動が制御される。
TOUT=TI×KCMD×KLAF×K1+K2…(1)
KLAFは、LAFセンサ14の検出値から算出される検出当量比KACTが目標当量比KCMDに一致するようにPID制御により算出される空燃比補正係数である。
IGLOG=IGMAP+IGCR+IGFPI (2)
ここで、IGMAPは、エンジン回転数NE及び吸気圧PBAに応じて設定されたIGマップを検索して得られる点火時期の基本値、すなわち上死点からの進角量で示される点火時期である。またIGFPIは、後述するようにエンジン1の暖機運転中の急速暖機リタード制御実行時においてエンジン回転数NEが目標回転数NEFIRと一致するように負の値に設定される遅角補正項であり、IGCRは、遅角補正項IGFPI以外の補正項である。(IGMAP+IGCR)が、急速暖機リタード制御を実行しない通常制御時の点火時期に相当する。なお、以下の説明では、急速暖機リタード制御を実行する運転モードを「FIREモード」という。
THCMD=(IFIR+ILOAD)×KIPA+IPA (3)
ステップS161では、FIREモードフラグFFIREONが「1」であるか否かを判別し、その答が否定(NO)であるときは直ちに本処理を終了する。FFIREON=1であるときは、ステップS163に進み、エンジン始動後のTDC信号パルスの発生数である始動後TDC数NTDCASTが所定数NTDCFIR(例えば200)以上か否かを判別する(ステップS163)。エンジン始動直後は、NTDCAST<NTDCFIRであるので、直ちにステップS166に進む。始動後TDC数NTDCASTが所定数NTDCFIRに達すると、ステップS163からステップS164に進み、エンジン回転数NEに応じて図12(a)に示すTRMFIRテーブルを検索し、燃焼安定判定閾値TRMFIRを算出する。TRMFIRテーブルは、エンジン回転数NEが高くなるほど判定閾値TRMFIRが小さくなるように設定されている。
METRM=|MSME(n)−MSME(n−1)|/KMSSLB
(4)
ここで、KMSSLBは、エンジン回転数NEに反比例するように設定される係数であり、MSME(n)は下記式(5)(6)により定義されるCRK信号パルスの発生時間間隔、すなわちクランク軸が30°回転するのに要する時間CRME(n)の平均値である。(n),(n−1)は、それぞれ今回値、前回値を示すために付されている。
ステップS165でMETRM≦TRMFIRであるときは、ステップS166に進み、後述する点火時期フィードバック制御の目標回転数NOBJを高くすることを「0」で示す回転数加算フラグFENEFIR(図18参照)が、「1」であるか否かを判別する。FENEFIR=1であって目標回転数NOBJを高くしていないときは、通常点火フラグFIGASTが「1」であるか否かを判別する(ステップS167)。通常点火フラグFIGASTは、エンジン始動開始時は「0」に設定されており、始動後の過渡制御が終了し、通常の点火時期制御に移行した時点で「1」に設定されるフラグである。ステップS166またはステップS167の答が否定(NO)、すなわちFENEFIR=0またはFIGAST=0であるときは、直ちにステップS174に進む。
IFIRBS=IFIRINI×KIDRFIRX
×(1+(KMFIR−1)×KTAFIR) (7)
ここで、KMFIR及びKTAFIRは、図3のステップS51及びS52で算出された継続時間補正係数及び吸気温補正係数であり、KIDRFIRXは、上記インギヤ補正係数であり、IFIRINIは、図7のステップS27またはS28で設定される初期値である。継続時間補正係数KMFIRは、時間経過(カウント値CFIRONの増加)に伴って、図4(b)に示すように変化するので、基本的には、吸入空気量は、FIREモードの開始時点から徐々に増加し、その後徐々に減少し、その後ほぼ一定の値を維持するように制御される(図19(a)参照)。インギヤ補正係数KIDRFIRXは、自動変速機がインギヤ状態であるとき、下限値KIDRFIRNに達するまで徐々に減少するように設定される。
IFIRBS=IFIRINI
×(1+(KMFIR−1)×KTAFIR) (8)
ステップS25では、FIREモードフラグFFIREONが「1」であるか否かを判別し、その答が肯定(YES)であるときは直ちにステップS40に進み、過渡制御フラグFFIRQUITを「0」に設定する。一方、ステップS25の答が否定(NO)、すなわちFFIREON=0であってFIREモードへの移行またはFIREモードの継続が許可されていないときは、ステップS26に進み、エンジン冷却水温制御項ITWが、上限初期値IFIRINIH(例えば空気流量600リットル/min相当の値)より小さいか否かを判別する。ステップS26でITW<IFIRINIHであるときは、図6のステップS177及びS182で使用する初期値IFIRINIをエンジン冷却水温制御項ITWに設定する一方(ステップS27)、ITW≧IFIRINIHであるときは、初期値IFIRINIを上限初期値IFIRINIHに設定する(ステップS28)。
ステップS301では、エンジン1の始動開始時点からの経過時間を計測するアップカウントタイマT10MSACRの値が所定待機時間TMIFIRMPST(例えば3秒)を超えているか否かを判別する。この答が否定(NO)であって、始動開始直後であるときは、ステップS308で参照されるダウンカウントタイマTIFIRMPを所定時間TMIFIRMP(例えば1秒)に設定してスタートさせる(ステップS304)とともに、第1減算補正値IFIREMPを「0」に設定する(ステップS305)。
IFIREMP=IFIREMP−DIFIREMPM (9)
IFIREMP=IFIREMP+DIFIREMPLP (10)
IFIREMP=IFIREMP+DIFIREMPHP (11)
ステップS321では、FIREモードフラグFFIREONが「1」であるか否かを判別する。その答が肯定(YES)であるときは、基本値IFIBS、学習補正値IFIREF、第1及び第2減算補正値IFIREMP,IFIRDECを下記式(12)に適用し、FIREモード制御項IFIRを算出する(ステップS322)。その後ステップS327に進む。
IFIR=IFIRBS+IFIREF−IFIREMP−IFIRDEC
(12)
IFIR=IFIR−DFIRQU−IFIREMP (13)
ステップS201では、目標開度THCMDが、所定上下限値THCMDFRH,THCMDFRLの範囲内にあるか否かを判別し、THCMD≧THCMDFRHまたはTHCMD≦THCMDFRLであるときは、直ちにステップS208に進む。
IGREFH=CFIREFH×IGLOG
+(1−CFIREFH)×IGREFH(n−1)
(14)
DIGREFH=IGREFH−IGFIRH (15)
ここでCFIREFHは、0から1の間の値に設定されるなまし係数、IGREFH(n−1)は、学習値の前回算出値である。
このようにして算出される学習補正値IFIREFを用いることにより、スロットル弁3の開弁特性ばらつきまたは経時変化に起因する実際の吸入空気量の増加量のばらつきを補正し、吸入空気量の増加量をほぼ一定とすることができる。
ステップS71では、エンジン回転数NE及び吸気圧PBAに応じて基本点火時期IGMAPを算出し、次いで遅角補正項IGFPI以外の補正項IGCRを算出する(ステップS72)。ステップS73では、図14に示すフィードバック(FB)制御実施条件判断処理を実行する。この処理は、検出したエンジン回転数NEがFIREモード目標回転数NEFIRに一致するように点火時期を制御するフィードバック制御の実施条件を判定し、実施条件が成立するときフィードバック制御フラグFFIRENEFBを「1」に設定する。
ステップS77では、前記式(2)により点火時期IGLOGを算出し、本処理を終了する。
ステップS102では、フィードバック制御フラグFFIRENEFBを「1」に設定するとともに、FIREモードオンカウンタCFIRONの値を記憶値CFRPISTとして記憶する。
NEFIR=NOBJ+ENEFIR (22)
ここでNOBJは、通常の(FIREモード以外の)アイドル状態における目標回転数であり、ENEFIRは、ステップS111で算出される目標回転数加算値である。
NEFIR=NOBJ+ENEFIR−DNEFIRDR (23)
ここで、DNEFIRDRは、例えば300rpmに設定されるインギヤ時補正値である。
IIGFTMP=KIIGFIR×(NEFIR−NE) (24)
続くステップS123では、積分項の前回値IIGFIR(n−1)に加算値IIGFTMPを加算することにより積分項(今回値)IIGFIRを算出する。
PIGFIR=KPIGFIR×(NEFIR−NE) (25)
次いで積分項IIGFIR及び比例項PIGFIRを加算して遅角補正項IGFPIを算出し(ステップS129)、遅角補正項IGFPIのリミット処理を行う(ステップS130〜S133)。すなわち、遅角補正項IGFPIが所定上下限値IGFIRPIH,IGFIRPILの範囲内にあるときは直ちに本処理を終了し(ステップS130,S131)、遅角補正項IGFPIが所定下限値IGFIRPILより小さいときは、遅角補正項IGFPIをその所定下限値IGFIRPILに設定し(ステップS130,S132)、遅角補正項IGFPIが所定上限値IGFIRPIHより大きいときは、遅角補正項IGFPIをその所定上限値IGFIRPIHに設定して(ステップS131,S133)、本処理を終了する。
ENEFIR=NEFPIST
−DNEFIR×(CFIRON−CFIRPIST)
(26)
ここでNEFPIST及びDNEFIRは、図14のステップS96またはS97で設定されるフィードバック制御開始判定用加算値及び目標回転数補正用加算値であり、CFIRONはFIREモードオンカウンタの値、CFIRPISTは、図14のステップS102で記憶した記憶値である。すなわち、(CFIRON−CFIRPIST)は、フィードバック制御の開始時点からの経過時間に対応するカウント値である。したがって式(26)及び式(22)または(23)によりFIREモード目標回転数NEFIRは、フィードバック制御開始当初は、(NOBJ+NEFPIST)に等しく、時間経過に伴って漸減し、最終的には通常の目標回転数NOBJに一致するように設定される(図19(c)参照)。
2 吸気管
3 スロットル弁(吸気制御弁、吸入空気量制御手段)
5 電子コントロールユニット(吸入空気量制御手段、点火時期制御手段、触媒昇温手段、触媒昇温制御抑制手段、保持手段、禁止手段)
7 吸気圧センサ(吸気管内圧力検出手段)
10 クランク角度位置センサ(回転数検出手段)
11 点火プラグ
13 アクチュエータ(吸入空気量制御手段)
22 大気圧センサ
Claims (6)
- 排気系に触媒が設けられた内燃機関の吸入空気量を制御する吸気制御弁を含む吸入空気量制御手段と、前記機関の点火時期を制御する点火時期制御手段と、前記機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記機関の始動後、前記機関のアイドル状態において前記吸入空気量を増量すると共に前記点火時期を前記機関の回転数に応じて遅角する触媒昇温手段とを有する内燃機関の制御装置において、
前記吸気制御弁より下流側の吸気管内圧力を検出する吸気管内圧力検出手段と、
前記吸気管内圧力が供給されるブレーキブースタの操作力を示す圧力パラメータを、検出した吸気管内圧力に応じて算出する圧力パラメータ算出手段と、
前記圧力パラメータが目標値に達していないときに前記触媒昇温手段により増量される吸入空気量を徐々に減少させる漸減制御を実行する触媒昇温制御抑制手段と、
前記機関のアイドル状態以外の運転状態において前記触媒昇温手段の作動を停止させるとともに、前記触媒昇温制御抑制手段による吸入空気量の減少量を前記停止直前の値に保持する保持手段とを備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記触媒昇温制御抑制手段は、前記吸入空気量の減少量を所定時間毎に算出し、前記圧力パラメータが前記目標値に達していないときは前記減少量を第1所定値ずつ増加させる一方、前記圧力パラメータが前記目標値を超えているときは前記減少量を第2所定値ずつ減少させることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記第1所定値は、前記第2所定値より大きな値に設定されることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記圧力パラメータ算出手段は、前記吸気管内圧力と大気圧との差圧を前記圧力パラメータとして算出することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記機関の始動開始時点から第1所定時間が経過するまでの期間は、前記触媒昇温制御抑制手段の作動を禁止する禁止手段をさらに備えることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記触媒昇温制御抑制手段は、前記圧力パラメータが前記目標値に達しない状態が第2所定時間継続したときに前記漸減制御を実行することを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。
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