JPH07166938A - 希薄燃焼エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents
希薄燃焼エンジンの空燃比制御装置Info
- Publication number
- JPH07166938A JPH07166938A JP5317685A JP31768593A JPH07166938A JP H07166938 A JPH07166938 A JP H07166938A JP 5317685 A JP5317685 A JP 5317685A JP 31768593 A JP31768593 A JP 31768593A JP H07166938 A JPH07166938 A JP H07166938A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nox
- air
- lean
- fuel ratio
- standard value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y02T10/44—
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃焼変動とＮＯｘ排出の状態をチェックし
て、希薄空燃比を両者の間の適正な領域に制御し、燃
費、排気ガス及び運転性を確実に向上する。 【構成】 希薄燃焼するエンジン本体１の筒内圧により
燃焼変動の状態を判断し、空燃比を燃焼変動が増大する
リーン限界よりリッチ側に制御する。また排気ガス中の
実際のＮＯｘ濃度を検出して、そのＮＯｘ排出状態を判
断し、空燃比を燃焼変動のリーン限界とＮＯｘ排出量の
許容限界との間の領域に制御する。
て、希薄空燃比を両者の間の適正な領域に制御し、燃
費、排気ガス及び運転性を確実に向上する。 【構成】 希薄燃焼するエンジン本体１の筒内圧により
燃焼変動の状態を判断し、空燃比を燃焼変動が増大する
リーン限界よりリッチ側に制御する。また排気ガス中の
実際のＮＯｘ濃度を検出して、そのＮＯｘ排出状態を判
断し、空燃比を燃焼変動のリーン限界とＮＯｘ排出量の
許容限界との間の領域に制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用の希薄燃焼エン
ジンの混合気の希薄空燃比を制御する空燃比制御装置に
関する。
ジンの混合気の希薄空燃比を制御する空燃比制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、新世代の車両用の省燃費エンジン
として、例えば吸気の際に燃焼室内にスワール等の渦流
や乱流を生成するように改善し、理論空燃比より希薄空
燃比の混合気により燃焼することが可能な希薄燃焼エン
ジンの研究開発が盛んに行われている。この希薄燃焼エ
ンジンでは、混合気が希薄なためにＨＣ，ＣＯの排出量
が元々少なくなり、これに反して完全燃焼化が進んでＮ
Ｏｘの排出量が増加するが、或る空燃比以降では空燃比
の増大に応じＮＯｘの排出量も減少して、排気ガスの点
でも有利になる。ところで希薄空燃比がリーン限界を越
えると、失火による燃焼変動が増し、トルク変動が大き
くなって運転性が悪化する。
として、例えば吸気の際に燃焼室内にスワール等の渦流
や乱流を生成するように改善し、理論空燃比より希薄空
燃比の混合気により燃焼することが可能な希薄燃焼エン
ジンの研究開発が盛んに行われている。この希薄燃焼エ
ンジンでは、混合気が希薄なためにＨＣ，ＣＯの排出量
が元々少なくなり、これに反して完全燃焼化が進んでＮ
Ｏｘの排出量が増加するが、或る空燃比以降では空燃比
の増大に応じＮＯｘの排出量も減少して、排気ガスの点
でも有利になる。ところで希薄空燃比がリーン限界を越
えると、失火による燃焼変動が増し、トルク変動が大き
くなって運転性が悪化する。
【０００３】そこで希薄燃焼エンジンの空燃比制御で
は、混合気の空燃比をリーン制御して燃費を有効に向上
するが、このとき燃焼変動の状態をチェックしてリーン
限界を越えないように制御することで運転性を良好に保
つ。また実際のＮＯｘ排出状態をチェックして、空燃比
をＮＯｘ排出許容限界以下に制御することで、排気ガス
を確実に低減することが望まれる。
は、混合気の空燃比をリーン制御して燃費を有効に向上
するが、このとき燃焼変動の状態をチェックしてリーン
限界を越えないように制御することで運転性を良好に保
つ。また実際のＮＯｘ排出状態をチェックして、空燃比
をＮＯｘ排出許容限界以下に制御することで、排気ガス
を確実に低減することが望まれる。
【０００４】従来、上記空燃比制御に関しては、例えば
特開昭６０−２７７４８号公報、特開昭５８−３８３５
４号公報の先行技術があり、エンジン回転速度の変動、
トルクセンサによるトルク変動、及び筒内圧センサによ
る筒内圧変動を計測することにより、エンジンの燃焼変
動を検出する。そして空燃比を失火直前の燃費最良点に
