JP3135725B2 - 多気筒内燃エンジンの制御装置 - Google Patents
多気筒内燃エンジンの制御装置Info
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- JP3135725B2 JP3135725B2 JP04338138A JP33813892A JP3135725B2 JP 3135725 B2 JP3135725 B2 JP 3135725B2 JP 04338138 A JP04338138 A JP 04338138A JP 33813892 A JP33813892 A JP 33813892A JP 3135725 B2 JP3135725 B2 JP 3135725B2
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- combustion engine
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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)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多気筒内燃エンジンの制
御装置に関し、特に内燃エンジンに供給される吸入空気
量を内燃エンジンの運転状態に基づいて算出された燃料
噴射量に応じて決定する所謂燃料主導型の多気筒内燃エ
ンジンの制御装置に関する。
御装置に関し、特に内燃エンジンに供給される吸入空気
量を内燃エンジンの運転状態に基づいて算出された燃料
噴射量に応じて決定する所謂燃料主導型の多気筒内燃エ
ンジンの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、エンジン回転数とアクセルペ
ダルの開度とに基づいて燃料噴射量を決定し、斯く決定
した燃料噴射量に応じてスロットル弁の弁開度を調整す
ることにより吸入空気量を制御しようとした内燃エンジ
ンの制御装置が既に知られている(例えば、特開昭60
−47831号公報)。
ダルの開度とに基づいて燃料噴射量を決定し、斯く決定
した燃料噴射量に応じてスロットル弁の弁開度を調整す
ることにより吸入空気量を制御しようとした内燃エンジ
ンの制御装置が既に知られている(例えば、特開昭60
−47831号公報)。
【0003】該燃料主導型内燃エンジンの制御装置にお
いては、スロットル弁の検出弁開度を燃料供給量に応じ
て算出された目標弁開度にフィードバック制御すると共
に、混合気の空燃比を検出して該検出空燃比を目標空燃
比にフィードバック制御することにより、混合気の空燃
比を適性な状態に制御し運転性能の向上を図っている。
いては、スロットル弁の検出弁開度を燃料供給量に応じ
て算出された目標弁開度にフィードバック制御すると共
に、混合気の空燃比を検出して該検出空燃比を目標空燃
比にフィードバック制御することにより、混合気の空燃
比を適性な状態に制御し運転性能の向上を図っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記制
御装置においては、内燃エンジンの運転領域がリッチ空
燃比運転領域(以下、「リッチ領域」という)からリー
ン空燃比運転領域(以下、「リーン領域」という)へ切
り換わった場合、燃料噴射量の演算時間に時間を要する
一方、運転領域の切換直後にスロットル弁の弁開度をリ
ーン領域に応じた弁開度に拡げると空気量が敏感に応答
するため燃料量に対して過剰の空気量が内燃エンジンに
供給され、トルクショックが発生してNOx等の有害成
分が排出する。すなわち、リッチ領域からリーン領域に
切換える場合は空気量が燃料量に比し相対的に増加する
が、切換時は燃料量に対しスロットル弁の弁開度変更に
よる空気量の変動の方が敏感に応答するためエンジント
ルクの上昇を招来し、トルクショックが発生して運転性
能が悪化すると共に、過剰の空気量がエンジンに供給さ
れるためNOx等の有害成分が排出され、排気特性の悪
化を招くという問題点があった。
御装置においては、内燃エンジンの運転領域がリッチ空
燃比運転領域(以下、「リッチ領域」という)からリー
ン空燃比運転領域(以下、「リーン領域」という)へ切
り換わった場合、燃料噴射量の演算時間に時間を要する
一方、運転領域の切換直後にスロットル弁の弁開度をリ
ーン領域に応じた弁開度に拡げると空気量が敏感に応答
するため燃料量に対して過剰の空気量が内燃エンジンに
供給され、トルクショックが発生してNOx等の有害成
分が排出する。すなわち、リッチ領域からリーン領域に
切換える場合は空気量が燃料量に比し相対的に増加する
が、切換時は燃料量に対しスロットル弁の弁開度変更に
よる空気量の変動の方が敏感に応答するためエンジント
ルクの上昇を招来し、トルクショックが発生して運転性
能が悪化すると共に、過剰の空気量がエンジンに供給さ
れるためNOx等の有害成分が排出され、排気特性の悪
化を招くという問題点があった。
【0005】さらに、リーン領域における点火時期はリ
ッチ領域における点火時期に比べ進角方向に設定されて
いるため切換時に直ちにリーン時に適応した点火時期に
切り換えると点火時期の過進角によるノッキングが発生
し、切換時における運転性能が悪化するという問題点が
あった。
ッチ領域における点火時期に比べ進角方向に設定されて
いるため切換時に直ちにリーン時に適応した点火時期に
切り換えると点火時期の過進角によるノッキングが発生
し、切換時における運転性能が悪化するという問題点が
あった。
【0006】また、内燃エンジンの運転領域がリーン領
域からリッチ領域へ切り換わった場合、スロットル弁の
弁開度を閉じることによる空気量の減少に対しては前記
弁開度を拡げる場合に比べ応答が鈍いため、燃料噴射量
と空気量との適合は許容範囲内となるが、点火時期の切
換に対しては上述の場合とは逆に過遅角によるエンジン
トルクの低下を招き、運転性能の悪化を招来するという
問題点があった。
域からリッチ領域へ切り換わった場合、スロットル弁の
弁開度を閉じることによる空気量の減少に対しては前記
弁開度を拡げる場合に比べ応答が鈍いため、燃料噴射量
と空気量との適合は許容範囲内となるが、点火時期の切
換に対しては上述の場合とは逆に過遅角によるエンジン
トルクの低下を招き、運転性能の悪化を招来するという
問題点があった。
【0007】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであって、運転領域の切換時においても排気特性及
び運転性能が悪化するのを極力回避することができる内
燃エンジンの制御装置を提供することを目的とする。
ものであって、運転領域の切換時においても排気特性及
び運転性能が悪化するのを極力回避することができる内
燃エンジンの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】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の多気筒内燃エンジンの制御装置は、
少なくとも内燃エンジンの回転数と該内燃エンジンの負
荷状態とを含む前記内燃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結果に
基づいて燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、
前記内燃エンジンに吸入される吸入空気量を前記燃料噴
射量算出手段の算出結果に応じて制御する吸入空気量制
御手段とを備えた多気筒内燃エンジンの制御装置におい
て、前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて前記内
燃エンジンの運転領域がリッチ空燃比運転領域からリー
ン空燃比運転領域へ又はリーン空燃比運転領域からリッ
チ空燃比運転領域へ切り換わったか否かを判別する判別
手段と、前記判別手段により前記内燃エンジンの運転状
態がリッチ空燃比運転領域からリーン空燃比運転領域へ
切り換わったと判別されたときは、前記燃料噴射量算出
手段により算出された燃料噴射量が反映される気筒に対
し直前気筒の吸気弁閉弁直後に前記スロットル弁の弁開
度を前記リーン空燃比運転領域に応じて変更し且つ前記
運転領域の切換から所定期間経過後に前記リーン空燃比
運転領域に応じて点火時期を変更すると共に、前記判別
手段により前記内燃エンジンの運転状態がリーン空燃比
運転領域からリッチ空燃比運転領域へ切り換わったと判
別されたときは、該運転領域の切換直後に前記スロット
ル弁の弁開度を前記リッチ空燃比運転領域に応じて変更
し且つ前記燃料噴射量算出手段により算出された燃料噴
射量が反映される気筒に対して該燃料噴射量が切換えら
れてから前記リッチ空燃比運転領域に応じて点火時期を
変更する制御手段とを備えることを特徴としている。
に、請求項1記載の多気筒内燃エンジンの制御装置は、
少なくとも内燃エンジンの回転数と該内燃エンジンの負
荷状態とを含む前記内燃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結果に
基づいて燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、
前記内燃エンジンに吸入される吸入空気量を前記燃料噴
射量算出手段の算出結果に応じて制御する吸入空気量制
御手段とを備えた多気筒内燃エンジンの制御装置におい
て、前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて前記内
燃エンジンの運転領域がリッチ空燃比運転領域からリー
ン空燃比運転領域へ又はリーン空燃比運転領域からリッ
チ空燃比運転領域へ切り換わったか否かを判別する判別
手段と、前記判別手段により前記内燃エンジンの運転状
態がリッチ空燃比運転領域からリーン空燃比運転領域へ
切り換わったと判別されたときは、前記燃料噴射量算出
手段により算出された燃料噴射量が反映される気筒に対
し直前気筒の吸気弁閉弁直後に前記スロットル弁の弁開
度を前記リーン空燃比運転領域に応じて変更し且つ前記
運転領域の切換から所定期間経過後に前記リーン空燃比
運転領域に応じて点火時期を変更すると共に、前記判別
手段により前記内燃エンジンの運転状態がリーン空燃比
運転領域からリッチ空燃比運転領域へ切り換わったと判
別されたときは、該運転領域の切換直後に前記スロット
ル弁の弁開度を前記リッチ空燃比運転領域に応じて変更
し且つ前記燃料噴射量算出手段により算出された燃料噴
射量が反映される気筒に対して該燃料噴射量が切換えら
れてから前記リッチ空燃比運転領域に応じて点火時期を
変更する制御手段とを備えることを特徴としている。
【0009】
【0010】また、前記所定期間は、好ましくは、少な
くとも前記運転領域切換時のエンジン回転数と内燃エン
ジンの負荷状態とに応じて設定されることを特徴として
いる。
くとも前記運転領域切換時のエンジン回転数と内燃エン
ジンの負荷状態とに応じて設定されることを特徴として
いる。
【0011】
【作用】上記構成によれば、内燃エンジンの運転領域が
リッチ領域からリーン領域へ切り換わったときと、リー
ン領域からリッチ領域へ切り換わったときとでスロット
ル弁の弁開度の変更時期及び点火時期制御が異なる。
リッチ領域からリーン領域へ切り換わったときと、リー
ン領域からリッチ領域へ切り換わったときとでスロット
ル弁の弁開度の変更時期及び点火時期制御が異なる。
【0012】具体的には、内燃エンジンの運転領域がリ
ッチ領域からリーン領域へ切り換わったときは、燃料噴
射量が反映される気筒に対し直前気筒の吸気弁閉弁直後
にスロットル弁の弁開度が変更され、さらに運転領域の
切換直後から所定期間経過(該所定期間は少なくともエ
ンジン回転数及び内燃エンジンの負荷状態に応じて設定
される)後に点火時期制御が実行される。
ッチ領域からリーン領域へ切り換わったときは、燃料噴
射量が反映される気筒に対し直前気筒の吸気弁閉弁直後
にスロットル弁の弁開度が変更され、さらに運転領域の
切換直後から所定期間経過(該所定期間は少なくともエ
ンジン回転数及び内燃エンジンの負荷状態に応じて設定
される)後に点火時期制御が実行される。
【0013】また、内燃エンジンの運転領域がリーン領
域からリッチ領域へ切り換わったときは、前記スロット
ル弁の弁開度は切換直後に変更される一方、点火時期は
燃料噴射量が反映される気筒に対して該燃料噴射時間が
切換えられてから切換えられる。
域からリッチ領域へ切り換わったときは、前記スロット
ル弁の弁開度は切換直後に変更される一方、点火時期は
燃料噴射量が反映される気筒に対して該燃料噴射時間が
切換えられてから切換えられる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。
る。
【0015】図1は本発明に係る内燃エンジンの制御装
置の一実施例を示す全体構成図である。
置の一実施例を示す全体構成図である。
【0016】図中、1は各シリンダに吸気弁と排気弁
(図示せず)とを各1対宛設けたDOHC直列4気筒の
内燃エンジン(以下、単に「エンジン」という)であっ
て、該エンジン1の吸気管2の途中にはスロットルボデ
ィ3が設けられ、その内部にはスロットル弁3′が配さ
れている。また、該スロットル弁3′には例えばステッ
ピングモータから成るアクチュエータ4が接続されてい
る。該アクチュエータ4は電子コントロールユニット
(以下「ECU」という)5に接続され、該ECU5か
らの制御信号に応じてスロットル弁3′を駆動する。さ
らに、スロットル弁3′にはスロットル弁開度(θT
H)センサ6が連結されており、スロットル弁3′の弁
開度に応じた電気信号を出力してECU5に供給する。
(図示せず)とを各1対宛設けたDOHC直列4気筒の
内燃エンジン(以下、単に「エンジン」という)であっ
て、該エンジン1の吸気管2の途中にはスロットルボデ
ィ3が設けられ、その内部にはスロットル弁3′が配さ
れている。また、該スロットル弁3′には例えばステッ
ピングモータから成るアクチュエータ4が接続されてい
る。該アクチュエータ4は電子コントロールユニット
(以下「ECU」という)5に接続され、該ECU5か
らの制御信号に応じてスロットル弁3′を駆動する。さ
らに、スロットル弁3′にはスロットル弁開度(θT
H)センサ6が連結されており、スロットル弁3′の弁
開度に応じた電気信号を出力してECU5に供給する。
【0017】燃料噴射弁7はエンジン1とスロットル弁
3′との間且つ吸気管2の図示しない燃料ポンプに接続
されるとともにECU5に電気的に接続され、当該EC
U5からの信号により燃料噴射弁7の開弁時間が制御さ
れる。
3′との間且つ吸気管2の図示しない燃料ポンプに接続
されるとともにECU5に電気的に接続され、当該EC
U5からの信号により燃料噴射弁7の開弁時間が制御さ
れる。
【0018】また、吸気管2のスロットル弁3′の下流
側には分岐管8が設けられ、該分岐管8の先端には絶対
圧(PBA)センサ9が取付けられている。該PBAセ
ンサ9はECU5に電気的に接続されており、吸気管2
内の絶対圧PBAは前記PBAセンサ9により電気信号
に変換されてECU5に供給される。
側には分岐管8が設けられ、該分岐管8の先端には絶対
圧(PBA)センサ9が取付けられている。該PBAセ
ンサ9はECU5に電気的に接続されており、吸気管2
内の絶対圧PBAは前記PBAセンサ9により電気信号
に変換されてECU5に供給される。
【0019】また、分岐管8の下流側の吸気管2の管壁
には吸気温(TA)センサ10が装着され、該TAセン
サ10により検出された吸気温TAは電気信号に変換さ
れ、ECU5に供給される。
には吸気温(TA)センサ10が装着され、該TAセン
サ10により検出された吸気温TAは電気信号に変換さ
れ、ECU5に供給される。
【0020】エンジン1のシリンダブロックの冷却水が
充満した気筒周壁にはサーミスタ等からなるエンジン水
温(TW)センサ11が挿着され、該TWセンサ11に
より検出されたエンジン冷却水温TWは電気信号に変換
されてECU5に供給される。
充満した気筒周壁にはサーミスタ等からなるエンジン水
温(TW)センサ11が挿着され、該TWセンサ11に
より検出されたエンジン冷却水温TWは電気信号に変換
されてECU5に供給される。
【0021】また、エンジン1の図示しないカム軸周囲
又はクランク軸周囲にはクランク角(CRK)センサ1
2及び気筒判別(CYL)センサ13が取り付けられて
いる。
又はクランク軸周囲にはクランク角(CRK)センサ1
2及び気筒判別(CYL)センサ13が取り付けられて
いる。
【0022】CRKセンサ12は、所定のクランク角周
期(例えば、30°周期)でパルス信号(以下、「CR
K信号パルス」という)を出力し、該CRK信号パルス
をECU5に供給する。
期(例えば、30°周期)でパルス信号(以下、「CR
K信号パルス」という)を出力し、該CRK信号パルス
をECU5に供給する。
【0023】CYLセンサ13は、クランク軸2回転毎
に特定の気筒の所定のクランク角度位置でパルス信号
(以下、「CYL信号パルス」という)を出力し、該C
YL信号パルスをECU5に供給する。
に特定の気筒の所定のクランク角度位置でパルス信号
(以下、「CYL信号パルス」という)を出力し、該C
YL信号パルスをECU5に供給する。
【0024】エンジン1の各気筒の点火プラグ14は、
ECU5に電気的に接続され、ECU5により点火時期
が制御される。
ECU5に電気的に接続され、ECU5により点火時期
が制御される。
【0025】エンジン1の排気管15の途中には広域酸
素濃度センサ(以下、「LAFセンサ」と称する)16
が設けられており、該LAFセンサ16により検出され
た排気ガス中の酸素濃度は電気信号に変換されてECU
5に供給される。
素濃度センサ(以下、「LAFセンサ」と称する)16
が設けられており、該LAFセンサ16により検出され
た排気ガス中の酸素濃度は電気信号に変換されてECU
5に供給される。
【0026】また、ECU5にはアクセル開度(θAC
C)センサ17が接続さ、θACCセンサ17により検
出されたアクセルペダルの開度(踏込量)は電気信号に
変換されてECU5に供給される。
C)センサ17が接続さ、θACCセンサ17により検
出されたアクセルペダルの開度(踏込量)は電気信号に
変換されてECU5に供給される。
【0027】ECU5は、上述の各種センサからの入力
信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正し、
アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を
有する入力回路5aと、中央演算処理回路(以下「CP
U」という)5bと、該CPU5bで実行される各種演
算プログラムや後述する各種マップ及び演算結果等を記
憶するROM及びRAMからなる記憶手段5cと、アク
チュエータ4や燃料噴射弁7さらには点火プラグ14に
駆動信号を供給する出力回路5dとを備えている。
信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正し、
アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を
有する入力回路5aと、中央演算処理回路(以下「CP
U」という)5bと、該CPU5bで実行される各種演
算プログラムや後述する各種マップ及び演算結果等を記
憶するROM及びRAMからなる記憶手段5cと、アク
チュエータ4や燃料噴射弁7さらには点火プラグ14に
駆動信号を供給する出力回路5dとを備えている。
【0028】図2は、CRKセンサ12から出力される
CRK信号パルスCYLセンサ13から出力されるCY
L信号パルスの発生タイミングを示すタイムチャートで
ある。
CRK信号パルスCYLセンサ13から出力されるCY
L信号パルスの発生タイミングを示すタイムチャートで
ある。
【0029】CRK信号パルスは、エンジン1のクラン
ク軸が2回転する間に等間隔で例えば24個の信号パル
ス、すなわち、例えば30°のクランク角間隔でクロッ
クパルスを発生する。そして、ECU5はCRK信号パ
ルスの所定クロックパルス数を計数して6パルス毎(ク
ランク軸の180°回転毎)にTDC判別信号を発生
し、各気筒の基準クランク角度位置を検出する。さら
に、ECU5は、CRK信号パルスの発生時間間隔CR
MEを計測し、これらのCRME値をTDC判別信号の
発生時間間隔に亘って加算してME値を算出し、該ME
値の逆数であるエンジン回転数NEを検出する。
ク軸が2回転する間に等間隔で例えば24個の信号パル
ス、すなわち、例えば30°のクランク角間隔でクロッ
クパルスを発生する。そして、ECU5はCRK信号パ
ルスの所定クロックパルス数を計数して6パルス毎(ク
ランク軸の180°回転毎)にTDC判別信号を発生
し、各気筒の基準クランク角度位置を検出する。さら
に、ECU5は、CRK信号パルスの発生時間間隔CR
MEを計測し、これらのCRME値をTDC判別信号の
発生時間間隔に亘って加算してME値を算出し、該ME
値の逆数であるエンジン回転数NEを検出する。
【0030】CYL信号パルスは、特定の気筒(例え
ば、#1CYL)の圧縮行程終了を示すTDC判別信号
発生位置よりも前の所定クランク角度位置(例えば90
°BTDC)で発生して、CYL判別信号発生直後のT
DC判別信号発生に特定の気筒番号(例えば、#1CY
L)をセットする。
ば、#1CYL)の圧縮行程終了を示すTDC判別信号
発生位置よりも前の所定クランク角度位置(例えば90
°BTDC)で発生して、CYL判別信号発生直後のT
DC判別信号発生に特定の気筒番号(例えば、#1CY
L)をセットする。
【0031】さらに、ECU5は、TDC判別信号、C
RK信号パルスに基づき各気筒の基準クランク角度位置
からのクランク角度ステージ(以下、「ステージ」とい
う)を検出する。すなわち、TDC判別信号の発生と同
時に検出されるCRK信号パルスC1が#1CYLの圧
縮行程終了時におけるTDC位置で発生した場合、EC
U5は該CRK信号パルスC1により#1CYLの#0
ステージを検出し、さらにその後に出力されるCRK信
号パルスにより#1ステージ、#2ステージ、…、#2
3ステージを順次検出する。そして、後述するように、
エンジンの運転状態に応じて燃料噴射弁7の開弁時間が
算出され、燃料が噴射されるべき気筒の吸入行程終了時
に燃料の噴射が終了するように燃料噴射を開始すべき噴
射ステージが決定される。
RK信号パルスに基づき各気筒の基準クランク角度位置
からのクランク角度ステージ(以下、「ステージ」とい
う)を検出する。すなわち、TDC判別信号の発生と同
時に検出されるCRK信号パルスC1が#1CYLの圧
縮行程終了時におけるTDC位置で発生した場合、EC
U5は該CRK信号パルスC1により#1CYLの#0
ステージを検出し、さらにその後に出力されるCRK信
号パルスにより#1ステージ、#2ステージ、…、#2
3ステージを順次検出する。そして、後述するように、
エンジンの運転状態に応じて燃料噴射弁7の開弁時間が
算出され、燃料が噴射されるべき気筒の吸入行程終了時
に燃料の噴射が終了するように燃料噴射を開始すべき噴
射ステージが決定される。
【0032】しかして、上記CPU5bは、エンジン1
の運転領域が、リーン領域に有るか又はリッチ領域(理
論空燃比領域を含む)に有るかを判別する運転領域判別
手段を有している。
の運転領域が、リーン領域に有るか又はリッチ領域(理
論空燃比領域を含む)に有るかを判別する運転領域判別
手段を有している。
【0033】図3は運転領域判別手段の判別ルーチンを
示すフローチャートであって、本プログラムはTDC判
別信号の発生と同期して実行される。
示すフローチャートであって、本プログラムはTDC判
別信号の発生と同期して実行される。
【0034】まず、ステップS1ではNEセンサ12に
より検出されるエンジン回転数NE及びエンジン1の負
荷状態を示すパラメータとしてθACCセンサ17によ
り検出されるアクセル開度θACCを読み込む。そし
て、ステップS2ではエンジン1の運転領域が前回ルー
プにおいてリッチ空燃比運転領域(以下、単に「リッチ
領域」という)にあったか否かを判別する。そして、そ
の答が肯定(YES)、すなわち前回ループでエンジン
1がリッチ領域にあるときはステップS3に進み、第1
の領域判別マップを検索して現在の運転領域を判別する
と共にエンジン1が現在リッチ領域にないと判別された
ときはリーン領域係数KLSを算出する。
より検出されるエンジン回転数NE及びエンジン1の負
荷状態を示すパラメータとしてθACCセンサ17によ
り検出されるアクセル開度θACCを読み込む。そし
て、ステップS2ではエンジン1の運転領域が前回ルー
プにおいてリッチ空燃比運転領域(以下、単に「リッチ
領域」という)にあったか否かを判別する。そして、そ
の答が肯定(YES)、すなわち前回ループでエンジン
1がリッチ領域にあるときはステップS3に進み、第1
の領域判別マップを検索して現在の運転領域を判別する
と共にエンジン1が現在リッチ領域にないと判別された
ときはリーン領域係数KLSを算出する。
【0035】第1の領域判別マップは、具体的には図4
に示すように、エンジン回転数NE0〜NE5とアクセ
ル開度θACC0〜θACC5とに応じて運転領域が設
定されている。そして、現在のエンジン回転数NEとア
クセル開度θACCとの交差点が図中の斜線部内にある
ときはリーン空燃比運転領域(以下、単に「リーン領
域」という)と判別され、前記斜線部内以外の部分にあ
るときはリッチ領域と判別される。さらに、リーン領域
内にはエンジン回転数NE及びアクセル開度θACCに
応じてリーン領域係数KLS(<1)が格子状にマップ
値として与えられており、エンジン1の運転領域がリー
ン領域にあると判別されたときはマップを検索してエン
ジンの運転状態に応じたリーン領域係数KLSを読み出
し、或いは補間法により算出して記憶手段5cに記憶す
る。
に示すように、エンジン回転数NE0〜NE5とアクセ
ル開度θACC0〜θACC5とに応じて運転領域が設
定されている。そして、現在のエンジン回転数NEとア
クセル開度θACCとの交差点が図中の斜線部内にある
ときはリーン空燃比運転領域(以下、単に「リーン領
域」という)と判別され、前記斜線部内以外の部分にあ
るときはリッチ領域と判別される。さらに、リーン領域
内にはエンジン回転数NE及びアクセル開度θACCに
応じてリーン領域係数KLS(<1)が格子状にマップ
値として与えられており、エンジン1の運転領域がリー
ン領域にあると判別されたときはマップを検索してエン
ジンの運転状態に応じたリーン領域係数KLSを読み出
し、或いは補間法により算出して記憶手段5cに記憶す
る。
【0036】また、ステップS2の答が否定(NO)、
すなわち前回ループにおいてエンジン1の運転領域がリ
ーン領域にあったと判別されたときはステップS4に進
み、第2の領域判別マップを検索して現在の運転領域を
判別すると共にエンジン1がリーン領域にあると判別さ
れたときは、上述と同様、リーン領域係数KLSを算出
する。
すなわち前回ループにおいてエンジン1の運転領域がリ
ーン領域にあったと判別されたときはステップS4に進
み、第2の領域判別マップを検索して現在の運転領域を
判別すると共にエンジン1がリーン領域にあると判別さ
れたときは、上述と同様、リーン領域係数KLSを算出
する。
【0037】第2の領域判別マップは、具体的には第1
の領域判別マップと略同様、図5に示すように、エンジ
ン回転数NE0〜NE5とアクセル開度θACC0〜θ
ACC5とに応じて運転領域が設定されている。但し、
該第2の領域判別マップは、前回リーン領域のときに検
索されるものであり、リーン領域とリッチ領域との間の
運転領域のハンチング防止のため第1の領域判別マップ
に比べ、エンジン回転数NE及びアクセル開度θACC
の広い範囲に亘ってリーン領域(図中、斜線部内)が設
定されている。そして、上記した第1の領域判別マップ
の検索と同様、現在のエンジン回転数NEとアクセル開
度θACCとの交差点が図中の斜線部内にあるときはリ
ーン領域、前記斜線部内以外の部分にあるときはリッチ
領域と判別される。また、エンジン1の運転領域がリー
ン領域にあると判別されたときはエンジンの運転状態に
応じたリーン領域係数KLSを読み出し、或いは補間法
により算出して記憶手段5cに記憶する。
の領域判別マップと略同様、図5に示すように、エンジ
ン回転数NE0〜NE5とアクセル開度θACC0〜θ
ACC5とに応じて運転領域が設定されている。但し、
該第2の領域判別マップは、前回リーン領域のときに検
索されるものであり、リーン領域とリッチ領域との間の
運転領域のハンチング防止のため第1の領域判別マップ
に比べ、エンジン回転数NE及びアクセル開度θACC
の広い範囲に亘ってリーン領域(図中、斜線部内)が設
定されている。そして、上記した第1の領域判別マップ
の検索と同様、現在のエンジン回転数NEとアクセル開
度θACCとの交差点が図中の斜線部内にあるときはリ
ーン領域、前記斜線部内以外の部分にあるときはリッチ
領域と判別される。また、エンジン1の運転領域がリー
ン領域にあると判別されたときはエンジンの運転状態に
応じたリーン領域係数KLSを読み出し、或いは補間法
により算出して記憶手段5cに記憶する。
【0038】次に、ステップS5では上述したステップ
S3又はステップS4のマップ検索により現在の運転領
域がリッチ領域か否かを判別する。そして、その答が肯
定(YES)のときは運転領域がリッチ領域であること
を示すべくフラグFを「1」に設定して(ステップS
6)本プログラムを終了する一方、ステップS5の答が
否定(NO)のときは運転領域がリーン領域であること
を示すべくフラグFを「0」に設定して(ステップS
7)本プログラムを終了する。
S3又はステップS4のマップ検索により現在の運転領
域がリッチ領域か否かを判別する。そして、その答が肯
定(YES)のときは運転領域がリッチ領域であること
を示すべくフラグFを「1」に設定して(ステップS
6)本プログラムを終了する一方、ステップS5の答が
否定(NO)のときは運転領域がリーン領域であること
を示すべくフラグFを「0」に設定して(ステップS
7)本プログラムを終了する。
【0039】しかして、CPU5bは、上記運転領域判
別ルーチン(図3)により判別された運転領域が前回ル
ープと今回ループとで異なるか否か、すなわち今回ルー
プにおいて運転領域が切り換わったか否かを判別し、そ
の判別結果に基づいて燃料噴射量、吸入空気量及び点火
時期を制御する切換制御手段を有している。
別ルーチン(図3)により判別された運転領域が前回ル
ープと今回ループとで異なるか否か、すなわち今回ルー
プにおいて運転領域が切り換わったか否かを判別し、そ
の判別結果に基づいて燃料噴射量、吸入空気量及び点火
時期を制御する切換制御手段を有している。
【0040】以下、図6〜図8に示すフローチャートに
基づきリッチ領域からリーン領域に運転領域が切り換わ
った場合の切換制御手順について説明する。
基づきリッチ領域からリーン領域に運転領域が切り換わ
った場合の切換制御手順について説明する。
【0041】図6はリッチ領域からリーン領域に運転領
域が切り換わったときの燃料噴射の制御手順を示すフロ
ーチャートであって、本プログラムはTDC判別信号の
発生と同期して実行される。
域が切り換わったときの燃料噴射の制御手順を示すフロ
ーチャートであって、本プログラムはTDC判別信号の
発生と同期して実行される。
【0042】まず、ステップS11では今回ループで運
転領域がリッチ領域からリーン領域に切り換わったか否
かを判断する。すなわち前回ループでフラグFが「1」
であったのが今回ループでフラグFが「0」に切り換わ
ったか否かを判断する。そして、その答が否定(NO)
のときは今回ループでも引き続き運転領域がリッチ領域
にあると判断してステップS12に進み、当該リッチ領
域に適合した燃料噴射時間TiRC、及び噴射時期θI
NJRCを算出し、出力する。具体的には、燃料噴射時
間TiRCは、マップ検索によりエンジン回転数NE及
びアクセル開度θACCに応じて算出された基準燃料噴
射時間TiMを各種エンジンパラメータに応じて演算さ
れる補正係数(水温補正係数KTW、吸気温補正係数K
TA等)で補正することにより算出される。また、噴射
時期θINJRCは、マップ検索によりエンジン回転数
NE及びアクセル開度θACCに応じて算出された基準
噴射時期θINJMを所定の補正加減値θADJで補正
することにより算出される。
転領域がリッチ領域からリーン領域に切り換わったか否
かを判断する。すなわち前回ループでフラグFが「1」
であったのが今回ループでフラグFが「0」に切り換わ
ったか否かを判断する。そして、その答が否定(NO)
のときは今回ループでも引き続き運転領域がリッチ領域
にあると判断してステップS12に進み、当該リッチ領
域に適合した燃料噴射時間TiRC、及び噴射時期θI
NJRCを算出し、出力する。具体的には、燃料噴射時
間TiRCは、マップ検索によりエンジン回転数NE及
びアクセル開度θACCに応じて算出された基準燃料噴
射時間TiMを各種エンジンパラメータに応じて演算さ
れる補正係数(水温補正係数KTW、吸気温補正係数K
TA等)で補正することにより算出される。また、噴射
時期θINJRCは、マップ検索によりエンジン回転数
NE及びアクセル開度θACCに応じて算出された基準
噴射時期θINJMを所定の補正加減値θADJで補正
することにより算出される。
【0043】一方、ステップS11の答が肯定(YE
S)のときは、ステップS13に進み、ステップS12
と同様の演算処理を行ってリーン領域に適合した燃料噴
射時間TiLA、及び噴射時期θINJLAを算出し
(ステップS13)、次いで運転領域切換直後に燃料を
噴射すべき気筒を決定する(ステップS14)。すなわ
ち、ステップS12で噴射時期θINJRCが、上述し
た図2において、例えば第1気筒(#1CYL)の#1
4ステージに設定された場合は吸入行程終了により、す
なわち#17ステージで噴射が終了するため、ステップ
S13で演算された燃料噴射時間TiLAは次に吸入行
程に突入する第2気筒(#2CYL)に反映されること
となり、運転領域切換直後に燃料を噴射すべき気筒は第
2気筒と決定される。また、前記燃料噴射時間TiLA
は、連続噴射を防止するため噴射開始ステージが#12
ステージとならないようにタイマセットされて噴射開始
されるが、前記燃料噴射時間TiLAは上述したように
エンジン回転数NEとアクセル開度θACCに応じて決
定される。したがって前記エンジン回転数NE及びアク
セル開度θACCによっては噴射ステージが#12ステ
ージ以降とならず噴射ステージをタイマセットできない
ため、第3気筒の#12ステージから噴き始める場合が
ある。かかる場合は上記燃料噴射時間TiLAは次に吸
入行程に突入する第1気筒(#1CYL)に反映される
ので、運転領域切換直後に燃料を噴射すべき気筒は第1
気筒と決定される。そして、このように切換直後に燃料
噴射する気筒を決定した後、前記燃料噴射時間TiLA
及び噴射時期θINJLAを出力し(ステップS1
5)、本プログラムを終了する。これにより、所望気筒
に所定量の燃料噴射が行われる。
S)のときは、ステップS13に進み、ステップS12
と同様の演算処理を行ってリーン領域に適合した燃料噴
射時間TiLA、及び噴射時期θINJLAを算出し
(ステップS13)、次いで運転領域切換直後に燃料を
噴射すべき気筒を決定する(ステップS14)。すなわ
ち、ステップS12で噴射時期θINJRCが、上述し
た図2において、例えば第1気筒(#1CYL)の#1
4ステージに設定された場合は吸入行程終了により、す
なわち#17ステージで噴射が終了するため、ステップ
S13で演算された燃料噴射時間TiLAは次に吸入行
程に突入する第2気筒(#2CYL)に反映されること
となり、運転領域切換直後に燃料を噴射すべき気筒は第
2気筒と決定される。また、前記燃料噴射時間TiLA
は、連続噴射を防止するため噴射開始ステージが#12
ステージとならないようにタイマセットされて噴射開始
されるが、前記燃料噴射時間TiLAは上述したように
エンジン回転数NEとアクセル開度θACCに応じて決
定される。したがって前記エンジン回転数NE及びアク
セル開度θACCによっては噴射ステージが#12ステ
ージ以降とならず噴射ステージをタイマセットできない
ため、第3気筒の#12ステージから噴き始める場合が
ある。かかる場合は上記燃料噴射時間TiLAは次に吸
入行程に突入する第1気筒(#1CYL)に反映される
ので、運転領域切換直後に燃料を噴射すべき気筒は第1
気筒と決定される。そして、このように切換直後に燃料
噴射する気筒を決定した後、前記燃料噴射時間TiLA
及び噴射時期θINJLAを出力し(ステップS1
5)、本プログラムを終了する。これにより、所望気筒
に所定量の燃料噴射が行われる。
【0044】図7はリッチ領域からリーン領域に運転領
域が切り換わったときの吸入空気量の制御手順を示すフ
ローチャートであって、本プログラムはCRK信号パル
スの発生又はECU5に内蔵されたタイマにより発生す
る擬似信号パルスと同期して実行される。
域が切り換わったときの吸入空気量の制御手順を示すフ
ローチャートであって、本プログラムはCRK信号パル
スの発生又はECU5に内蔵されたタイマにより発生す
る擬似信号パルスと同期して実行される。
【0045】まず、ステップS21では上述したステッ
プS11(図6)と同様の手順により運転領域が今回ル
ープでリッチ領域からリーン領域に切り換わったか否か
を判別する。そして、その答が否定(NO)、すなわち
今回ループにおいても引き続き前記運転領域がリッチ領
域にあるときはステップS22に進み、アクセル開度θ
ACCに応じて設定されたθTHRCテーブルを検索し
てリッチ領域に適合したスロットル弁3’の弁開度θT
HRCを算出し、出力する。
プS11(図6)と同様の手順により運転領域が今回ル
ープでリッチ領域からリーン領域に切り換わったか否か
を判別する。そして、その答が否定(NO)、すなわち
今回ループにおいても引き続き前記運転領域がリッチ領
域にあるときはステップS22に進み、アクセル開度θ
ACCに応じて設定されたθTHRCテーブルを検索し
てリッチ領域に適合したスロットル弁3’の弁開度θT
HRCを算出し、出力する。
【0046】一方、ステップS21の答が肯定(YE
S)、すなわち、運転領域がリッチ領域からリーン領域
に切り換わったときは、ステップS22と同様、アクセ
ル開度θACCに応じて設定されたθTHRCテーブル
を検索して当該リッチ領域に適合したスロットル弁3’
の弁開度θTHLAを算出し、記憶手段5cに記憶する
(ステップS23)。
S)、すなわち、運転領域がリッチ領域からリーン領域
に切り換わったときは、ステップS22と同様、アクセ
ル開度θACCに応じて設定されたθTHRCテーブル
を検索して当該リッチ領域に適合したスロットル弁3’
の弁開度θTHLAを算出し、記憶手段5cに記憶する
(ステップS23)。
【0047】次いで、ステップS24に進み、前記運転
領域の切換直前の気筒の吸気弁が閉弁されて前記気筒の
吸入行程が終了したか否かを判別する。そして、その答
が否定(NO)のときはそのまま本プログラムを終了す
る一方、その答が肯定(YES)のときは吸入行程が燃
料噴射制御ルーチン(図6)で算出された燃料噴射量が
反映可能な気筒に切り換わっていると判断し、アクチュ
エータ4に駆動信号を発してスロットル弁3’の弁開度
θTHをステップS23で算出された弁開度θTHRC
に設定し(ステップS25)、本プログラムを終了す
る。
領域の切換直前の気筒の吸気弁が閉弁されて前記気筒の
吸入行程が終了したか否かを判別する。そして、その答
が否定(NO)のときはそのまま本プログラムを終了す
る一方、その答が肯定(YES)のときは吸入行程が燃
料噴射制御ルーチン(図6)で算出された燃料噴射量が
反映可能な気筒に切り換わっていると判断し、アクチュ
エータ4に駆動信号を発してスロットル弁3’の弁開度
θTHをステップS23で算出された弁開度θTHRC
に設定し(ステップS25)、本プログラムを終了す
る。
【0048】これにより、運転領域が切り換えられたと
きは、CPU5bで算出された燃料噴射時間TiLAの
反映可能な気筒に切り換えられた後、該燃料噴射時間T
iLA及び弁開度θTHRCが出力され、燃料噴射量に
対応した吸入空気量の制御が可能となる。すなわち、
〔発明が解決しようとする課題〕の項で述べたように、
リッチ領域からリーン領域に切換えられたときはスロッ
トル弁の弁開度変更に対して空気量が敏感に反応するた
め、燃料噴射時間TiLAが反映可能な気筒に切り換わ
るのを待ってスロットル弁3’の弁開度θTHを所定弁
開度θTHRCに変更することにより、燃料噴射量と吸
入空気量との不適合に起因して生ずるトルクショックの
発生を回避する。
きは、CPU5bで算出された燃料噴射時間TiLAの
反映可能な気筒に切り換えられた後、該燃料噴射時間T
iLA及び弁開度θTHRCが出力され、燃料噴射量に
対応した吸入空気量の制御が可能となる。すなわち、
〔発明が解決しようとする課題〕の項で述べたように、
リッチ領域からリーン領域に切換えられたときはスロッ
トル弁の弁開度変更に対して空気量が敏感に反応するた
め、燃料噴射時間TiLAが反映可能な気筒に切り換わ
るのを待ってスロットル弁3’の弁開度θTHを所定弁
開度θTHRCに変更することにより、燃料噴射量と吸
入空気量との不適合に起因して生ずるトルクショックの
発生を回避する。
【0049】図8はリッチ領域からリーン領域に運転領
域が切り換わったときの点火時期の制御手段を示すフロ
ーチャートであって、本プログラムはTDC判別信号の
発生と同期して実行される。
域が切り換わったときの点火時期の制御手段を示すフロ
ーチャートであって、本プログラムはTDC判別信号の
発生と同期して実行される。
【0050】まず、ステップS31では上述したステッ
プS11(図6)と同様の手順により運転領域が今回ル
ープでリッチ領域からリーン領域に切り換わったか否か
を判別する。そして、その答が否定(NO)、すなわち
今回ループにおいても引き続き前記運転領域がリッチ領
域にあるときはステップS32に進み、リッチ領域に適
合した点火時期θIGRC(以下、「リッチ点火時期」
という)、通電時間TONRCを算出し、出力する。リ
ッチ点火時期θIGRCは、マップ検索によりエンジン
回転数NE及びアクセル開度θACCに応じて算出され
た基準点火時期θIGMを所定の進遅角補正値θIGR
で補正することにより算出される。また、通電時間TO
NRCは、エンジンの運転状態や燃料の噴射時期θIN
JRC及びリッチ点火時期θIGRC等に応じて算出さ
れ、具体的には通電時間TONRC算出ルーチン(不図
示)を実行して算出される。
プS11(図6)と同様の手順により運転領域が今回ル
ープでリッチ領域からリーン領域に切り換わったか否か
を判別する。そして、その答が否定(NO)、すなわち
今回ループにおいても引き続き前記運転領域がリッチ領
域にあるときはステップS32に進み、リッチ領域に適
合した点火時期θIGRC(以下、「リッチ点火時期」
という)、通電時間TONRCを算出し、出力する。リ
ッチ点火時期θIGRCは、マップ検索によりエンジン
回転数NE及びアクセル開度θACCに応じて算出され
た基準点火時期θIGMを所定の進遅角補正値θIGR
で補正することにより算出される。また、通電時間TO
NRCは、エンジンの運転状態や燃料の噴射時期θIN
JRC及びリッチ点火時期θIGRC等に応じて算出さ
れ、具体的には通電時間TONRC算出ルーチン(不図
示)を実行して算出される。
【0051】一方、ステップS31の答が肯定(YE
S)、すなわち、運転領域がリッチ領域からリーン領域
に切り換わったときは、ステップS32と略同様の手順
により所定のマップ検索等を介して当該リーン領域に適
合した点火時期θIGLA(以下、「リーン点火時期」
という)、通電時間TONLAを算出し、記憶手段5c
に記憶する(ステップS33)。
S)、すなわち、運転領域がリッチ領域からリーン領域
に切り換わったときは、ステップS32と略同様の手順
により所定のマップ検索等を介して当該リーン領域に適
合した点火時期θIGLA(以下、「リーン点火時期」
という)、通電時間TONLAを算出し、記憶手段5c
に記憶する(ステップS33)。
【0052】次に、ステップS34ではリーン点火時期
θIGLAの遅延期間NTDCのカウンタ値nが設定さ
れたか否かを判別する。そして、前記カウンタ値nが未
だ設定されていないときはステップS35に進み、NT
DCマップを検索して前記遅延期間NTDCカウンタ値
nを算出する。ここで、NTDCマップは、エンジン回
転数NEと吸気管内絶対圧PBAとに応じて所定のマッ
プ値が与えられており、カウンタ値nは、該NTDCマ
ップを検索することにより、運転領域切換後において、
点火時期をリーン点火時期に切換えてもノッキングが発
生しないような値、例えば「6」に設定される。
θIGLAの遅延期間NTDCのカウンタ値nが設定さ
れたか否かを判別する。そして、前記カウンタ値nが未
だ設定されていないときはステップS35に進み、NT
DCマップを検索して前記遅延期間NTDCカウンタ値
nを算出する。ここで、NTDCマップは、エンジン回
転数NEと吸気管内絶対圧PBAとに応じて所定のマッ
プ値が与えられており、カウンタ値nは、該NTDCマ
ップを検索することにより、運転領域切換後において、
点火時期をリーン点火時期に切換えてもノッキングが発
生しないような値、例えば「6」に設定される。
【0053】次に、ステップS36では前記遅延期間N
TDCがステップS35で設定されたカウンタ値nより
小さいか否かを判別する。そして、最初のループではス
テップS36の答は肯定(YES)となるため、ステッ
プS37に進み、点火時期θIGをステップS32で算
出したリッチ点火時期θIGRCに設定して出力し、ス
テップS38で前記遅延期間NTDCを「1」だけイン
クリメントして本プログラムを終了する。
TDCがステップS35で設定されたカウンタ値nより
小さいか否かを判別する。そして、最初のループではス
テップS36の答は肯定(YES)となるため、ステッ
プS37に進み、点火時期θIGをステップS32で算
出したリッチ点火時期θIGRCに設定して出力し、ス
テップS38で前記遅延期間NTDCを「1」だけイン
クリメントして本プログラムを終了する。
【0054】一方、その後のループでステップS36の
答が否定(NO)になったときは、ステップS39に進
み、点火時期θIGをステップS33で算出されたリー
ン点火時期θIGLAに設定して出力し、前記遅延期間
NTDCを「0」にリセットして(ステップS40)本
プログラムを終了する。
答が否定(NO)になったときは、ステップS39に進
み、点火時期θIGをステップS33で算出されたリー
ン点火時期θIGLAに設定して出力し、前記遅延期間
NTDCを「0」にリセットして(ステップS40)本
プログラムを終了する。
【0055】すなわち、〔発明が解決しようとする課
題〕の項で述べたように、リーン領域の点火時期はリッ
チ領域の点火時期に比べ進角側となるため、切換途中の
中間空燃比でリッチ領域に適合した点火時期に切換える
とノッキングが発生する虞があり、リーン領域に切り換
わっても所定期間、例えばTDCが6パルスするまでは
切換前のリッチ領域に適合したリッチ点火時期θIGR
Cを保持し、ノッキングの発生しない前記所定期間経過
後にリーン領域に適合したリーン点火時期θIGLAに
切換えるのである。このように所定期間リッチ領域に適
合した点火時期を保持することにより、切換途中の点火
時期は遅角側に設定されることとなり、切換途中におけ
るNOx等の有害成分の排出が抑制され、排気特性の向
上を図ることができる。
題〕の項で述べたように、リーン領域の点火時期はリッ
チ領域の点火時期に比べ進角側となるため、切換途中の
中間空燃比でリッチ領域に適合した点火時期に切換える
とノッキングが発生する虞があり、リーン領域に切り換
わっても所定期間、例えばTDCが6パルスするまでは
切換前のリッチ領域に適合したリッチ点火時期θIGR
Cを保持し、ノッキングの発生しない前記所定期間経過
後にリーン領域に適合したリーン点火時期θIGLAに
切換えるのである。このように所定期間リッチ領域に適
合した点火時期を保持することにより、切換途中の点火
時期は遅角側に設定されることとなり、切換途中におけ
るNOx等の有害成分の排出が抑制され、排気特性の向
上を図ることができる。
【0056】図9は運転領域のリッチ領域からリーン領
域への切換後におけるスロットル弁3’の弁開度θT
H、燃料噴射量時間TOUT及び点火時期θIGの切換
時期等を示すタイムチャートであり、横軸は運転領域切
換後の圧縮TDC数である。
域への切換後におけるスロットル弁3’の弁開度θT
H、燃料噴射量時間TOUT及び点火時期θIGの切換
時期等を示すタイムチャートであり、横軸は運転領域切
換後の圧縮TDC数である。
【0057】本実施例においては、図9(c)に示すよ
うに、運転領域を切換えた後、例えば第1気筒の吸気弁
閉弁後に該第1気筒についてスロットル弁の弁開度をリ
ーン領域に適合した弁開度θTHLAに切換える。そし
て、該スロットル弁の弁開度の切換えに応じて吸気管内
絶対圧が急上昇する(図9(a))。また、燃料噴射時
間TOUTはスロットル弁の弁開度が切換えられると同
時に出力され(図9(d))、さらに、点火時期θIG
は、運転領域切換後所定期間(TDC=6)経過した
後、次回のTDC信号パルス発生と同時にリーン点火時
期θIGLAに切換えられる(図9(e))。これによ
り、例えば図9(b)に示すようにエンジントルクTは
略一定を保持し、切換時のトルクショックを防止するこ
とができる。
うに、運転領域を切換えた後、例えば第1気筒の吸気弁
閉弁後に該第1気筒についてスロットル弁の弁開度をリ
ーン領域に適合した弁開度θTHLAに切換える。そし
て、該スロットル弁の弁開度の切換えに応じて吸気管内
絶対圧が急上昇する(図9(a))。また、燃料噴射時
間TOUTはスロットル弁の弁開度が切換えられると同
時に出力され(図9(d))、さらに、点火時期θIG
は、運転領域切換後所定期間(TDC=6)経過した
後、次回のTDC信号パルス発生と同時にリーン点火時
期θIGLAに切換えられる(図9(e))。これによ
り、例えば図9(b)に示すようにエンジントルクTは
略一定を保持し、切換時のトルクショックを防止するこ
とができる。
【0058】次に、運転領域がリーン領域からリッチ領
域に切り換わった場合の制御手順について説明する。
域に切り換わった場合の制御手順について説明する。
【0059】図10は運転領域がリーン領域からリッチ
領域に切り換わったときの切換制御手順を示すフローチ
ャートであって、本プログラムはTDC判別信号の発生
と同期して実行される。
領域に切り換わったときの切換制御手順を示すフローチ
ャートであって、本プログラムはTDC判別信号の発生
と同期して実行される。
【0060】まず、ステップS51ではエンジン1の運
転状態がリーン領域からリッチ領域に切り換わったか否
かを判別する。すなわち前回ループでフラグFが「0」
であったのが今回ループでフラグFが「1」に切り換わ
ったか否かを判別する。そして、その答が否定(NO)
のときは今回ループでも引き続き運転領域がリーン領域
にあると判断してステップS52〜ステップS54を実
行して本プログラムを終了する。すなわち、上述した図
6〜図8において前回ループに引き続いてリッチ領域に
あった場合と略同様、ステップS52ではアクセル開度
θACCに応じて設定されたθTHLAテーブルを検索
して当該リーン領域に適合した弁開度θTHLAを算出
し、アクチュエータ4に駆動信号を出力する。また、ス
テップS53では所定のマップ検索又は所定の演算プロ
グラムを実行して当該リーン領域に適合した燃料噴射時
間TiLA、及び噴射時期θINJLAを算出し、出力
する。さらに、ステップS54では所定のマップ検索又
は所定の演算プログラムを実行して当該リーン領域に適
合したリーン点火時期θIGLA、通電時間TONLA
を算出し、出力する。
転状態がリーン領域からリッチ領域に切り換わったか否
かを判別する。すなわち前回ループでフラグFが「0」
であったのが今回ループでフラグFが「1」に切り換わ
ったか否かを判別する。そして、その答が否定(NO)
のときは今回ループでも引き続き運転領域がリーン領域
にあると判断してステップS52〜ステップS54を実
行して本プログラムを終了する。すなわち、上述した図
6〜図8において前回ループに引き続いてリッチ領域に
あった場合と略同様、ステップS52ではアクセル開度
θACCに応じて設定されたθTHLAテーブルを検索
して当該リーン領域に適合した弁開度θTHLAを算出
し、アクチュエータ4に駆動信号を出力する。また、ス
テップS53では所定のマップ検索又は所定の演算プロ
グラムを実行して当該リーン領域に適合した燃料噴射時
間TiLA、及び噴射時期θINJLAを算出し、出力
する。さらに、ステップS54では所定のマップ検索又
は所定の演算プログラムを実行して当該リーン領域に適
合したリーン点火時期θIGLA、通電時間TONLA
を算出し、出力する。
【0061】一方、ステップS51の答が肯定(YE
S)、すなわち、エンジン1の運転領域が今回ループで
リッチ領域に切り換わったときはステップS55に進
み、上記ステップS52と略同様の手順により当該リッ
チ領域に適合したスロットる弁3’の弁開度θTHRC
を出力し、アクチュエータ4に駆動信号を出力する。
S)、すなわち、エンジン1の運転領域が今回ループで
リッチ領域に切り換わったときはステップS55に進
み、上記ステップS52と略同様の手順により当該リッ
チ領域に適合したスロットる弁3’の弁開度θTHRC
を出力し、アクチュエータ4に駆動信号を出力する。
【0062】次に、ステップS56に進み、所定のマッ
プ検索又は所定の演算プログラムを実行して当該リッチ
領域に適合した燃料噴射時間TiRC、及び噴射時期θ
INJRCを算出し、記憶手段5cに記憶する。次い
で、ステップS57では所定のマップ検索又は所定の演
算プログラムを実行して当該リッチ領域に適合したリッ
チ点火時期θIGRC及び通電時間TONRCを算出
し、記憶手段5cに記憶する。そして、ステップS58
に進み、上述したステップS14(図6)と同様の手法
によりステップS56で算出された燃料噴射時間TiR
Cが反映されるべき気筒が決定された後、該燃料噴射時
間TiRC及び噴射時期θINJRCが出力され、さら
にはステップS57で算出されたリッチ点火時期θIG
RC及び通電時間TONRCが出力され(ステップS5
9、ステップS60)、本プログラムを終了する。
プ検索又は所定の演算プログラムを実行して当該リッチ
領域に適合した燃料噴射時間TiRC、及び噴射時期θ
INJRCを算出し、記憶手段5cに記憶する。次い
で、ステップS57では所定のマップ検索又は所定の演
算プログラムを実行して当該リッチ領域に適合したリッ
チ点火時期θIGRC及び通電時間TONRCを算出
し、記憶手段5cに記憶する。そして、ステップS58
に進み、上述したステップS14(図6)と同様の手法
によりステップS56で算出された燃料噴射時間TiR
Cが反映されるべき気筒が決定された後、該燃料噴射時
間TiRC及び噴射時期θINJRCが出力され、さら
にはステップS57で算出されたリッチ点火時期θIG
RC及び通電時間TONRCが出力され(ステップS5
9、ステップS60)、本プログラムを終了する。
【0063】すなわち、〔発明が解決しようとする課
題〕の項で述べたように、リーン領域からリッチ領域に
切換えたときはスロットル弁の弁開度変更に対し空気量
の変動は鈍い。したがって運転領域の切換直後にスロッ
トル弁の弁開度を変更しても該弁開度の変更に起因する
場合は生じない。しかし、リーン領域に適合した燃料噴
射時間の演算等には時間を要する一方、リッチ領域の点
火時期にはリーン領域の点火時期に比べ遅角されている
ため、スロットル弁3’の切換と同時に点火時期を変更
するとトルクショックが発生する虞がある。そこで、本
実施例では運転領域の切換と略同時にスロットル弁3’
を当該リッチ領域に適合した所定弁開度θTHRCに切
換え、その後ECU5で算出された燃料噴射時間の反映
可能な気筒に対して燃料噴射時間が切換えられると同時
にリッチ点火時期θIGRC及び通電時間TONRCを
出力してエンジン制御を実行することにより、実質的に
点火時期を遅延させて切換時のトルクショッック発生を
極力回避して運転性能の向上を図っている。
題〕の項で述べたように、リーン領域からリッチ領域に
切換えたときはスロットル弁の弁開度変更に対し空気量
の変動は鈍い。したがって運転領域の切換直後にスロッ
トル弁の弁開度を変更しても該弁開度の変更に起因する
場合は生じない。しかし、リーン領域に適合した燃料噴
射時間の演算等には時間を要する一方、リッチ領域の点
火時期にはリーン領域の点火時期に比べ遅角されている
ため、スロットル弁3’の切換と同時に点火時期を変更
するとトルクショックが発生する虞がある。そこで、本
実施例では運転領域の切換と略同時にスロットル弁3’
を当該リッチ領域に適合した所定弁開度θTHRCに切
換え、その後ECU5で算出された燃料噴射時間の反映
可能な気筒に対して燃料噴射時間が切換えられると同時
にリッチ点火時期θIGRC及び通電時間TONRCを
出力してエンジン制御を実行することにより、実質的に
点火時期を遅延させて切換時のトルクショッック発生を
極力回避して運転性能の向上を図っている。
【0064】図11は運転領域のリーン領域からリッチ
領域への切換後におけるスロットル弁3’の弁開度θT
H、燃料噴射時間TOUT、及び点火時期θIGの切換
時期を示すタイムチャートであり、横軸は運転領域切換
後の圧縮TDCである。
領域への切換後におけるスロットル弁3’の弁開度θT
H、燃料噴射時間TOUT、及び点火時期θIGの切換
時期を示すタイムチャートであり、横軸は運転領域切換
後の圧縮TDCである。
【0065】本実施例においては、図11(c)に示す
ように、切換直後にスロットル弁3’の弁開度θTHが
変更され、吸気管内絶対圧PBAはリッチ領域からリー
ン領域への切換に比し緩やかに減少する(図11
(a))。また点火時期θIGは、燃料噴射時間TOU
Tの切換と同時に切換えられる(図11(d),
(e))。すなわち、スロットル弁3’の切換後、演算
により求められた燃料噴射時間TOUTが反映可能な気
筒の吸入行程突入後に燃料噴射時間は切換えられ、該燃
料噴射時間の切換と同時に点火時期も切換えられる。こ
れにより図11(b)に示すようにエンジントルクTは
略一定を維持切換時のトルクショックを防止することが
できる。
ように、切換直後にスロットル弁3’の弁開度θTHが
変更され、吸気管内絶対圧PBAはリッチ領域からリー
ン領域への切換に比し緩やかに減少する(図11
(a))。また点火時期θIGは、燃料噴射時間TOU
Tの切換と同時に切換えられる(図11(d),
(e))。すなわち、スロットル弁3’の切換後、演算
により求められた燃料噴射時間TOUTが反映可能な気
筒の吸入行程突入後に燃料噴射時間は切換えられ、該燃
料噴射時間の切換と同時に点火時期も切換えられる。こ
れにより図11(b)に示すようにエンジントルクTは
略一定を維持切換時のトルクショックを防止することが
できる。
【0066】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る多気
筒内燃エンジンの制御装置によれば、運転領域の切換状
態に適した吸入空気量制御及び点火時期制御を実行する
ことができる。
筒内燃エンジンの制御装置によれば、運転領域の切換状
態に適した吸入空気量制御及び点火時期制御を実行する
ことができる。
【0067】具体的には、請求項1記載の多気筒内燃エ
ンジンの制御装置によれば、内燃エンジンの運転状態が
リッチ領域からリーン領域へ切り換わったときは、燃料
噴射量算出手段により算出された燃料噴射量が反映され
る気筒に対して直前気筒の吸気弁閉弁直後にスロットル
弁の弁開度をリーン領域に応じて変更し且つ運転領域の
切換から所定期間(該所定期間は、少なくとも運転領域
切換時のエンジン回転すると内燃エンジンの負荷状態と
に応じて設定される)経過後にリーン領域に応じて点火
時期を変更するので、演算により算出された燃料噴射量
が気筒に実噴射される時期に応じて吸入空気量を切り換
えることが可能となり、切換時のトルクショック発生を
防止して運転性能の悪化を極力回避することができ、し
かも点火時期の切換を遅延させることにより切換時のノ
ッキング発生を防止して排気特性の悪化を極力回避する
ことができる。
ンジンの制御装置によれば、内燃エンジンの運転状態が
リッチ領域からリーン領域へ切り換わったときは、燃料
噴射量算出手段により算出された燃料噴射量が反映され
る気筒に対して直前気筒の吸気弁閉弁直後にスロットル
弁の弁開度をリーン領域に応じて変更し且つ運転領域の
切換から所定期間(該所定期間は、少なくとも運転領域
切換時のエンジン回転すると内燃エンジンの負荷状態と
に応じて設定される)経過後にリーン領域に応じて点火
時期を変更するので、演算により算出された燃料噴射量
が気筒に実噴射される時期に応じて吸入空気量を切り換
えることが可能となり、切換時のトルクショック発生を
防止して運転性能の悪化を極力回避することができ、し
かも点火時期の切換を遅延させることにより切換時のノ
ッキング発生を防止して排気特性の悪化を極力回避する
ことができる。
【0068】加えて、内燃エンジンの運転状態がリーン
領域からリッチ領域へ切り換わったときは、該運転領域
の切換直後にスロットル弁の弁開度をリッチ空燃比運転
領域に応じて変更し且つ燃料噴射量算出手段により算出
された燃料噴射量が反映される気筒に対して該燃料噴射
量が切換えられてからリッチ空燃比運転領域に応じて点
火時期を変更するので、点火時期を実質的に遅延させる
ことができ、リーン領域からリッチ領域への切換におい
てもトルクショックの発生を防止して運転性能の悪化を
極力回避することができる。
領域からリッチ領域へ切り換わったときは、該運転領域
の切換直後にスロットル弁の弁開度をリッチ空燃比運転
領域に応じて変更し且つ燃料噴射量算出手段により算出
された燃料噴射量が反映される気筒に対して該燃料噴射
量が切換えられてからリッチ空燃比運転領域に応じて点
火時期を変更するので、点火時期を実質的に遅延させる
ことができ、リーン領域からリッチ領域への切換におい
てもトルクショックの発生を防止して運転性能の悪化を
極力回避することができる。
【0069】このように本発明によれば、従来装置に比
べてトルクショックやノッキングが生じない運転性能の
良好な多気筒内燃エンジンの制御装置を得ることができ
る。
べてトルクショックやノッキングが生じない運転性能の
良好な多気筒内燃エンジンの制御装置を得ることができ
る。
【図1】本発明に係る内燃エンジンの制御装置の一実施
例を示すブロック構成図である。
例を示すブロック構成図である。
【図2】CYL信号パルス、TDC判別信号及びCRK
信号パルスの発生タイミングを示すタイムチャートであ
る。
信号パルスの発生タイミングを示すタイムチャートであ
る。
【図3】運転領域判別ルーチンを示すフローチャートで
ある。
ある。
【図4】第1の領域判別マップである。
【図5】第2の領域判別マップである。
【図6】リッチ領域からリーン領域への切換時の燃料噴
射制御ルーチンのフローチャートである。
射制御ルーチンのフローチャートである。
【図7】リッチ領域からリーン領域への切換時の空気量
制御ルーチンのフローチャートである。
制御ルーチンのフローチャートである。
【図8】リッチ領域からリーン領域への切換時の点火時
期制御ルーチンのフローチャートである。
期制御ルーチンのフローチャートである。
【図9】リッチ領域からリーン領域に切り換えてからの
エンジンパラメータの経時変化を示すタイムチャートで
ある。
エンジンパラメータの経時変化を示すタイムチャートで
ある。
【図10】リーン領域からリッチ領域への切換時の切換
制御ルーチンのフローチャートである。
制御ルーチンのフローチャートである。
【図11】リーン領域からリッチ領域に切り換えてから
のエンジンパラメータの経時変化を示すタイムチャート
である。
のエンジンパラメータの経時変化を示すタイムチャート
である。
1 内燃エンジン 3’ スロットル弁 5 ECU(燃料噴射量算出手段、吸入空気量算出手
段、第1及び第2の制御手段) 9 PBAセンサ(運転状態検出手段) 12 CRKセンサ(運転状態検出手段)
段、第1及び第2の制御手段) 9 PBAセンサ(運転状態検出手段) 12 CRKセンサ(運転状態検出手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−29647(JP,A) 特開 昭60−237141(JP,A) 特開 昭62−225743(JP,A) 特開 昭63−68770(JP,A) 特開 平5−187295(JP,A) 特開 平6−147078(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/14 310 F02D 43/00 301
Claims (2)
- 【請求項1】 少なくとも内燃エンジンの回転数と該内
燃エンジンの負荷状態とを含む前記内燃エンジンの運転
状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手
段の検出結果に基づいて燃料噴射量を算出する燃料噴射
量算出手段と、前記内燃エンジンに吸入される吸入空気
量を前記燃料噴射量算出手段の算出結果に応じて制御す
る吸入空気量制御手段とを備えた多気筒内燃エンジンの
制御装置において、 前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて前記内燃エ
ンジンの運転領域がリッチ空燃比運転領域からリーン空
燃比運転領域へ又はリーン空燃比運転領域からリッチ空
燃比運転領域へ切り換わったか否かを判別する判別手段
と、前記判別手段により前記内燃エンジンの運転状態が
リッチ空燃比運転領域からリーン空燃比運転領域へ切り
換わったと判別されたときは、前記燃料噴射量算出手段
により算出された燃料噴射量が反映される気筒に対し直
前気筒の吸気弁閉弁直後に前記スロットル弁の弁開度を
前記リーン空燃比運転領域に応じて変更し且つ前記運転
領域の切換から所定期間経過後に前記リーン空燃比運転
領域に応じて点火時期を変更すると共に、前記判別手段
により前記内燃エンジンの運転状態がリーン空燃比運転
領域からリッチ空燃比運転領域へ切り換わったと判別さ
れたときは、該運転領域の切換直後に前記スロットル弁
の弁開度を前記リッチ空燃比運転領域に応じて変更し且
つ前記燃料噴射量算出手段により算出された燃料噴射量
が反映される気筒に対して該燃料噴射量が切換えられて
から前記リッチ空燃比運転領域に応じて点火時期を変更
する制御手段とを備えることを特徴とする多気筒内燃エ
ンジンの制御装置。 - 【請求項2】 前記所定期間は、少なくとも前記運転領
域切換時のエンジン回転数と内燃エンジンの負荷状態と
に応じて設定されることを特徴とする請求項1記載の多
気筒内燃エンジンの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04338138A JP3135725B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 多気筒内燃エンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04338138A JP3135725B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 多気筒内燃エンジンの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06159119A JPH06159119A (ja) | 1994-06-07 |
JP3135725B2 true JP3135725B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=18315277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04338138A Expired - Fee Related JP3135725B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 多気筒内燃エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3135725B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6414128B2 (ja) | 2016-04-19 | 2018-10-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
-
1992
- 1992-11-25 JP JP04338138A patent/JP3135725B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06159119A (ja) | 1994-06-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |