JP3262157B2 - 内燃機関の燃料供給制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料供給制御装置

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JP3262157B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高負荷運転状態が
検出された場合、内燃機関に供給される燃料を増量する
内燃機関の燃料供給制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の内燃機関の燃料供給制御
装置では、内燃機関のスロットル開度が所定開度以上と
なって高負荷運転状態であると判断した場合、直ちに、
また、吸気管内絶対圧が所定値以上となって高負荷運転
状態であると判断した場合、遅延時間（１秒程度）経過
後に、基本燃料量に所定係数を乗算して内燃機関に供給
される燃料を増量し、混合気の空燃比をリッチ化させる
ことが行われている。これにより、高負荷運転状態での
内燃機関の出力を増加させると共に燃焼温度を下げて排
気ガス触媒浄化装置（触媒）の温度上昇を抑え、触媒の
劣化、熱損を防止することができる。
【０００３】特開昭５３−８４２７号公報には、吸気空
気圧が一定値以上で一定時間以上維持されると空燃比フ
ィードバック制御を停止して燃料量を多くすることによ
り、高回転数、高負荷運転状態で吸入空気量が多いとき
でも高出力を得ると共に触媒の性能を維持することが示
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の内燃機関の燃料供給制御装置では、高負荷運転状態
であると判断された場合、触媒温度が低く直ちに触媒が
劣化、熱損するおそれのある温度に達しない場合であっ
ても、燃料増量が実施されてしまうので、排気特性が悪
化し、燃費が低下してしまうという問題があった。
【０００５】そこで、本発明は、触媒の温度に適した時
期に燃料増量を行うことができ、排気特性および燃費を
改善しつつ触媒の劣化、熱損を防止できる内燃機関の燃
料供給制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の内燃機関の燃料供給制御
装置は、内燃機関の高負荷運転状態を検出する高負荷運
転状態検出手段と、前記機関の排気系に設けられた排気
浄化装置と、前記機関に供給される燃料を前記高負荷運
転時に増量する増量手段とを備えた内燃機関の燃料供給
制御装置において、前記機関の運転状態に応じた前記排
気浄化装置の温度を記憶する温度記憶手段と、前記温度
記憶手段に記憶された温度を、前記機関の水温、吸気温
および点火時期の少なくとも１つに応じて補正する温度
補正手段と、前記排気浄化触媒の推定温度を算出するた
めの補正係数を少なくとも機関回転数に応じて算出する
補正係数算出手段と、前記排気浄化触媒の前回の推定温
度に、前記温度補正手段により補正された温度と前記前
回の推定温度との差に前記補正係数を乗算した値を加算
することにより、今回の前記排気浄化装置の温度を推定
する温度推定手段と、前記高負荷運転状態が検出され、
かつ前記推定された温度が所定温度以上である場合、前
記燃料の増量を実行する増量実行手段とを備えたことを
特徴とする。
【０００７】
【０００８】また、前記補正係数は、燃料遮断状態と前
記高負荷運転状態とで異なる値に算出されることを特徴
とする。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】本発明の内燃機関の燃料供給制御装置で
は、高負荷運転状態検出手段により内燃機関の高負荷運
転状態を検出し、増量手段により前記機関に供給される
燃料を前記高負荷運転時に増量する際、温度記憶手段に
より前記機関の運転状態に応じた排気浄化装置の温度を
記憶しておき、温度補正手段により前記温度記憶手段に
記憶された温度を、前記機関の水温、吸気温および点火
時期の少なくとも１つに応じて補正し、補正係数算出手
段により前記排気浄化触媒の推定温度を算出するための
補正係数を少なくとも機関回転数に応じて算出し、前記
排気浄化触媒の前回の推定温度に、前記温度補正手段に
より補正された温度と前記前回の推定温度との差に前記
補正係数を乗算した値を加算することにより、今回の前
記排気浄化装置の温度を温度推定手段により推定し、前
記高負荷運転状態が検出され、かつ前記推定された温度
が所定温度以上である場合、増量実行手段により前記燃
料の増量を実行する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係る内
燃エンジン（以下「エンジン」という）及びその燃料供
給制御装置の全体の構成図であり、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にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結
されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信
号を出力して電子コントロールユニット（以下「ＥＣ
Ｕ」という）５に供給する。
【００１５】また、ＥＣＵ５にはスロットル弁３を駆動
するスロットルアクチュエータ２３及びアクセル開度Ａ
Ｐを検出するアクセル開度（ＡＰ）センサ２５が接続さ
れており、ＥＣＵ５はアクセル開度センサ２５によって
検出されたアクセル開度ＡＰに基づいてスロットルアク
チュエータ２３を駆動する。
【００１６】燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁
３との間且つ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側
に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃
料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接
続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射の開弁
時間が制御される。
【００１７】一方、スロットル弁３の直ぐ下流には管７
を介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ８が設けられ
ており、この絶対圧センサ８により電気信号に変換され
た絶対圧信号は前記ＥＣＵ５に供給される。また、その
下流には吸気温（ＴＡ）センサ９が取付けられており、
吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出力してＥＣ
Ｕ５に供給する。
【００１８】エンジン１の本体に装着されたエンジン水
温（ＴＷ）センサ１０はサーミスタ等から成り、エンジ
ン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を
出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１９】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、エンジン１の特定の気筒の所定クラ
ンク角度位置で信号パルス（以下「ＣＹＬ信号パルス」
という）を出力する気筒判別センサ（以下「ＣＹＬセン
サ」という）１３、各気筒の吸入行程開始時の上死点
（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位
置で（４気筒エンジンではクランク角１８０゜毎に）Ｔ
ＤＣ信号パルスを発生するＴＤＣセンサ１２、及び前記
ＴＤＣ信号パルスの周期より短い一定クランク角（例え
ば３０゜）周期で１パルス（以下「ＣＲＫ信号パルス」
という）を発生するクランク角センサ（以下「ＣＲＫセ
ンサ」と云う）１１が取り付けられており、ＣＹＬ信号
パルス、ＴＤＣ信号パルス及びＣＲＫ信号（クランク角
信号）パルスはＥＣＵ５に供給され、ＣＲＫ信号により
エンジン回転数ＮＥが算出される。
【００２０】エンジン１の各気筒には、点火プラグ１９
が設けられ、ディストリビュータ１８を介してＥＣＵ５
に接続されている。
【００２１】また、ＥＣＵ５には車速ＶＰを検出する車
速センサ２４が電気的に接続されている。
【００２２】三元触媒（触媒コンバータ）１５はエンジ
ン１の排気管１４に配置されており、排気ガス中のＨ
Ｃ、ＣＯ、ＮＯｘ等の成分の浄化を行う。排気管１４の
触媒コンバータ（以下、単に「触媒」という）１５の上
流側には、空燃比センサとしての酸素濃度センサ１６
（以下「Ｏ２センサ１６」という）が装着されており、
このＯ２センサ１６は排気ガス中の酸素濃度を検出し、
その検出値に応じた電気信号を出力しＥＣＵ５に供給す
る。
【００２３】ＥＣＵ５は各種センサからの入力信号波形
を整形し、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、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」とい
う）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム
及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射
弁６及びディストリビュータ１８等に駆動信号を供給す
る出力回路５ｄ等から構成される。
【００２４】ＥＣＵ５のＣＰＵ５ｂは上述の各種エンジ
ンパラメータ信号に基づいて、排気ガス中の酸素濃度に
応じた空燃比のフィードバック制御運転領域やオープン
ループ制御運転領域等の種々のエンジン運転状態を判別
するとともに、エンジン運転状態に応じ、数式（１）に
基づき、前記ＴＤＣ信号パルスに同期して燃料噴射弁６
の燃料噴射時間Ｔｏｕｔを演算する。
【００２５】 Ｔｏｕｔ＝Ｔｉ×ＫＯ２×Ｋ１＋Ｋ２ …… （１） ここに、Ｔｉは基本燃料量、具体的にはエンジン回転数
ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡとに応じて決定される基本
燃料噴射時間であり、このＴｉ値を決定するためのＴｉ
マップが記憶手段５ｃに記憶されている。
【００２６】ＫＯ２は、Ｏ２センサ１６の出力に基づい
て算出される空燃比補正係数であり、空燃比フィードバ
ック制御中はＯ２センサ１６の出力によってエンジン１
に供給される混合気の空燃比が目標空燃比に一致するよ
うに設定され、オープンループ制御中はエンジン運転状
態に応じた所定値に設定される。
【００２７】Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメー
タ信号に応じて演算される他の補正係数及び補正変数で
あり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加
速特性等の諸特性の最適化が図られるような値に設定さ
れる。例えば、補正係数Ｋ１には、高負荷運転時に燃料
を増量させる高負荷増量係数ＫＷＯＴ、水温増量係数Ｋ
ＴＷなどが設定される。
【００２８】ＥＣＵ５のＣＰＵ５ｂはさらに点火時期θ
ＩＧをエンジン運転状態に応じて算出し、上記Ｔｏｕｔ
値に応じた燃料噴射弁６の駆動信号及びθＩＧ値に応じ
た点火プラグ１９の駆動信号を、出力回路５ｄを介して
出力する。
【００２９】上記構成を有するエンジン１の燃料供給制
御装置の動作について説明する。始めに、吸気管内絶対
圧ＰＢＡあるいはスロットル弁開度ＴＨが所定値を越え
る高負荷運転状態（ＷＯＴ）では、Ｏ２センサ１６の出
力に基づく空燃比フィードバック制御を停止してエンジ
ン回転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに基づく燃料
増量制御を開始するか否かを、推定された触媒温度ＴＣ
Ｔに基づいて決定する処理について示す。
【００３０】図２は触媒温度判定フラグＦＣＡＴＷＯＴ
を決定する処理手順を示すフローチャートである。この
処理はＥＣＵ５によってバックグランドで実行される。
まず、エンジン１が始動モードであるか否かを判別する
（ステップＳ１）。始動モードである場合、触媒温度判
定フラグＦＣＡＴＷＯＴを値１にセットし（ステップＳ
２）、処理を終了する。
【００３１】一方、ステップＳ１で始動モードでない場
合、フェイルセーフ（例えば、絶対圧センサ、ＣＲＫセ
ンサの異常）が検知されているか否かを判別する（ステ
ップＳ３）。フェイルセーフが検知されている場合、触
媒温度の推定が難しくなるので、ステップＳ２に移行
し、触媒温度判定フラグＦＣＡＴＷＯＴを値１にセット
して処理を終了する。
【００３２】この処理を所定周期（本実施形態では０．
５ｓｅｃ）毎に実行するために、初期値０．５ｓｅｃが
プリセットされたカウント値を時間と共に減算するタイ
マｔｍＣＡＴＷＯＴが値０であるか否かを判別する（ス
テップＳ４）。タイマｔｍＣＡＴＷＯＴが値０でない場
合、そのまま終了する。一方、タイマｔｍＣＡＴＷＯＴ
が値０である場合、再び初期値（０．５ｓｅｃ）をセッ
トする（ステップＳ５）。
【００３３】つづいて、減速時のフューエルカット中で
あるときに値１にセットされるフューエルカットフラグ
ＦＤＥＣＦＣが値１であるか否かを判別する（ステップ
Ｓ６）。フューエルカットフラグＦＤＥＣＦＣが値０で
ある場合、ＴＣＴＭマップを検索し、エンジン回転数Ｎ
Ｅおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに基づいて触媒温度マッ
プ値ＴＣＴＭを算出する（ステップＳ７）。
【００３４】図３は触媒温度マップ値ＴＣＴＭが予め記
憶されたＴＣＴＭマップを示す図である。触媒温度マッ
プ値ＴＣＴＭは０℃〜１０２０℃の範囲でエンジン回転
数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに基づいて設定され
ており、本実施形態では実際の触媒１５の温度よりも所
定温度（例えば、５０℃）だけ高い温度に設定されてい
る。
【００３５】大気圧ＰＡ、吸気温ＴＡ、水温ＴＷ、点火
時期補正量ＩＧＣに基づき、ステップＳ７で算出された
触媒温度マップ値ＴＣＴＭを数式（２）にしたがって補
正する（ステップＳ８）。
【００３６】 ＴＣＴＭ＝ＴＣＴＭ×ＫＴＣＴＰＡ±ＤＴＣＴＴＡ±ＤＴＣＴＩＧ± ＤＴＣＴＴＷ …… （２） 図４は大気圧補正係数ＫＴＣＴＰＡを示すグラフであ
る。大気圧補正係数ＫＴＣＴＰＡは大気圧ＰＡが高い
程、小さな値に設定されており、０ｍの平地（７６０ｍ
ｍＨｇ）で大気圧補正係数ＫＴＣＴＰＡは値１．０に設
定されている。
【００３７】図５は水温補正定数ＤＴＣＴＴＷを示すグ
ラフである。水温補正係数ＤＴＣＴＴＷは水温ＴＷが高
い程、大きな値に設定されており、水温８０℃で値０に
設定されている。
【００３８】図６は点火時期補正定数ＤＴＣＴＩＧを示
すグラフである。点火時期補正定数ＤＴＣＴＩＧは点火
時期補正量ＩＧＣが遅角側である程、大きな値に設定さ
れている。
【００３９】図７は吸気温補正定数ＤＴＣＴＴＡを示す
グラフである。吸気温補正定数ＤＴＣＴＴＡは吸気温Ｔ
Ａが高い程、大きな値に設定されており、吸気温ＴＡが
２５℃で値０に設定されている。
【００４０】つづいて、高負荷運転状態で燃料増量の実
行が許可されているときに値１にセットされる高負荷判
定フラグＦＷＯＴが値１であるか否かを判別する（ステ
ップＳ９）。高負荷判定フラグＦＷＯＴが値１である場
合、触媒温度マップ値ＴＣＴＭが所定温度ＴＣＴＭＷＯ
Ｔ（本実施形態では９００℃）以上であるか否かを判別
する（ステップＳ１０）。
【００４１】触媒温度マップ値ＴＣＴＭが所定温度ＴＣ
ＴＭＷＯＴ以上である場合、触媒温度マップ値ＴＣＴＭ
に所定温度ＴＣＴＭＷＯＴを設定する（ステップＳ１
１）。そして、温度補正係数ＣＴＣＴに所定係数ＣＴＣ
ＴＷＯＴを設定する（ステップＳ１２）。
【００４２】一方、ステップＳ９で高負荷判定フラグＦ
ＷＯＴが値１でない場合、あるいはステップＳ１０で触
媒温度マップ値ＴＣＴＭが所定温度ＴＣＴＭＷＯＴより
低い場合、ＣＴＣＴテーブルを検索し、エンジン回転数
ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに基づいて温度補正係
数ＣＴＣＴを算出する（ステップＳ１３）。
【００４３】図８はＣＴＣＴテーブルを示すグラフであ
る。温度補正係数ＣＴＣＴはエンジン回転数ＮＥが大き
い程、大きい値に設定され、吸気管内絶対圧ＰＢＡが大
きい程、大きな値に設定されている。
【００４４】一方、ステップＳ６で減速時のフューエル
カット中であると判別された場合、触媒温度マップ値Ｔ
ＣＴＭに高負荷運転時の所定温度ＴＣＴＭＷＯＴより低
いフューエルカット時の所定温度ＴＣＴＭＦＣ（本実施
形態では５００℃）を設定し（ステップＳ１４）、温度
補正係数ＣＴＣＴに高負荷運転時の所定係数ＣＴＣＴＷ
ＯＴより小さいフューエルカット時の所定係数ＣＴＣＴ
ＦＣを設定する（ステップＳ１５）。
【００４５】つづいて、ステップＳ１１〜ステップＳ１
５で設定された触媒温度マップ値ＴＣＴＭおよび温度補
正係数ＣＴＣＴに基づき、数式（３）にしたがって推定
触媒温度ＴＣＴを算出する（ステップＳ１６）。
【００４６】 ＴＣＴ（ｎ）＝ＴＣＴ（ｎ−１）＋（ＴＣＴＭ−ＴＣＴ（ｎ−１））× ＣＴＣＴ …… （３） ここで、ｎは算出回数を示し、ｎ−１は前回値を表す。
また、初期値ＴＣＴＩは、水温ＴＷが５０℃以下の時に
２００℃に設定され、水温ＴＷが５０℃より高い時に５
００℃に設定されている。さらに、初期値ＴＣＴＩは、
図５に示す水温初期値補正定数ＤＴＣＴＴＷＩおよひ図
７に示す吸気温初期値補正定数ＤＴＣＴＴＡＩを用いて
数式（４）により補正される。
【００４７】 ＴＣＴＩ＝ＴＣＴＩ±ＤＴＣＴＴＡＩ±ＤＴＣＴＴＷＩ ……（４） エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥＣＡＴＷＯ以下で
あるか否かを判別する（ステップＳ１７）。所定回転数
ＮＥＣＡＴＷＯにはヒステリシスが付加されており、本
実施形態ではその上限値は５０００ｒｐｍに設定され、
下限値は４８００ｒｐｍに設定されている。
【００４８】エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥＣＡ
ＴＷＯ以下である場合、推定触媒温度ＴＣＴが所定温度
ＴＣＴＨ以上で触媒１５が高温状態にあるか否かを判別
する（ステップＳ１８）。所定温度ＴＣＴＨにはヒステ
リシスが付加されており、その上限値は９００℃に設定
され、その下限値は８７０℃に設定されている。
【００４９】推定触媒温度ＴＣＴが所定温度ＴＣＴＨ以
上である場合、触媒温度判定フラグＦＣＡＴＷＯＴを値
１にセットし（ステップＳ１９）、処理を終了する。一
方、推定触媒温度ＴＣＴが所定温度ＴＣＴＨより低い場
合、触媒温度判定フラグＦＣＡＴＷＯＴを値０にリセッ
トし（ステップＳ２０）、処理を終了する。
【００５０】つぎに、燃料増量制御に使用される高負荷
増量係数ＫＷＯＴの算出処理について示す。図９、図１
０および図１１は高負荷増量係数ＫＷＯＴの算出処理手
順を示すフローチャートである。
【００５１】まず、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管内
絶対圧ＰＢＡに基づき、高負荷増量係数マップ値ＫＷＯ
ＴＭＡＰをマップ検索により算出する（ステップＳ３
１）。
【００５２】そして、エンジン１の高負荷運転状態を判
定するためのしきい値ＰＢＷＯＴを設定するサブルーチ
ン処理を行う（ステップＳ３２）。図１２はしきい値Ｐ
ＢＷＯＴの設定処理手順を示すフローチャートである。
この処理はＴＤＣ信号が発生する毎に実行される。
【００５３】まず、ＥＣＵ５はＰＢＷＯＴテーブルから
エンジン回転数ＮＥに応じた吸気管内絶対圧ＰＢＡのし
きい値ＰＢＷＯＴを検索する（ステップＳ６１）。図１
３はＰＢＷＯＴテーブルを示すグラフである。図におい
てＷＯＴ領域は斜線で示され、エンジン回転数ＮＥが３
０００ｒｐｍ付近でしきい値ＰＢＷＯＴは高い値を示
す。
【００５４】エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＷＯＴ
（本実施形態では１０００ｒｐｍ）より高いか否かを判
別する（ステップＳ６２）。エンジン回転数ＮＥが所定
回転数ＮＷＯＴ以下である場合、後述するステップＳ６
５の処理に移行する。
【００５５】一方、エンジン回転数ＮＥが所定回転数Ｎ
ＷＯＴより高い場合、大気圧補正値（ＤＰＢＷＯＴＰ
Ａ）テーブルから大気圧ＰＡに応じた大気圧補正値ＤＰ
ＢＷＯＴＰＡを算出し（ステップＳ６３）、ステップＳ
６１で検索されたしきい値ＰＢＷＯＴから大気圧補正値
ＤＰＢＷＯＴＰＡを減算した値をしきい値ＰＢＷＯＴと
して算出する（ステップＳ６４）。図１４はＤＰＢＷＯ
ＴＰＡテーブルを示すグラフである。ＤＰＢＷＯＴＰＡ
テーブルにおいて、大気圧補正値ＤＰＢＷＯＴＰＡは大
気圧ＰＡが大きくなるにつれて小さな値に設定されてい
る。
【００５６】ステップＳ６４の処理で算出されたしきい
値ＰＢＷＯＴに対してヒステリシス値を付加する（ステ
ップＳ６５）。即ち、しきい値ＰＢＷＯＴの上限値ＰＢ
ＷＯＴＨをしきい値ＰＢＷＯＴそのままに設定し、下限
値ＰＢＷＯＴＬをしきい値ＰＢＷＯＴから補正値ＤＰＢ
ＷＯＴＬ（本実施形態では２１．４８ｍｍＨｇ）を減算
した値に設定する。
【００５７】そして、ｔｍＷＯＴテーブルを検索してエ
ンジン回転数ＮＥに応じた基本遅延時間ｔｍＷＯＴを算
出する（ステップＳ６６）。図１５はｔｍＷＯＴテーブ
ルを示すグラフである。エンジン回転数ＮＥが高くなる
程、基本遅延時間ｔｍＷＯＴは短くなるように設定され
ている。これにより、しきい値ＰＢＷＯＴを設定するサ
ブルーチン処理を終了する。
【００５８】つづいて、トラクションコントロール中で
ある時に値１にセットされるトラクションコントロール
フラグＦＴＣが値１であるか否かを判別する（ステップ
Ｓ３３）。トラクションコントロールフラグＦＴＣが値
０である場合、フェイルセーフ（例えば、スロットル開
度センサの異常）が検知されているか否かを判別する
（ステップＳ３４）。フェイルセーフが検知されていな
い場合、ＴＨＷＯＴテーブルを検索してスロットル弁開
度ＴＨのしきい値ＴＨＷＯＴを算出する（ステップＳ３
５）。図１６はＴＨＷＯＴテーブルを示すグラフであ
る。エンジン回転数ＮＥが高い程、しきい値ＴＨＷＯＴ
は大きな値に設定されており、図中実線Ｈｉおよび破線
Ｌｏはそれぞれヒステリシスが付加されたしきい値ＴＨ
ＷＯＴの上限値および下限値を示す。
【００５９】スロットル弁開度ＴＨがしきい値ＴＨＷＯ
Ｔ以下であるか否かを判別し（ステップＳ３６）、しき
い値ＴＨＷＯＴ以下である場合、エンジン回転数ＮＥが
所定回転数ＮＷＯＴＯ（本実施形態では１０００ｒｐ
ｍ）以上であるか否かを判別する（ステップＳ３７）。
一方、ステップＳ３４でフェイルセーフが検知された場
合、そのままステップＳ３７の処理に移行する。
【００６０】エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＷＯＴ
Ｏ以上である場合、水温ＴＷが所定水温ＴＷＷＯＴＥ以
下であるか否かを判別する（ステップＳ３８）。所定水
温ＴＷＷＯＴＥにはヒステリシスが付加されており、本
実施形態ではその上限値は１０５℃に設定され、下限値
は９０℃に設定されている。
【００６１】水温ＴＷが所定水温ＴＷＷＯＴＥ以下であ
る場合、リーンバーン中であるとき値１にセットされる
リーンバーンフラグＦＳＬＢが値１であるか否かを判別
する（ステップＳ３９）。リーンバーンフラグＦＳＬＢ
が値０である場合、吸気管内絶対圧ＰＢＡがステップＳ
３２で算出されたしきい値ＰＢＷＯＴ以下であるか否か
を判別する（ステップＳ４０）。ここで、吸気管内絶対
圧ＰＢＡがしきい値ＰＢＷＯＴより大きい場合、バック
グランド処理により吸気圧判定フラグＦＰＢＷＯＴが値
１にセットされる。吸気管内絶対圧ＰＢＡがしきい値Ｐ
ＢＷＯＴ以下である場合、プリセットされたカウント値
を時間と共に減算するディレイタイマｔｍＷＯＴＤＬＹ
に所定時間（本実施形態では１．０ｓｅｃ）をセットす
る（ステップＳ４１）。
【００６２】そして、この運転状態では燃料の増量制御
を行わないとして、高負荷判定フラグＦＷＯＴを値０に
設定する（ステップＳ４２）。さらに、他の処理で使用
されるフラグＦＫＷＯＴＩＧ、ＦＫＷＯＴを値０に設定
し（ステップＳ４３、Ｓ４４）、高負荷増量係数ＫＷＯ
Ｔを値１．０に設定する（ステップＳ４５）。
【００６３】エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥＸＭ
以下であるか否かを判別する（ステップＳ４６）。所定
回転数ＮＥＸＭにはヒステリシスが付加されており、本
実施形態ではその上限値は４０００ｒｐｍに設定され、
下限値は３８００ｒｐｍに設定されている。
【００６４】エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥＸＭ
以下である場合、水温ＴＷが所定水温ＴＷＥＸＭ（本実
施形態では７０℃）以上であるか否かを判別する（ステ
ップＳ４７）。水温ＴＷが所定水温ＴＷＥＸＭ以上であ
る場合、タイマｔｍＥＸＭに初期値（本実施形態では４
ｍｉｎ）をセットし（ステップＳ４８）、処理を終了す
る。一方、水温ＴＷが所定水温ＴＷＥＸＭより低い場
合、タイマｔｍＥＸＭを値０にリセットし（ステップＳ
４９）、処理を終了する。また、ステップＳ４６でエン
ジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥＸＭより高い場合、そ
のまま終了する。
【００６５】一方、ステップＳ３７でエンジン回転数Ｎ
Ｅが所定回転数ＮＷＯＴＯより低い場合、あるいはステ
ップＳ３８で水温ＴＷが所定水温ＴＷＷＯＴＥより高い
場合、吸気管内絶対圧ＰＢＡがステップＳ３２で算出さ
れたしきい値ＰＢＷＯＴ以上であるか否かを判別する
（ステップＳ５０）。ここで、吸気管内絶対圧ＰＢＡが
しきい値ＰＢＷＯＴ以上である場合、バックグランド処
理により吸気圧フラグＦＰＢＷＯＴが値１にセットされ
る。
【００６６】そして、吸気管内絶対圧ＰＢＡがしきい値
ＰＢＷＯＴ以上である場合、エンジンストール後の再始
動時に低負荷運転状態に入ったときに値１にセットされ
るフラグＦＥＮＫＷＯＴが値１であるか否かを判別する
（ステップＳ５１）。
【００６７】フラグＦＥＮＫＷＯＴが値１である場合、
水温ＴＷが所定水温ＴＷＷＯＴＯ（本実施形態では１０
５℃）以下であるか否かを判別する（ステップＳ５
２）。水温ＴＷが所定水温ＴＷＷＯＴＯ以下である場
合、水温増量係数ＫＴＷが高負荷増量係数ＫＷＯＴ以上
であるか否かを判別する（ステップＳ５３）。
【００６８】水温増量係数ＫＴＷが高負荷増量係数ＫＷ
ＯＴ以上である場合、ディレイタイマｔｍＷＯＴＤＬＹ
を値０にセットし（ステップＳ５４）、高負荷判定フラ
グを値１にセットする（ステップＳ５５）。そして、ス
テップＳ４４の処理に移行する。
【００６９】一方、ステップＳ４０で吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡがステップＳ３２で算出されたしきい値ＰＢＷＯＴ
より大きい場合、車速Ｖが所定速度ＶＴＭＷＯＴ（本実
施形態では５ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判別する
（ステップＳ５６）。ここで、吸気管内絶対圧ＰＢＡが
しきい値ＰＢＷＯＴより大きいので、バックグランド処
理により吸気圧判定フラグＦＰＢＷＯＴが値１にセット
される。車速Ｖが所定速度ＶＴＭＷＯＴ以上である場
合、触媒温度判定フラグＦＣＡＴＷＯＴが値１にセット
されているか否かを判別する（ステップＳ５７）。
【００７０】触媒温度判定フラグＦＣＡＴＷＯＴが値１
である場合、所定時間ＦＦ（本実施形態では１．０ｓｅ
ｃ）からディレイタイマｔｍＷＯＴＤＬＹの値を減じた
値が基本遅延時間ｔｍＷＯＴ以上であるか否かを判別し
（ステップＳ５８）、基本遅延時間ｔｍＷＯＴ以上であ
る場合、ステップＳ５３の処理に移行する。
【００７１】一方、ステップＳ５７で触媒温度判定フラ
グＦＣＡＴＷＯＴが値０である場合、あるいはステップ
Ｓ５８で基本遅延時間ｔｍＷＯＴより小さい場合、ステ
ップＳ４２の処理に移行する。また、ステップＳ５６で
車速Ｖが所定速度ＶＴＭＷＯＴより小さい場合、ステッ
プＳ５３の処理に移行する。
【００７２】一方、ステップＳ３３でトラクションコン
トロールフラグＦＴＣが値１である場合、ディレイタイ
マｔｍＷＯＴＤＬＹに初期値（本実施形態では１．０ｓ
ｅｃ）をセットし（ステップＳ５９）、ステップＳ４２
の処理に移行する。
【００７３】また一方、ステップＳ５０で吸気管内絶対
圧ＰＢＡがステップＳ３２で算出されたしきい値ＰＢＷ
ＯＴより小さい場合、ディレイタイマｔｍＷＯＴＤＬＹ
に値０をセットし（ステップＳ６０）、高負荷判定フラ
グＦＷＯＴに値０をセットし（ステップＳ６１）、他の
処理で使用されるフラグＦＫＷＯＴＩＧを値０にセット
し（ステップＳ６２）、ステップＳ４４の処理に移行す
る。
【００７４】一方、ステップＳ５３で水温増量係数ＫＴ
Ｗが高負荷増量係数ＫＷＯＴより小さい場合、ＸＷＯＴ
テーブルを検索して水温ＴＷに応じた補正係数ＸＷＯＴ
を算出する（ステップＳ６３）。図１７はＸＷＯＴテー
ブルを示すグラフである。水温ＴＷが高い程、補正係数
ＸＷＯＴは大きな値になるように設定されている。算出
された補正係数ＸＷＯＴを高負荷増量係数ＫＷＯＴに乗
算する（ステップＳ６４）。
【００７５】高負荷増量係数ＫＷＯＴがリミット値ＫＷ
ＯＴＸ以下であるか否かを判別する（ステップＳ６
５）。リミット値ＫＷＯＴＸを越える場合、高負荷増量
係数ＫＷＯＴをリミット値ＫＷＯＴＸに設定する（ステ
ップＳ６６）。
【００７６】ステップＳ４８で初期値４ｍｉｎに設定さ
れたタイマｔｍＥＸＭが値０であるか否かを判別する
（ステップＳ６７）。タイマｔｍＥＸＭが値０である場
合、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥＸＭ以上であ
るか否かを判別する（ステップＳ６８）。エンジン回転
数ＮＥが所定回転数ＮＥＸＭ以上である場合、高負荷増
量係数ＫＷＯＴが排気管を保護するために設定された所
定値ＫＷＯＴＨ（本実施形態では１．３）以上であるか
否かを判別する（ステップＳ６９）。所定値ＫＷＯＴＨ
をより小さい場合、高負荷増量係数ＫＷＯＴを所定値Ｋ
ＷＯＴＨに設定する（ステップＳ７０）。
【００７７】ディレイタイマｔｍＷＯＴＤＬＹを値０に
設定し（ステップＳ７１）、他の処理で使用されるフラ
グＫＷＯＴおよび高負荷判定フラグＦＷＯＴを値１に設
定し（ステップＳ７２、Ｓ７３）、水温増量係数ＫＴＷ
を値１に設定し（ステップＳ５４）、ステップＳ４６の
処理に移行する。一方、ステップＳ６７でタイマｔｍＥ
ＸＭが値０でない場合、そのままステップＳ７１の処理
に移行する。
【００７８】このように、ステップＳ４０で吸気管内絶
対圧ＰＢＡがしきい値ＰＢＷＯＴより大きいと判別さ
れ、高負荷運転状態であることを示す吸気圧判定フラグ
ＦＰＢＷＯＴが値１に設定されても、推定触媒温度ＴＣ
Ｔが所定温度ＴＣＴＨより低い場合、ＥＣＵ５は触媒温
度判定フラグＦＣＡＴＷＯＴを値０にリセットし（ステ
ップＳ２０）、ステップＳ４２で高負荷判定フラグＦＷ
ＯＴを値０に設定したままにして直ちに燃料増量を実行
しない。図１８は推定触媒温度ＴＣＴ、触媒温度判定フ
ラグＦＣＡＴＷＯＴ、吸気圧判定フラグＦＰＢＷＯＴお
よび高負荷判定フラグＦＷＯＴの変化を示すタイミング
チャートである。そして、推定触媒温度ＴＣＴが所定温
度ＴＣＴＨ以上になった場合、ＥＣＵ５は触媒温度判定
フラグＦＣＡＴＷＯＴを値１にセットし（ステップＳ１
９）、高負荷判定フラグＦＷＯＴを値１にセットし（ス
テップＳ７３）、前述の数式（１）で示す基本燃料量Ｔ
ｉに高負荷増量係数ＫＷＯＴを乗算して燃料増量を実行
する。
【００７９】図１９は推定触媒温度ＴＣＴ、触媒温度マ
ップ値ＴＣＴＭ、触媒温度実測値ＴＭＵおよび吸気管内
絶対圧ＰＢＡの変化を示すタイミングチャートである。
アクセルペダルが踏み込まれると、吸気管内絶対圧ＰＢ
Ａの上昇に伴い、触媒温度実測値ＴＭＵは徐々に上昇す
る。触媒温度マップ値ＴＣＴＭは触媒温度実測値ＴＭＵ
に対して所定値だけ高く設定されており、各種補正係数
および補正定数に基づいて触媒温度マップ値ＴＣＴＭか
ら算出される推定触媒温度ＴＣＴは触媒温度実測値ＴＭ
Ｕに近い値を示すように変化する。
【００８０】したがって、触媒１５の温度を正しく推定
することができ、触媒１５の温度に適した時期に燃料増
量を行うことができ、エンジン１の排気特性および燃費
を改善しつつ触媒１５の劣化、熱損を防止できる。
【００８１】尚、本実施形態では、９００℃以上で触媒
１５が高温状態にあるとしているが、ステップＳ７で触
媒温度マップ値ＴＣＴＭは触媒１５の実際の温度よりも
所定値（例えば、５０℃）だけ高い温度に設定されるの
で、ステップＳ１８で推定触媒温度ＴＣＴが所定温度Ｔ
ＣＴＨの上限値９００℃以上になっても、触媒１５が実
際に９００℃以上になるまでには所定値（５０℃）だけ
余裕があり、安全量が見込まれている。
【００８２】また、触媒温度マップ値ＴＣＴＭを触媒１
５の実際の温度に設定してもよく、この場合、所定温度
ＴＣＴＨの上限値および下限値をそれぞれ８５０℃およ
び８２０℃に設定することにより上記５０℃の余裕を確
保することができる。あるいは、触媒温度マップ値ＴＣ
ＴＭを実際の触媒１５の温度より少し高く設定し、かつ
所定温度ＴＣＴＨの上限値を９００℃より少し低く設定
することによりその差５０℃の余裕を確保するようにし
てもよい。
【００８３】また、所定値としては、前回の制御サイク
ルで高温でないと判断され、今回の制御サイクルで急激
に高温状態を示す温度を超過することが無い程度に設定
されればよく、本実施形態では例えば５０℃に設定され
ている。
【００８４】
【発明の効果】本発明の請求項１に記載の内燃機関の燃
料供給制御装置によれば、高負荷運転状態検出手段によ
り内燃機関の高負荷運転状態を検出し、増量手段により
前記機関に供給される燃料を前記高負荷運転時に増量す
る際、温度記憶手段により前記機関の運転状態に応じた
排気浄化装置の温度を記憶しておき、温度補正手段によ
り前記温度記憶手段に記憶された温度を、前記機関の水
温、吸気温および点火時期の少なくとも１つに応じて補
正し、補正係数算出手段により前記排気浄化触媒の推定
温度を算出するための補正係数を少なくとも機関回転数
に応じて算出し、前記排気浄化触媒の前回の推定温度
に、前記温度補正手段により補正された温度と前記前回
の推定温度との差に前記補正係数を乗算した値を加算す
ることにより、今回の前記排気浄化装置の温度を温度推
定手段により推定し、前記高負荷運転状態が検出され、
かつ前記推定された温度が所定温度以上である場合、増
量実行手段により前記燃料の増量を実行するので、高負
荷運転状態が検出されたときでも排気浄化装置である触
媒の温度が所定値以上に達するまで燃料増量を見合わせ
ることにより、触媒の温度をより正確に推定して触媒の
温度に適した時期に燃料増量を行うことができ、排気特
性および燃費を改善しつつ触媒の劣化、熱損を防止でき
る。
【００８５】
【００８６】また、前記補正係数は、燃料遮断状態と前
記高負荷運転状態とで異なる値に算出されるので、燃料
遮断状態での補正係数を適切に設定することができ、触
媒の温度をより正確に推定することができる。
【００８７】
【００８８】
【００８９】
【００９０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る内燃エンジン及びそ
の燃料供給制御装置の全体の構成を示す図である。
【図２】触媒温度判定フラグＦＣＡＴＷＯＴを決定する
処理手順を示すフローチャートである。
【図３】触媒温度マップ値ＴＣＴＭが予め記憶されたＴ
ＣＴＭマップを示す図である。
【図４】大気圧補正係数ＫＴＣＴＰＡを示すグラフであ
る。
【図５】水温補正定数ＤＴＣＴＴＷを示すグラフであ
る。
【図６】点火時期補正定数ＤＴＣＴＩＧを示すグラフで
ある。
【図７】吸気温補正定数ＤＴＣＴＴＡを示すグラフであ
る。
【図８】ＣＴＣＴテーブルを示すグラフである。
【図９】高負荷増量係数ＫＷＯＴの算出処理手順を示す
フローチャートである。
【図１０】図９につづく高負荷増量係数ＫＷＯＴの算出
処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１０につづく高負荷増量係数ＫＷＯＴの算
出処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】しきい値ＰＢＷＯＴの設定処理手順を示すフ
ローチャートである。
【図１３】ＰＢＷＯＴテーブルを示すグラフである。
【図１４】ＤＰＢＷＯＴＰＡテーブルを示すグラフであ
る。
【図１５】ｔｍＷＯＴテーブルを示すグラフである。
【図１６】ＴＨＷＯＴテーブルを示すグラフである。
【図１７】ＸＷＯＴテーブルを示すグラフである。
【図１８】推定触媒温度ＴＣＴ、触媒温度判定フラグＦ
ＣＡＴＷＯＴ、吸気圧判定フラグＦＰＢＷＯＴおよび高
負荷判定フラグＦＷＯＴの変化を示すタイミングチャー
トである。
【図１９】推定触媒温度ＴＣＴ、触媒温度マップ値ＴＣ
ＴＭ、触媒温度実測値ＴＭＵおよび吸気管内絶対圧ＰＢ
Ａの変化を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 吸気管 ５ ＥＣＵ ８ 吸気管内絶対圧センサ １１ クランク角センサ
フロントページの続き (72)発明者 岩本 崇 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平４−234542（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−188021（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−61735（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−109946（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−5455（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−32139（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−279771（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−311638（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00 F01N 3/24

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の高負荷運転状態を検出する高
    負荷運転状態検出手段と、 前記機関の排気系に設けられた排気浄化装置と、 前記機関に供給される燃料を前記高負荷運転時に増量す
    る増量手段とを備えた内燃機関の燃料供給制御装置にお
    いて、 前記機関の運転状態に応じた前記排気浄化装置の温度を
    記憶する温度記憶手段と、前記温度記憶手段に記憶された温度を、前記機関の水
    温、吸気温および点火時期の少なくとも１つに応じて補
    正する温度補正手段と、 前記排気浄化触媒の推定温度を算出するための 補正係数
    を少なくとも機関回転数に応じて算出する補正係数算出
    手段と、前記排気浄化触媒の前回の推定温度に、前記温度補正手
    段により補正された温度と前記前回の推定温度との差に
    前記補正係数を乗算した値を加算することにより、今回
    の 前記排気浄化装置の温度を推定する温度推定手段と、 前記高負荷運転状態が検出され、かつ前記推定された温
    度が所定温度以上である場合、前記燃料の増量を実行す
    る増量実行手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の
    燃料供給制御装置。
  2. 【請求項２】 前記補正係数は、燃料遮断状態と前記高
    負荷運転状態とで異なる値に算出されることを特徴とす
    る請求項１記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
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