リーン限界制御して、排気ガスの浄化と燃費の向上を同
時に達成することが示されている。また特開昭５８−１
３１３７号公報の先行技術では、筒内圧によりＮＯｘ濃
度を間接的に推定し、このＮＯｘ濃度に基づいてＥＧＲ
等を制御して、ＮＯｘを低減することが示されている。
特開昭６０−２７７４８号公報、特開昭５８−３８３５
４号公報の先行技術があり、エンジン回転速度の変動、
トルクセンサによるトルク変動、及び筒内圧センサによ
る筒内圧変動を計測することにより、エンジンの燃焼変
動を検出する。そして空燃比を失火直前の燃費最良点に
リーン限界制御して、排気ガスの浄化と燃費の向上を同
時に達成することが示されている。また特開昭５８−１
３１３７号公報の先行技術では、筒内圧によりＮＯｘ濃
度を間接的に推定し、このＮＯｘ濃度に基づいてＥＧＲ
等を制御して、ＮＯｘを低減することが示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術の前者にあっては、エンジン運転状態においてＮＯｘ
が実際に低減しているか否かをチェックしないため、空
燃比はＮＯｘ排出量の特性に基づいてリーン側に制御す
ることが余儀なくされ、運転性の悪化を生じ易い。後者
にあっては、ＮＯｘ濃度に基づいてＥＧＲ等を制御する
ものであり、本発明の希薄空燃比制御には適応できない
等の問題がある。
術の前者にあっては、エンジン運転状態においてＮＯｘ
が実際に低減しているか否かをチェックしないため、空
燃比はＮＯｘ排出量の特性に基づいてリーン側に制御す
ることが余儀なくされ、運転性の悪化を生じ易い。後者
にあっては、ＮＯｘ濃度に基づいてＥＧＲ等を制御する
ものであり、本発明の希薄空燃比制御には適応できない
等の問題がある。
【０００６】本発明は、このような点に鑑み、燃焼変動
とＮＯｘ排出状態をチェックして、希薄空燃比を両者の
間の適正な領域に制御し、燃費、排気ガス及び運転性を
確実に向上することを目的とする。
とＮＯｘ排出状態をチェックして、希薄空燃比を両者の
間の適正な領域に制御し、燃費、排気ガス及び運転性を
確実に向上することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、希薄燃焼するエンジン本体の筒内圧を検出し
て、エンジンの燃焼変動状態を演算する燃焼変動率計算
手段と、排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出して、エンジン
のＮＯｘ排出量を演算するＮＯｘ排出量計算手段とを備
えた希薄燃焼エンジンにおいて、前記燃焼変動率計算手
段と、予め定められた燃焼変動率標準値マップから検索
される標準値検索手段とから燃焼変動の状態を判断する
運転状態判定部と、前記ＮＯｘ排出量計算手段と、予め
定められたＮＯｘ排出量標準値マップから検索される標
準値検索手段とからＮＯｘ排出状態を判断する排気ガス
判定手段とにより、実際の燃焼変動率が各運転条件での
燃焼変動率のリーン限界の標準値より大きくなると、空
燃比をリッチ補正し、実際のＮＯｘ排出量が各運転条件
でのＮＯｘ排出量の許容限界の標準値より大きくなる
と、空燃比をリーン補正することを特徴とする。
本発明は、希薄燃焼するエンジン本体の筒内圧を検出し
て、エンジンの燃焼変動状態を演算する燃焼変動率計算
手段と、排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出して、エンジン
のＮＯｘ排出量を演算するＮＯｘ排出量計算手段とを備
えた希薄燃焼エンジンにおいて、前記燃焼変動率計算手
段と、予め定められた燃焼変動率標準値マップから検索
される標準値検索手段とから燃焼変動の状態を判断する
運転状態判定部と、前記ＮＯｘ排出量計算手段と、予め
定められたＮＯｘ排出量標準値マップから検索される標
準値検索手段とからＮＯｘ排出状態を判断する排気ガス
判定手段とにより、実際の燃焼変動率が各運転条件での
燃焼変動率のリーン限界の標準値より大きくなると、空
燃比をリッチ補正し、実際のＮＯｘ排出量が各運転条件
でのＮＯｘ排出量の許容限界の標準値より大きくなる
と、空燃比をリーン補正することを特徴とする。
【０００８】
【作用】上記構成により本発明では、希薄燃焼エンジン
の空燃比がＮＯｘの少ない希薄空燃比に制御され、この
場合に筒内圧により実際の燃焼変動の状態を判断して、
空燃比がリーン限界よりリッチ側に制御されて運転性が
良好に確保される。また実際のＮＯｘ濃度によりＮＯｘ
排出状態を判断して、空燃比がＮＯｘ排出量の許容限界
よりリーン側に制御され、このため排気ガスも確実に低
減する。
の空燃比がＮＯｘの少ない希薄空燃比に制御され、この
場合に筒内圧により実際の燃焼変動の状態を判断して、
空燃比がリーン限界よりリッチ側に制御されて運転性が
良好に確保される。また実際のＮＯｘ濃度によりＮＯｘ
排出状態を判断して、空燃比がＮＯｘ排出量の許容限界
よりリーン側に制御され、このため排気ガスも確実に低
減する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において希薄燃焼エンジンの全体の構成につ
いて説明する。符号１は希薄燃焼するエンジン本体であ
り、エンジン本体１の吸気系では、エアクリーナ２がダ
クト３、スロットル弁４を備えたスロットルボデー５、
吸気マニホールド６を介して連通され、吸気マニホール
ド６の各気筒毎に燃料噴射するインジェクタ７が装着さ
れている。エンジン本体１の吸気マニホールド６には、
図示しないスワールやタンブルの発生手段が設けられ、
吸気の際に燃焼室内に渦流や乱流を発生して、理論空燃
比より希薄空燃比の混合気により燃焼することが可能に
構成される。
する。図１において希薄燃焼エンジンの全体の構成につ
いて説明する。符号１は希薄燃焼するエンジン本体であ
り、エンジン本体１の吸気系では、エアクリーナ２がダ
クト３、スロットル弁４を備えたスロットルボデー５、
吸気マニホールド６を介して連通され、吸気マニホール
ド６の各気筒毎に燃料噴射するインジェクタ７が装着さ
れている。エンジン本体１の吸気マニホールド６には、
図示しないスワールやタンブルの発生手段が設けられ、
吸気の際に燃焼室内に渦流や乱流を発生して、理論空燃
比より希薄空燃比の混合気により燃焼することが可能に
構成される。
【００１０】また希薄燃焼エンジンでは、燃料が薄くて
排気ガス中の有害成分のＨＣ，ＣＯが少なくなるので、
特にＮＯｘの低減が必要になる。このためエンジン本体
１の排気マニホールド８には排気ガス浄化装置として、
リーンＮＯｘ触媒コンバータ１０が装着され、排気ガス
の主としてＮＯｘを、リーンＮＯｘ触媒により高温で還
元反応させて浄化処理するように構成される。そしてリ
ーンＮＯｘ触媒コンバータ１０が更に排気管１１を介し
てマフラー９に連通される。
排気ガス中の有害成分のＨＣ，ＣＯが少なくなるので、
特にＮＯｘの低減が必要になる。このためエンジン本体
１の排気マニホールド８には排気ガス浄化装置として、
リーンＮＯｘ触媒コンバータ１０が装着され、排気ガス
の主としてＮＯｘを、リーンＮＯｘ触媒により高温で還
元反応させて浄化処理するように構成される。そしてリ
ーンＮＯｘ触媒コンバータ１０が更に排気管１１を介し
てマフラー９に連通される。
【００１１】続いて、制御系について説明する。先ず、
制御原理について説明すると、特に燃焼後の膨張行程に
おける筒内圧を検出することで、燃焼変動の状態を判断
でき、排気系のＮＯｘ濃度を検出することで、実際のＮ
Ｏｘ排出量を算出できる。空燃比（Ａ／Ｆ）に対するＮ
Ｏｘ排出量と燃焼変動率の特性を示すと、図２のように
なる。
制御原理について説明すると、特に燃焼後の膨張行程に
おける筒内圧を検出することで、燃焼変動の状態を判断
でき、排気系のＮＯｘ濃度を検出することで、実際のＮ
Ｏｘ排出量を算出できる。空燃比（Ａ／Ｆ）に対するＮ
Ｏｘ排出量と燃焼変動率の特性を示すと、図２のように
なる。
【００１２】即ち、ＮＯｘ排出量は、空燃比が理論空燃
比の１４．７より大きくなってリーン制御されると、空
燃比が１６付近で最大になり、それ以降は空燃比の増大
に応じて徐々に少なくなる。そこでこの特性において、
空燃比が例えば１９の点ａが、排気ガス中のＮＯｘ排出
量の許容限界になる。また燃焼変動率は、空燃比のリー
ン側で小さい状態が続くが、空燃比が例えば２３付近か
ら急激に大きくなり始める。そこで空燃比が２４の点ｂ
が、燃焼変動に対するリーン限界となる。従って、希薄
空燃比はこれら点ａ〜ｂ、即ち空燃比が１９〜２４の領
域に制御するば良いことが理解される。
比の１４．７より大きくなってリーン制御されると、空
燃比が１６付近で最大になり、それ以降は空燃比の増大
に応じて徐々に少なくなる。そこでこの特性において、
空燃比が例えば１９の点ａが、排気ガス中のＮＯｘ排出
量の許容限界になる。また燃焼変動率は、空燃比のリー
ン側で小さい状態が続くが、空燃比が例えば２３付近か
ら急激に大きくなり始める。そこで空燃比が２４の点ｂ
が、燃焼変動に対するリーン限界となる。従って、希薄
空燃比はこれら点ａ〜ｂ、即ち空燃比が１９〜２４の領
域に制御するば良いことが理解される。
【００１３】そこで吸入空気量Ｑを検出するエアフロー
メータ１２、エンジン回転数Ｎを検出するクランク角セ
ンサ１３の信号が制御ユニット２０に入力する。またエ
ンジン本体１の各気筒毎に筒内圧Ｐを検出する筒内圧セ
ンサ１４が取付けられ、排気管８にＮＯｘ濃度ＮＯｘｃ
ｏｎｃを検出するＮＯｘ濃度センサ１５が取付けられ、
これらセンサ信号も制御ユニット２０に入力する。
メータ１２、エンジン回転数Ｎを検出するクランク角セ
ンサ１３の信号が制御ユニット２０に入力する。またエ
ンジン本体１の各気筒毎に筒内圧Ｐを検出する筒内圧セ
ンサ１４が取付けられ、排気管８にＮＯｘ濃度ＮＯｘｃ
ｏｎｃを検出するＮＯｘ濃度センサ１５が取付けられ、
これらセンサ信号も制御ユニット２０に入力する。
【００１４】制御ユニット２０は、エンジン回転数Ｎと
吸入空気量Ｑとが入力する運転条件判定手段２１を有
し、両方のパラメータによりエンジン運転条件を判定す
る。運転条件の信号は燃料噴射量演算手段２２に入力
し、希薄燃焼エンジンの各運転条件に応じて燃料噴射量
Ｔｉを、ＮＯｘの少ない希薄空燃比になるように演算
し、この噴射信号を所定のタイミングでインジェクタ７
に出力する。
吸入空気量Ｑとが入力する運転条件判定手段２１を有
し、両方のパラメータによりエンジン運転条件を判定す
る。運転条件の信号は燃料噴射量演算手段２２に入力
し、希薄燃焼エンジンの各運転条件に応じて燃料噴射量
Ｔｉを、ＮＯｘの少ない希薄空燃比になるように演算
し、この噴射信号を所定のタイミングでインジェクタ７
に出力する。
【００１５】筒内圧Ｐと運転条件の信号は筒内圧検出手
段２３に入力して、各運転条件での筒内圧Ｐを検出し、
この筒内圧Ｐは燃焼変動率計算手段２４に入力して筒内
圧Ｐの変化に基づいて実際の燃焼変動率Ｂを求める。ま
た運転条件の信号は燃焼変動率標準値検索手段２５に入
力し、燃焼変動率標準マップ２６を参照して各運転条件
でのリーン限界の標準値Ｂｍａｘを検索する。そして実
際の燃焼変動率Ｂとリーン限界の標準値Ｂｍａｘは運転
状態判定手段２７に入力して両者を比較し、Ｂ＞Ｂｍａ
ｘの場合は燃料噴射量演算手段２２に空燃比のリッチ化
を指示する。
段２３に入力して、各運転条件での筒内圧Ｐを検出し、
この筒内圧Ｐは燃焼変動率計算手段２４に入力して筒内
圧Ｐの変化に基づいて実際の燃焼変動率Ｂを求める。ま
た運転条件の信号は燃焼変動率標準値検索手段２５に入
力し、燃焼変動率標準マップ２６を参照して各運転条件
でのリーン限界の標準値Ｂｍａｘを検索する。そして実
際の燃焼変動率Ｂとリーン限界の標準値Ｂｍａｘは運転
状態判定手段２７に入力して両者を比較し、Ｂ＞Ｂｍａ
ｘの場合は燃料噴射量演算手段２２に空燃比のリッチ化
を指示する。
【００１６】ＮＯｘ濃度ＮＯｘｃｏｎｃと運転条件の信
号は、ＮＯｘ濃度検出手段２８に入力して、各運転条件
でのＮＯｘ濃度ＮＯｘｃｏｎｃを検出する。このＮＯｘ
濃度ＮＯｘｃｏｎｃは、ＮＯｘ排出量計算手段２９に入
力し、吸入空気量Ｑ，ＮＯｘ濃度ＮＯｘｃｏｎｃ及びＮ
Ｏｘの比重γを乗算して実際のＮＯｘ排出量Ａを算出す
る。また運転条件の信号は、ＮＯｘ排出量標準値検索手
段３０に入力し、ＮＯｘ排出量標準マップ３１を参照し
て、各運転条件での許容限界の標準値Ａｍａｘを検索す
る。そして実際のＮＯｘ排出量Ａと許容限界の標準値Ａ
ｍａｘは、排気ガス判定手段３２に入力して両者を比較
し、Ａ＞Ａｍａｘの場合は燃料噴射量演算手段２２に空
燃比のリーン化を指示する。
号は、ＮＯｘ濃度検出手段２８に入力して、各運転条件
でのＮＯｘ濃度ＮＯｘｃｏｎｃを検出する。このＮＯｘ
濃度ＮＯｘｃｏｎｃは、ＮＯｘ排出量計算手段２９に入
力し、吸入空気量Ｑ，ＮＯｘ濃度ＮＯｘｃｏｎｃ及びＮ
Ｏｘの比重γを乗算して実際のＮＯｘ排出量Ａを算出す
る。また運転条件の信号は、ＮＯｘ排出量標準値検索手
段３０に入力し、ＮＯｘ排出量標準マップ３１を参照し
て、各運転条件での許容限界の標準値Ａｍａｘを検索す
る。そして実際のＮＯｘ排出量Ａと許容限界の標準値Ａ
ｍａｘは、排気ガス判定手段３２に入力して両者を比較
し、Ａ＞Ａｍａｘの場合は燃料噴射量演算手段２２に空
燃比のリーン化を指示する。
【００１７】燃料噴射量演算手段２２は、上述のように
燃料噴射量Ｔｉを希薄空燃比に演算し、更に燃焼変動率
Ｂによるリッチ化指示またはＮＯｘ排出量Ａによるリー
ン化指示で増量または減量補正する。また燃費重視や走
行性重視のモードにより全体的に減量または増量し、こ
れにより空燃比を常に図２の点ａ〜ｂの領域に保つよう
に空燃比制御する。尚、制御ユニット２０は、種々の入
力情報により運転状態に応じた適切な点火時期を決定し
て、この点火信号をイグナイタに出力するように構成さ
れる。
燃料噴射量Ｔｉを希薄空燃比に演算し、更に燃焼変動率
Ｂによるリッチ化指示またはＮＯｘ排出量Ａによるリー
ン化指示で増量または減量補正する。また燃費重視や走
行性重視のモードにより全体的に減量または増量し、こ
れにより空燃比を常に図２の点ａ〜ｂの領域に保つよう
に空燃比制御する。尚、制御ユニット２０は、種々の入
力情報により運転状態に応じた適切な点火時期を決定し
て、この点火信号をイグナイタに出力するように構成さ
れる。
【００１８】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず、エンジン運転時にはスロットル弁４の開度に
応じて空気がエンジン本体１に吸入され、このとき吸気
マニホールド６のスワール発生手段により燃焼室内に渦
流等を発生する。また吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎ
による各運転条件に応じて燃料噴射量Ｔｉが、実質的に
ＮＯｘの少ない希薄空燃比になるように算出され、この
燃料がインジェクタ７により所定の噴射タイミングで噴
射される。そこで燃焼室内の空気と燃料の混合気は渦流
の発生と共に、点火プラグ付近が濃くてその周囲が薄く
なるように成層化した混合気に点火プラグにより着火す
ることで、希薄空燃比の混合気が良好に燃焼し、良好な
燃費と運転性が得られる。
る。先ず、エンジン運転時にはスロットル弁４の開度に
応じて空気がエンジン本体１に吸入され、このとき吸気
マニホールド６のスワール発生手段により燃焼室内に渦
流等を発生する。また吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎ
による各運転条件に応じて燃料噴射量Ｔｉが、実質的に
ＮＯｘの少ない希薄空燃比になるように算出され、この
燃料がインジェクタ７により所定の噴射タイミングで噴
射される。そこで燃焼室内の空気と燃料の混合気は渦流
の発生と共に、点火プラグ付近が濃くてその周囲が薄く
なるように成層化した混合気に点火プラグにより着火す
ることで、希薄空燃比の混合気が良好に燃焼し、良好な
燃費と運転性が得られる。
【００１９】一方、希薄燃焼による排気ガスはエンジン
本体１から排気マニホールド８に排出されるが、この場
合に希薄空燃比のために排気ガス中では、ＨＣ，ＣＯの
未燃焼分が少なくなるので、特にＮＯｘの低減が必要に
なる。このＮＯｘを含む排気ガスはリーンＮＯｘ触媒コ
ンバータ１０に導入し、そのＮＯｘが高温でリーンＮＯ
ｘ触媒により還元反応して浄化処理される。そしてリー
ンＮＯｘ触媒コンバータ１０で浄化された排気ガスが、
更に下流のマフラー９を通過して排出される。
本体１から排気マニホールド８に排出されるが、この場
合に希薄空燃比のために排気ガス中では、ＨＣ，ＣＯの
未燃焼分が少なくなるので、特にＮＯｘの低減が必要に
なる。このＮＯｘを含む排気ガスはリーンＮＯｘ触媒コ
ンバータ１０に導入し、そのＮＯｘが高温でリーンＮＯ
ｘ触媒により還元反応して浄化処理される。そしてリー
ンＮＯｘ触媒コンバータ１０で浄化された排気ガスが、
更に下流のマフラー９を通過して排出される。
【００２０】続いて、上記希薄燃焼エンジン運転時の空
燃比制御を、図３のフローチャートを用いて説明する。
先ず、ステップＳ１でエンジン回転数Ｎと吸入空気量Ｑ
により運転条件を判断し、ステップＳ２で筒内圧Ｐを検
出し、ステップＳ３で燃焼変動率Ｂを計算し、ステップ
Ｓ４でマップにより燃焼変動率のリーン限界の標準値Ｂ
ｍａｘを検索する。そしてステップＳ５で実際の燃焼変
動率Ｂとそのリーン限界の標準値Ｂｍａｘとを比較し、
空燃比がリーン限界を越えて失火により燃焼変動が増
し、Ｂ＞Ｂｍａｘになると、ステップＳ６へ進み燃料を
増量して希薄空燃比がリッチに補正される。そこで失火
と共に燃焼変動が抑制されて、運転性の悪化が防止され
る。
燃比制御を、図３のフローチャートを用いて説明する。
先ず、ステップＳ１でエンジン回転数Ｎと吸入空気量Ｑ
により運転条件を判断し、ステップＳ２で筒内圧Ｐを検
出し、ステップＳ３で燃焼変動率Ｂを計算し、ステップ
Ｓ４でマップにより燃焼変動率のリーン限界の標準値Ｂ
ｍａｘを検索する。そしてステップＳ５で実際の燃焼変
動率Ｂとそのリーン限界の標準値Ｂｍａｘとを比較し、
空燃比がリーン限界を越えて失火により燃焼変動が増
し、Ｂ＞Ｂｍａｘになると、ステップＳ６へ進み燃料を
増量して希薄空燃比がリッチに補正される。そこで失火
と共に燃焼変動が抑制されて、運転性の悪化が防止され
る。
【００２１】またＢ≦Ｂｍａｘにより燃焼変動の少ない
リッチ側に制御されている場合は、ステップＳ５からス
テップＳ７へ進み実際のＮＯｘ濃度ＮＯｘｃｏｎｃを検
出し、ステップＳ８でＮＯｘ排出量Ａを算出する。また
ステップＳ９で運転条件に応じたＮＯｘ排出量の許容限
界の標準値Ａｍａｘを検索し、ステップＳ１０で両者を
比較する。そこでＮＯｘ排出量Ａが許容限界を越えて排
気ガスが悪化し、Ａ＞Ａｍａｘになると、ステップＳ１
１へ進み上述と逆に燃料を減量して空燃比がリーンに補
正される。このため空燃比のリーン化でＮＯｘの排出量
が少なくなって、排気ガスが良くなる。
リッチ側に制御されている場合は、ステップＳ５からス
テップＳ７へ進み実際のＮＯｘ濃度ＮＯｘｃｏｎｃを検
出し、ステップＳ８でＮＯｘ排出量Ａを算出する。また
ステップＳ９で運転条件に応じたＮＯｘ排出量の許容限
界の標準値Ａｍａｘを検索し、ステップＳ１０で両者を
比較する。そこでＮＯｘ排出量Ａが許容限界を越えて排
気ガスが悪化し、Ａ＞Ａｍａｘになると、ステップＳ１
１へ進み上述と逆に燃料を減量して空燃比がリーンに補
正される。このため空燃比のリーン化でＮＯｘの排出量
が少なくなって、排気ガスが良くなる。
【００２２】そしてＡ≦Ａｍａｘでは、排気ガスも良好
な状態になって、図２の点ａ〜ｂの適正な空燃比にある
ことが判断される。この場合はステップＳ１０からステ
ップＳ１２へ進み、燃費重視や走行性重視のモードをチ
ェックし、燃費重視ではステップＳ１１へ進み空燃比が
リーン側に制御されて最大限燃費が向上する。また走行
性重視ではステップＳ６へ進み空燃比がリッチ側に制御
され、これにより空燃比が濃い目になって振動等が良く
なる。
な状態になって、図２の点ａ〜ｂの適正な空燃比にある
ことが判断される。この場合はステップＳ１０からステ
ップＳ１２へ進み、燃費重視や走行性重視のモードをチ
ェックし、燃費重視ではステップＳ１１へ進み空燃比が
リーン側に制御されて最大限燃費が向上する。また走行
性重視ではステップＳ６へ進み空燃比がリッチ側に制御
され、これにより空燃比が濃い目になって振動等が良く
なる。
【００２３】こうして希薄燃焼エンジンの希薄空燃比
は、常に燃焼変動のリーン限界ｂとＮＯｘ排出量の許容
限界ａとの間の領域に制御され、これにより運転性と排
気ガスとが同時に良好に確保される。そして排気ガス中
のＮＯｘが許容限界以下に制御されることで、排気系の
リーンＮＯｘ触媒コンバータ１０ではＮＯｘが常に安定
して浄化される。
は、常に燃焼変動のリーン限界ｂとＮＯｘ排出量の許容
限界ａとの間の領域に制御され、これにより運転性と排
気ガスとが同時に良好に確保される。そして排気ガス中
のＮＯｘが許容限界以下に制御されることで、排気系の
リーンＮＯｘ触媒コンバータ１０ではＮＯｘが常に安定
して浄化される。
【００２４】以上、本発明の実施例について説明した
が、これのみに限定されない。
が、これのみに限定されない。
【００２５】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によると、
希薄燃焼エンジンにおいて排気ガス中の実際のＮＯｘ濃
度を検出して、そのＮＯｘ排出状態を判断し、空燃比を
燃焼変動のリーン限界とＮＯｘ排出量の許容限界との間
の領域に制御するので、運転性と共に排気ガス中のＮＯ
ｘも確実に低減できる。また空燃比制御の領域がリッチ
側に拡大して、走行性重視の場合には振動低減も可能で
ある。各運転条件毎に燃焼変動とその標準値を比較して
運転状態を判断し、且つＮＯｘ排出量とその標準値を比
較して排気ガス状態を判断して、空燃比をリッチまたは
リーンに制御するので、制御の精度が高い。
希薄燃焼エンジンにおいて排気ガス中の実際のＮＯｘ濃
度を検出して、そのＮＯｘ排出状態を判断し、空燃比を
燃焼変動のリーン限界とＮＯｘ排出量の許容限界との間
の領域に制御するので、運転性と共に排気ガス中のＮＯ
ｘも確実に低減できる。また空燃比制御の領域がリッチ
側に拡大して、走行性重視の場合には振動低減も可能で
ある。各運転条件毎に燃焼変動とその標準値を比較して
運転状態を判断し、且つＮＯｘ排出量とその標準値を比
較して排気ガス状態を判断して、空燃比をリッチまたは
リーンに制御するので、制御の精度が高い。
【図１】本発明に係る希薄燃焼エンジンの空燃比制御装
置に適した実施例を示す構成図である。
置に適した実施例を示す構成図である。
【図２】空燃比に対するＮＯｘ排出量と燃焼変動率の関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図３】空燃比制御のフローチャートである。
１ エンジン本体 １４ 筒内圧センサ １５ ＮＯｘ濃度センサ ２０ 制御ユニット
Claims (1)
- 【請求項１】 希薄燃焼するエンジン本体の筒内圧を検
出して、エンジンの燃焼変動状態を演算する燃焼変動率
計算手段と、排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出して、エン
ジンのＮＯｘ排出量を演算するＮＯｘ排出量計算手段と
を備えた希薄燃焼エンジンにおいて、 前記燃焼変動率計算手段と、予め定められた燃焼変動率
標準値マップから検索される標準値検索手段とから燃焼
変動の状態を判断する運転状態判定部と、前記ＮＯｘ排
出量計算手段と、予め定められたＮＯｘ排出量標準値マ
ップから検索される標準値検索手段とからＮＯｘ排出状
態を判断する排気ガス判定手段とにより、実際の燃焼変
動率が各運転条件での燃焼変動率のリーン限界の標準値
より大きくなると、空燃比をリッチ補正し、実際のＮＯ
ｘ排出量が各運転条件でのＮＯｘ排出量の許容限界の標
準値より大きくなると、空燃比をリーン補正することを
特徴とする希薄燃焼エンジンの空燃比制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31768593A JP3350187B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 希薄燃焼エンジンの空燃比制御装置 |
| US08/355,190 US5592919A (en) | 1993-12-17 | 1994-12-08 | Electronic control system for an engine and the method thereof |
| GB9425113A GB2285701B (en) | 1993-12-17 | 1994-12-13 | An electronic control system for an engine and the method thereof |
| DE4447858A DE4447858C2 (de) | 1993-12-17 | 1994-12-16 | Elektronisches Steuersystem und Steuerverfahren für einen Motor |
| DE4444972A DE4444972C2 (de) | 1993-12-17 | 1994-12-16 | Elektronisches Steuerverfahren und Steuersystem für einen Motor |
| US08/605,796 US5636614A (en) | 1993-12-17 | 1996-02-22 | Electronic control system for an engine and the method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31768593A JP3350187B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 希薄燃焼エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07166938A true JPH07166938A (ja) | 1995-06-27 |
| JP3350187B2 JP3350187B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=18090885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31768593A Expired - Fee Related JP3350187B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 希薄燃焼エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3350187B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013515894A (ja) * | 2009-12-23 | 2013-05-09 | エフピーティ モトーレンフォアシュンク アクチェンゲゼルシャフト | 内燃エンジン又は該エンジンの排気ガス後処理システムにおけるセンサの酸素ポンプ・セルのための改良された制御方法及び制御装置 |
| JP2020070769A (ja) * | 2018-11-01 | 2020-05-07 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
| JP2020070770A (ja) * | 2018-11-01 | 2020-05-07 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
| US10767581B2 (en) | 2015-10-02 | 2020-09-08 | Vitesco Technologies GmbH | Method for operating an internal combustion engine for a motor vehicle, and a system for an internal combustion engine |
| JP2020169595A (ja) * | 2019-04-02 | 2020-10-15 | マツダ株式会社 | 内燃機関の制御装置および制御方法 |
| CN111936731A (zh) * | 2018-04-09 | 2020-11-13 | 株式会社电装 | 空燃比控制装置 |
-
1993
- 1993-12-17 JP JP31768593A patent/JP3350187B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013515894A (ja) * | 2009-12-23 | 2013-05-09 | エフピーティ モトーレンフォアシュンク アクチェンゲゼルシャフト | 内燃エンジン又は該エンジンの排気ガス後処理システムにおけるセンサの酸素ポンプ・セルのための改良された制御方法及び制御装置 |
| US9341593B2 (en) | 2009-12-23 | 2016-05-17 | Fpt Motorenforschung Ag | Control method and device for oxygen pump cells of sensors in internal combustion engines or exhaust gas after treatment systems of such engines |
| US10767581B2 (en) | 2015-10-02 | 2020-09-08 | Vitesco Technologies GmbH | Method for operating an internal combustion engine for a motor vehicle, and a system for an internal combustion engine |
| CN111936731A (zh) * | 2018-04-09 | 2020-11-13 | 株式会社电装 | 空燃比控制装置 |
| CN111936731B (zh) * | 2018-04-09 | 2022-12-09 | 株式会社电装 | 空燃比控制装置 |
| JP2020070769A (ja) * | 2018-11-01 | 2020-05-07 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
| JP2020070770A (ja) * | 2018-11-01 | 2020-05-07 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
| JP2020169595A (ja) * | 2019-04-02 | 2020-10-15 | マツダ株式会社 | 内燃機関の制御装置および制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3350187B2 (ja) | 2002-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5592919A (en) | Electronic control system for an engine and the method thereof | |
| US6354264B1 (en) | Control system for self-ignition type gasoline engine | |
| JP2592342B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| EP0926327B1 (en) | Combustion controller and method for lean burn engines | |
| JP2011027059A (ja) | エンジンの制御装置 | |
| JPH0571397A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2013204511A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JPWO2012077164A1 (ja) | 多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置 | |
| JP4054547B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP2000282920A (ja) | 内燃機関制御装置 | |
| JP3350187B2 (ja) | 希薄燃焼エンジンの空燃比制御装置 | |
| US9032942B2 (en) | Control apparatus and control method for internal combustion engine | |
| JP3775942B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| JP4411755B2 (ja) | 排気浄化触媒の劣化状態診断装置 | |
| JP3627417B2 (ja) | 内燃機関の燃料性状検出装置 | |
| JP4126942B2 (ja) | 内燃機関制御装置 | |
| JP3834951B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP3323223B2 (ja) | エンジンの排気ガス浄化装置 | |
| JPH07208272A (ja) | エンジンのｅｇｒ制御装置 | |
| JP2000257476A (ja) | 筒内噴射式内燃機関の制御装置 | |
| JP3633283B2 (ja) | 内燃機関の蒸発燃料処理装置 | |
| JP4443835B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP2022083541A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JPS62189350A (ja) | エンジンの制御装置 | |
| JP2003097313A (ja) | エンジンの排気浄化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |