JPH07189771A - 希薄燃焼エンジンの制御方法 - Google Patents
希薄燃焼エンジンの制御方法Info
- Publication number
- JPH07189771A JPH07189771A JP5338538A JP33853893A JPH07189771A JP H07189771 A JPH07189771 A JP H07189771A JP 5338538 A JP5338538 A JP 5338538A JP 33853893 A JP33853893 A JP 33853893A JP H07189771 A JPH07189771 A JP H07189771A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ignition timing
- engine
- control
- fuel ratio
- lean
- 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
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 希薄燃焼エンジンの制御において、エンジン
出力の変動および窒素酸化物の発生を抑制しつつ、エン
ジンのストイキオ運転とリーン運転との間での切換えを
簡易な制御システムにより実行可能とする。 【構成】 スロットルセンサ42出力およびクランク角
センサ45出力に基づきストイキオ運転からリーン運転
への移行の開始時、電子制御ユニット10は、ストイキ
オ運転に適合する空燃比および点火時期でエンジン1を
運転しつつ、ISCバルブ30の開度を漸増させ、次
に、点火時期を一旦遅角させ、更に、点火時期を進角制
御しつつ、ISCバルブ開度の漸増を継続して空燃比を
リーン化制御する。
出力の変動および窒素酸化物の発生を抑制しつつ、エン
ジンのストイキオ運転とリーン運転との間での切換えを
簡易な制御システムにより実行可能とする。 【構成】 スロットルセンサ42出力およびクランク角
センサ45出力に基づきストイキオ運転からリーン運転
への移行の開始時、電子制御ユニット10は、ストイキ
オ運転に適合する空燃比および点火時期でエンジン1を
運転しつつ、ISCバルブ30の開度を漸増させ、次
に、点火時期を一旦遅角させ、更に、点火時期を進角制
御しつつ、ISCバルブ開度の漸増を継続して空燃比を
リーン化制御する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、希薄燃焼エンジンの制
御方法に関し、特に、エンジン出力の変動および窒素酸
化物の発生を抑制しつつエンジンのストイキオ運転とリ
ーン運転との間での切換えを簡易な制御システムにより
行える希薄燃焼エンジンの制御方法に関する。
御方法に関し、特に、エンジン出力の変動および窒素酸
化物の発生を抑制しつつエンジンのストイキオ運転とリ
ーン運転との間での切換えを簡易な制御システムにより
行える希薄燃焼エンジンの制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃エンジンの排気ガス特性あるいは燃
費の改善のために、エンジンに供給される混合気の空燃
比を理論空燃比よりも燃料希薄側の空燃比に制御して、
エンジンをリーン運転(リーン燃焼運転)することが知
られている。この種の空燃比制御では、エンジンの加速
運転領域などにおいてエンジン出力が不足しないよう
に、加速運転領域などでは空燃比を理論空燃比近傍に制
御して、エンジンをストイキオ運転(ストイキオ燃焼運
転)するようにしている。従って、例えば、アクセルペ
ダルの踏込操作が解除されて加速運転領域から離脱する
と、燃料量のみが減じられてストイキオ運転からリーン
運転への移行が行われる。この場合、エンジン出力が急
に低下してショックが生じ、ドライバビリティが阻害さ
れる。
費の改善のために、エンジンに供給される混合気の空燃
比を理論空燃比よりも燃料希薄側の空燃比に制御して、
エンジンをリーン運転(リーン燃焼運転)することが知
られている。この種の空燃比制御では、エンジンの加速
運転領域などにおいてエンジン出力が不足しないよう
に、加速運転領域などでは空燃比を理論空燃比近傍に制
御して、エンジンをストイキオ運転(ストイキオ燃焼運
転)するようにしている。従って、例えば、アクセルペ
ダルの踏込操作が解除されて加速運転領域から離脱する
と、燃料量のみが減じられてストイキオ運転からリーン
運転への移行が行われる。この場合、エンジン出力が急
に低下してショックが生じ、ドライバビリティが阻害さ
れる。
【0003】そこで、ストイキオ運転からリーン運転へ
の移行時にエンジン出力を一定に保持すべく、エンジン
への燃料供給量を変化させずに吸入空気量だけを変化さ
せるようにした空燃比制御装置が、特開平5−1872
95号に提案されている。この提案装置は、エンジンの
特定運転状態時にストイキオ運転を行い、それ以外のと
きにリーン運転を行うものであって、スロットル弁をバ
イパスする2つのバイパス通路を備え、一方のバイパス
通路にはアイドル回転数制御(ISC)バルブが設けら
れ、他方のバイパス通路には負圧応動弁が設けられてい
る。そして、リーン運転時には、吸気通路のスロットル
弁配設部位と負圧応動弁の制御室とを接続する制御圧通
路に設けたバイパスバルブが開成され、これにより、吸
気通路内負圧ひいてはエンジン運転状態に適合する量の
バイパスエアが、負圧応動弁側のバイパス通路を介して
エンジンに供給される。更に、燃料希薄側の空燃比を達
成するための目標吸入空気量がスロットル弁開度に応じ
て演算され、目標吸入空気量と実際の吸入空気量との偏
差に応じてISCバルブの弁開度がデューティ制御さ
れ、これによりエンジンに目標吸入空気量が供給され
る。
の移行時にエンジン出力を一定に保持すべく、エンジン
への燃料供給量を変化させずに吸入空気量だけを変化さ
せるようにした空燃比制御装置が、特開平5−1872
95号に提案されている。この提案装置は、エンジンの
特定運転状態時にストイキオ運転を行い、それ以外のと
きにリーン運転を行うものであって、スロットル弁をバ
イパスする2つのバイパス通路を備え、一方のバイパス
通路にはアイドル回転数制御(ISC)バルブが設けら
れ、他方のバイパス通路には負圧応動弁が設けられてい
る。そして、リーン運転時には、吸気通路のスロットル
弁配設部位と負圧応動弁の制御室とを接続する制御圧通
路に設けたバイパスバルブが開成され、これにより、吸
気通路内負圧ひいてはエンジン運転状態に適合する量の
バイパスエアが、負圧応動弁側のバイパス通路を介して
エンジンに供給される。更に、燃料希薄側の空燃比を達
成するための目標吸入空気量がスロットル弁開度に応じ
て演算され、目標吸入空気量と実際の吸入空気量との偏
差に応じてISCバルブの弁開度がデューティ制御さ
れ、これによりエンジンに目標吸入空気量が供給され
る。
【0004】上記提案装置は、バイパスバルブと負圧応
動弁とからなるエアバイパスバルブ(ABV)をリーン
化エアの供給装置として使用したもので、ストイキオ運
転とリーン運転との間の切換時におけるエンジン出力ト
ルク変動が少なく、又、この切換えを短時間で行えると
いう利点がある。図1は、提案装置に点火時期制御を導
入した場合におけるストイキオ運転からリーン運転への
移行時の吸入空気量、点火時期、空燃比(A/F)およ
びエンジン出力トルクの時間変化を例示する。図示のよ
うに、吸入空気量は、ISC開度の増加につれて一次遅
れを伴って増大していく。又、ストイキオ運転時からリ
ーン運転への移行時のトルク変動は少ない。
動弁とからなるエアバイパスバルブ(ABV)をリーン
化エアの供給装置として使用したもので、ストイキオ運
転とリーン運転との間の切換時におけるエンジン出力ト
ルク変動が少なく、又、この切換えを短時間で行えると
いう利点がある。図1は、提案装置に点火時期制御を導
入した場合におけるストイキオ運転からリーン運転への
移行時の吸入空気量、点火時期、空燃比(A/F)およ
びエンジン出力トルクの時間変化を例示する。図示のよ
うに、吸入空気量は、ISC開度の増加につれて一次遅
れを伴って増大していく。又、ストイキオ運転時からリ
ーン運転への移行時のトルク変動は少ない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】提案装置は、上述の利
点を有するものの、リーン運転時のトルクとストイキオ
運転時のトルクを同一に保持するのに必要なバイパスエ
アを正確に計量するためにISCバルブなどの補助装置
を必要とし、装置構成が複雑になる。なお、装置構成の
簡易化を図るべく、上記提案装置において、エアバイパ
スバルブを除去してISCバルブのみによりバイパスエ
ア供給を行うことが考えられる。しかしながら、ISC
バルブ開度変化に対する吸入空気量の応答性が遅いた
め、この場合、図2に実線で示すように、リーン運転と
ストイキオ運転間での切換時にエンジン出力トルクが急
に落ち込んでショックが発生することになる。また、図
2に破線で示すように、吸入空気量増加に合わせて空燃
比のリーン化を進めるとトルクの落ち込みは小さいが、
窒素酸化物生成量の多い空燃比領域でエンジンが長時間
運転されるので、窒素酸化物の排出量が増大する。
点を有するものの、リーン運転時のトルクとストイキオ
運転時のトルクを同一に保持するのに必要なバイパスエ
アを正確に計量するためにISCバルブなどの補助装置
を必要とし、装置構成が複雑になる。なお、装置構成の
簡易化を図るべく、上記提案装置において、エアバイパ
スバルブを除去してISCバルブのみによりバイパスエ
ア供給を行うことが考えられる。しかしながら、ISC
バルブ開度変化に対する吸入空気量の応答性が遅いた
め、この場合、図2に実線で示すように、リーン運転と
ストイキオ運転間での切換時にエンジン出力トルクが急
に落ち込んでショックが発生することになる。また、図
2に破線で示すように、吸入空気量増加に合わせて空燃
比のリーン化を進めるとトルクの落ち込みは小さいが、
窒素酸化物生成量の多い空燃比領域でエンジンが長時間
運転されるので、窒素酸化物の排出量が増大する。
【0006】そこで、本発明は、エンジン出力の変動お
よび窒素酸化物の発生を抑制しつつエンジンのストイキ
オ運転とリーン運転との間での切換えを簡易な制御シス
テムにより実行できる希薄燃焼エンジンの制御方法を提
供することを目的とする。
よび窒素酸化物の発生を抑制しつつエンジンのストイキ
オ運転とリーン運転との間での切換えを簡易な制御シス
テムにより実行できる希薄燃焼エンジンの制御方法を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の希薄燃焼エンジ
ンの制御方法は、エンジンの運転状態を検出する運転状
態検出手段の検出結果に応じてストイキオ運転域とリー
ン運転域とを判定する運転域判定手段と、上記運転域判
定手段が上記ストイキオ運転域と判定したときに第一の
基本空燃比及び第一の基本点火時期に基づきストイキオ
運転が行われ、上記運転域判定手段がリーン運転域と判
定したときに上記第一の基本空燃比よりもリーン側で設
定される第二の基本空燃比及び第一の基本点火時期より
も進角側で設定される第二の基本点火時期に基づきリー
ン運転が行われるように上記エンジンを制御する運転制
御手段と、上記エンジンの吸入空気量を増減する吸入空
気量増減手段とを備え、上記運転制御手段が上記ストイ
キオ運転から上記リーン運転に切り替え制御するとき
に、上記第一の基本空燃比及び上記第一の基本点火時期
での運転の下で上記吸入空気量増減手段を吸入空気量を
増量する側に制御するとともに、吸入空気量の増量作動
に対応させて点火時期を上記第一の基本点火時期よりも
一旦遅角させたのち空燃比及び点火時期を上記第二の基
本空燃比及び上記第二の基本点火時期へ制御することを
特徴とする。
ンの制御方法は、エンジンの運転状態を検出する運転状
態検出手段の検出結果に応じてストイキオ運転域とリー
ン運転域とを判定する運転域判定手段と、上記運転域判
定手段が上記ストイキオ運転域と判定したときに第一の
基本空燃比及び第一の基本点火時期に基づきストイキオ
運転が行われ、上記運転域判定手段がリーン運転域と判
定したときに上記第一の基本空燃比よりもリーン側で設
定される第二の基本空燃比及び第一の基本点火時期より
も進角側で設定される第二の基本点火時期に基づきリー
ン運転が行われるように上記エンジンを制御する運転制
御手段と、上記エンジンの吸入空気量を増減する吸入空
気量増減手段とを備え、上記運転制御手段が上記ストイ
キオ運転から上記リーン運転に切り替え制御するとき
に、上記第一の基本空燃比及び上記第一の基本点火時期
での運転の下で上記吸入空気量増減手段を吸入空気量を
増量する側に制御するとともに、吸入空気量の増量作動
に対応させて点火時期を上記第一の基本点火時期よりも
一旦遅角させたのち空燃比及び点火時期を上記第二の基
本空燃比及び上記第二の基本点火時期へ制御することを
特徴とする。
【0008】
【作用】ストイキオ運転域からリーン運転域への移行
時、第一の基本空燃比および第一の基本点火時期での運
転の下で吸入空気量が増大されると共に、この吸入空気
量の増大に対応して、点火時期が第一の基本点火時期よ
りも遅角される。次いで、空燃比が、第一の基本空燃比
よりもリーン側に設定した第二の基本空燃比に制御され
ると共に、点火時期が、第一の基本点火時期よりも進角
側に設定した第二の基本点火時期に制御され、これによ
り、リーン運転に移行する。
時、第一の基本空燃比および第一の基本点火時期での運
転の下で吸入空気量が増大されると共に、この吸入空気
量の増大に対応して、点火時期が第一の基本点火時期よ
りも遅角される。次いで、空燃比が、第一の基本空燃比
よりもリーン側に設定した第二の基本空燃比に制御され
ると共に、点火時期が、第一の基本点火時期よりも進角
側に設定した第二の基本点火時期に制御され、これによ
り、リーン運転に移行する。
【0009】
【実施例】図3を参照すると、エンジン1の夫々の気筒
に接続される吸気マニホルド2aには、電磁式燃料噴射
弁3が気筒毎に配設され、燃料ポンプ(図示略)から燃
圧レギュレータ(図示略)を介して一定圧の燃料が各燃
料噴射弁3に供給されるようになっている。また、吸気
マニホルド2aにはこれと協働して吸気通路2を構成す
る吸気管2bがサージタンク2cを介して接続され、吸
気管2bの外方端にはエアクリーナ4が配設され、更
に、吸気管2bの途中にはスロットル弁5が設けられて
いる。そして、エンジン1の各気筒に装着された点火プ
ラグ6は、ディストリビュータ7を介してイグナイタ8
に接続され、イグナイタ8の一次コイルへの供給電流の
遮断時に二次コイルに発生する高電圧により点火プラグ
6に火花を飛ばせてエンジン気筒内の混合気を点火する
ようになっている。
に接続される吸気マニホルド2aには、電磁式燃料噴射
弁3が気筒毎に配設され、燃料ポンプ(図示略)から燃
圧レギュレータ(図示略)を介して一定圧の燃料が各燃
料噴射弁3に供給されるようになっている。また、吸気
マニホルド2aにはこれと協働して吸気通路2を構成す
る吸気管2bがサージタンク2cを介して接続され、吸
気管2bの外方端にはエアクリーナ4が配設され、更
に、吸気管2bの途中にはスロットル弁5が設けられて
いる。そして、エンジン1の各気筒に装着された点火プ
ラグ6は、ディストリビュータ7を介してイグナイタ8
に接続され、イグナイタ8の一次コイルへの供給電流の
遮断時に二次コイルに発生する高電圧により点火プラグ
6に火花を飛ばせてエンジン気筒内の混合気を点火する
ようになっている。
【0010】本発明の第1実施例の制御方法を実施する
ための制御装置は、後述の空燃比・点火時期制御におい
て運転域判定手段、運転制御手段などの機能を奏する電
子制御ユニット(ECU)10を備え、この制御ユニッ
ト10は、中央演算装置、不揮発性のバッテリバックア
ップラムを含み各種制御プログラム等を記憶するための
記憶装置、入出力装置など(いずれも図示略)を有して
いる。
ための制御装置は、後述の空燃比・点火時期制御におい
て運転域判定手段、運転制御手段などの機能を奏する電
子制御ユニット(ECU)10を備え、この制御ユニッ
ト10は、中央演算装置、不揮発性のバッテリバックア
ップラムを含み各種制御プログラム等を記憶するための
記憶装置、入出力装置など(いずれも図示略)を有して
いる。
【0011】本制御装置は、スロットル弁5をバイパス
して吸気管2bに設けられたバイパス通路20に配設し
たISCバルブ30を更に備えている。このISCバル
ブ30は、制御ユニット10と協働して吸入空気量増減
手段を構成するもので、バイパス通路20を開閉して同
通路を介するエンジン1への空気供給を許容または阻止
するための弁体31と、これを開閉駆動するためのパル
スモータ32とを含む。パルスモータ32は、燃料噴射
弁3およびイグナイタ8と共に制御ユニット10の出力
側に接続されている。
して吸気管2bに設けられたバイパス通路20に配設し
たISCバルブ30を更に備えている。このISCバル
ブ30は、制御ユニット10と協働して吸入空気量増減
手段を構成するもので、バイパス通路20を開閉して同
通路を介するエンジン1への空気供給を許容または阻止
するための弁体31と、これを開閉駆動するためのパル
スモータ32とを含む。パルスモータ32は、燃料噴射
弁3およびイグナイタ8と共に制御ユニット10の出力
側に接続されている。
【0012】また、本制御装置は、エンジン運転状態検
出手段としての各種センサを備えている。これらのセン
サは、例えば、吸気通路2側に設けられ吸入空気量をカ
ルマン渦情報から検出するためのエアフローセンサ41
と、スロットル弁5に付設されスロットル開度を検出す
るためのポテンショメータ式のスロットルセンサ42
と、エンジン1の排気通路9側に設けられ排ガス中の酸
素濃度を検出するためのO2センサ43と、エンジン冷
却水温を検出するための水温センサ44と、ディストリ
ビュータ7に設けられ所定クランク角度位置たとえば上
死点を検出する度にパルス信号(TDC信号)を出力す
るクランク角センサ45と、特定の気筒たとえば第1気
筒が所定クランク角度位置にあることを検出するための
気筒判別センサ46とを含む。参照符号47は、本発明
の第2実施例の制御方法を実施するために用いられるブ
ーストセンサを示し、同センサ47は、サージタンク2
cに装着されスロットル弁5の下流における吸気管内負
圧を検出するものである。そして、上述の各種センサは
電子制御ユニット10の入力側に接続されている。
出手段としての各種センサを備えている。これらのセン
サは、例えば、吸気通路2側に設けられ吸入空気量をカ
ルマン渦情報から検出するためのエアフローセンサ41
と、スロットル弁5に付設されスロットル開度を検出す
るためのポテンショメータ式のスロットルセンサ42
と、エンジン1の排気通路9側に設けられ排ガス中の酸
素濃度を検出するためのO2センサ43と、エンジン冷
却水温を検出するための水温センサ44と、ディストリ
ビュータ7に設けられ所定クランク角度位置たとえば上
死点を検出する度にパルス信号(TDC信号)を出力す
るクランク角センサ45と、特定の気筒たとえば第1気
筒が所定クランク角度位置にあることを検出するための
気筒判別センサ46とを含む。参照符号47は、本発明
の第2実施例の制御方法を実施するために用いられるブ
ーストセンサを示し、同センサ47は、サージタンク2
cに装着されスロットル弁5の下流における吸気管内負
圧を検出するものである。そして、上述の各種センサは
電子制御ユニット10の入力側に接続されている。
【0013】電子制御ユニット10は、クランク角セン
サ45からクランク角で180度毎に送出されるTDC
信号の発生間隔に基づいて検出したエンジンの行程周期
からエンジン回転数を演算すると共に、気筒判別センサ
46からの出力と予め設定されたエンジン気筒における
点火・燃料供給順序とから次に点火・燃料供給すべき気
筒を判別するようになっている。
サ45からクランク角で180度毎に送出されるTDC
信号の発生間隔に基づいて検出したエンジンの行程周期
からエンジン回転数を演算すると共に、気筒判別センサ
46からの出力と予め設定されたエンジン気筒における
点火・燃料供給順序とから次に点火・燃料供給すべき気
筒を判別するようになっている。
【0014】更に、電子制御ユニット10は、各種セン
サ出力に基づき、アイドル運転状態、高負荷運転状態、
低負荷運転状態、減速燃料カット運転状態、O2フィー
ドバック制御運転状態等の各種エンジン運転状態を検出
し、検出したエンジン運転状態に応じた燃料噴射量、即
ち、燃料噴射弁3の開弁時間と最適点火時期を演算し、
演算した開弁時間に応じた駆動信号を各燃料噴射弁3に
供給して所要の燃料量を各気筒に供給すると共に、演算
した点火時期に応じた駆動信号を駆動回路からイグナイ
タ8に供給して混合気を点火させるようになっている。
サ出力に基づき、アイドル運転状態、高負荷運転状態、
低負荷運転状態、減速燃料カット運転状態、O2フィー
ドバック制御運転状態等の各種エンジン運転状態を検出
し、検出したエンジン運転状態に応じた燃料噴射量、即
ち、燃料噴射弁3の開弁時間と最適点火時期を演算し、
演算した開弁時間に応じた駆動信号を各燃料噴射弁3に
供給して所要の燃料量を各気筒に供給すると共に、演算
した点火時期に応じた駆動信号を駆動回路からイグナイ
タ8に供給して混合気を点火させるようになっている。
【0015】以下、上記構成の制御装置の作動を説明す
る。エンジン1の運転中、電子制御ユニット10は、図
4に示すエンジン運転制御ルーチンを所定周期で実行す
る。この制御ルーチンにおいて、制御ユニット10は、
フラグF1が、ストイキオ運転からリーン運転への切換
制御を実行中であることを表す値「1」であるか否かを
先ず判別し(ステップS1)、この判別結果が否定であ
れば、本制御ルーチンの前回サイクルで後述のように設
定されて制御ユニット10の記憶装置の今回フラグ値記
憶領域(図示略)に格納されているフラグ値F2nを、
前回フラグ値記憶領域(図示略)に前回フラグ値F2n-
1として格納する(ステップS2)。フラグF2はエン
ジン運転域を表すもので、その初期値は例えば「1」で
ある。
る。エンジン1の運転中、電子制御ユニット10は、図
4に示すエンジン運転制御ルーチンを所定周期で実行す
る。この制御ルーチンにおいて、制御ユニット10は、
フラグF1が、ストイキオ運転からリーン運転への切換
制御を実行中であることを表す値「1」であるか否かを
先ず判別し(ステップS1)、この判別結果が否定であ
れば、本制御ルーチンの前回サイクルで後述のように設
定されて制御ユニット10の記憶装置の今回フラグ値記
憶領域(図示略)に格納されているフラグ値F2nを、
前回フラグ値記憶領域(図示略)に前回フラグ値F2n-
1として格納する(ステップS2)。フラグF2はエン
ジン運転域を表すもので、その初期値は例えば「1」で
ある。
【0016】次に、制御ユニット10は、スロットルセ
ンサ42およびクランク角センサ45からの出力を読み
込み(ステップS3)、クランク角センサ出力の発生周
期を検出し、この検出周期からエンジン回転数Neを演
算する(ステップS4)。更に、制御ユニット10は、
ステップS3で読み込んだスロットルセンサ出力すなわ
ちスロットル開度αとステップS4で演算したエンジン
回転数Neとに基づいて、エンジン1がストイキオ運転
域で運転されているか否かを判別する(ステップS
5)。ストイキオ運転域は、エンジン1の急発進運転状
態、急加速運転状態などに対応するように、エンジン運
転状態パラメータたとえばスロットル開度αとエンジン
回転数Neとにより予め設定されている。
ンサ42およびクランク角センサ45からの出力を読み
込み(ステップS3)、クランク角センサ出力の発生周
期を検出し、この検出周期からエンジン回転数Neを演
算する(ステップS4)。更に、制御ユニット10は、
ステップS3で読み込んだスロットルセンサ出力すなわ
ちスロットル開度αとステップS4で演算したエンジン
回転数Neとに基づいて、エンジン1がストイキオ運転
域で運転されているか否かを判別する(ステップS
5)。ストイキオ運転域は、エンジン1の急発進運転状
態、急加速運転状態などに対応するように、エンジン運
転状態パラメータたとえばスロットル開度αとエンジン
回転数Neとにより予め設定されている。
【0017】そして、ステップS5での判別結果が肯定
であれば、制御ユニット10は、今回フラグ値F2nを
ストイキオ運転域を表す値「1」に設定し、これを今回
フラグ値記憶領域に格納し(ステップS6)、次に、ス
トイキオ運転制御を行う(ステップS7)。このストイ
キオ運転制御において、電子制御ユニット10は、エン
ジン運転状態パラメータたとえばスロットル開度αおよ
びエンジン回転数Neに応じて、この運転状態に適合す
る量の基本補助空気がバイパス通路20を介してエンジ
ン1に供給されるように、ISCバルブ30の開度を基
本補助空気量に対応する基本開度PBASに制御し、これ
により、スロットル弁5の急な閉弁動作に伴うエンジン
回転数の急減によるエンジンストップを防止する。
であれば、制御ユニット10は、今回フラグ値F2nを
ストイキオ運転域を表す値「1」に設定し、これを今回
フラグ値記憶領域に格納し(ステップS6)、次に、ス
トイキオ運転制御を行う(ステップS7)。このストイ
キオ運転制御において、電子制御ユニット10は、エン
ジン運転状態パラメータたとえばスロットル開度αおよ
びエンジン回転数Neに応じて、この運転状態に適合す
る量の基本補助空気がバイパス通路20を介してエンジ
ン1に供給されるように、ISCバルブ30の開度を基
本補助空気量に対応する基本開度PBASに制御し、これ
により、スロットル弁5の急な閉弁動作に伴うエンジン
回転数の急減によるエンジンストップを防止する。
【0018】また、電子制御ユニット10は、燃料噴射
弁3の開弁時間Tinjを次式に従って演算する。 Tinj = (A/Nm÷λS)×K1×K2+T0 ここに、A/Nmは、エアフローセンサ41によって検
出されたカルマン渦周波数とステップS4で演算したエ
ンジン回転数Neとから求められる気筒に吸入される一
吸気行程当たりの空気量である。λSは目標空燃比(第
一の基本空燃比)で、理論空燃比或いはその近傍値(例
えば、空燃比14.7)に設定される。K1は燃料流量
を開弁時間に換算するための係数を表す。K2はエンジ
ン運転状態を表す種々のパラメータによって設定される
補正係数値で、例えばエンジン水温センサ44により検
出されたエンジン水温TW、O2センサ43により検出さ
れた排気ガス中酸素濃度などに応じて設定される。T0
は、図示しないバッテリセンサにより検出されるバッテ
リ電圧等に応じて設定される補正値である。
弁3の開弁時間Tinjを次式に従って演算する。 Tinj = (A/Nm÷λS)×K1×K2+T0 ここに、A/Nmは、エアフローセンサ41によって検
出されたカルマン渦周波数とステップS4で演算したエ
ンジン回転数Neとから求められる気筒に吸入される一
吸気行程当たりの空気量である。λSは目標空燃比(第
一の基本空燃比)で、理論空燃比或いはその近傍値(例
えば、空燃比14.7)に設定される。K1は燃料流量
を開弁時間に換算するための係数を表す。K2はエンジ
ン運転状態を表す種々のパラメータによって設定される
補正係数値で、例えばエンジン水温センサ44により検
出されたエンジン水温TW、O2センサ43により検出さ
れた排気ガス中酸素濃度などに応じて設定される。T0
は、図示しないバッテリセンサにより検出されるバッテ
リ電圧等に応じて設定される補正値である。
【0019】そして、電子制御ユニット10は、上述の
ようにして演算した開弁時間Tinjに応じた駆動信号を
燃料噴射弁3に供給し、開弁時間Tinjに対応する燃料
量を今回供給すべき気筒に供給して、エンジン1をスト
イキオ運転する。このストイキオ運転中、制御ユニット
10は、エンジン回転数Ne等の関数として予め設定さ
れた第1基本点火時期θIG1に基づきイグナイタ8に駆
動信号を送出して、点火時期θIG1に対応するクランク
角度位置で点火が行われるように点火時期を制御する。
ようにして演算した開弁時間Tinjに応じた駆動信号を
燃料噴射弁3に供給し、開弁時間Tinjに対応する燃料
量を今回供給すべき気筒に供給して、エンジン1をスト
イキオ運転する。このストイキオ運転中、制御ユニット
10は、エンジン回転数Ne等の関数として予め設定さ
れた第1基本点火時期θIG1に基づきイグナイタ8に駆
動信号を送出して、点火時期θIG1に対応するクランク
角度位置で点火が行われるように点火時期を制御する。
【0020】再び図4を参照して、本制御ルーチンを更
に説明する。上記ステップS5での判別結果が否定、す
なわちエンジン1がストイキオ運転域で運転されていな
いと判別すると、制御ユニット10は、今回フラグ値F
2nをリーン運転域を表す値「0」に設定し、これを今
回フラグ値記憶領域に格納し(ステップS8)、次に、
ステップS2で前回フラグ値記憶領域に格納した前回フ
ラグ値F2n-1がストイキオ運転域を表す値「1」であ
るか否かを判別し(ステップS9)、この判別結果が肯
定であればステップS10でフラグF1を値「1」に設
定して今回サイクルでの本制御ルーチンの実行を終了す
る。
に説明する。上記ステップS5での判別結果が否定、す
なわちエンジン1がストイキオ運転域で運転されていな
いと判別すると、制御ユニット10は、今回フラグ値F
2nをリーン運転域を表す値「0」に設定し、これを今
回フラグ値記憶領域に格納し(ステップS8)、次に、
ステップS2で前回フラグ値記憶領域に格納した前回フ
ラグ値F2n-1がストイキオ運転域を表す値「1」であ
るか否かを判別し(ステップS9)、この判別結果が肯
定であればステップS10でフラグF1を値「1」に設
定して今回サイクルでの本制御ルーチンの実行を終了す
る。
【0021】次のサイクルのステップS1ではフラグF
1の値が「1」であると判別されるので、制御ユニット
11は、ストイキオ運転からリーン運転への移行のため
の、図5ないし図8に詳細に示す切換制御を行う(ステ
ップS11)。この切換制御において、制御ユニット1
0は、図4のステップS3で検出したスロットル開度α
とステップS4で演算したエンジン回転数Neとに基づ
き、図示しないα・Ne−T1マップからISCバルブ
開動作に対する吸入空気量の応答遅れ時間T1を求め、
図示しないα・Ne−T2マップから遅角制御時間T2
を求め、更に、図示しないα・Ne−T3マップから進
角制御時間T3を求める(ステップS21)。
1の値が「1」であると判別されるので、制御ユニット
11は、ストイキオ運転からリーン運転への移行のため
の、図5ないし図8に詳細に示す切換制御を行う(ステ
ップS11)。この切換制御において、制御ユニット1
0は、図4のステップS3で検出したスロットル開度α
とステップS4で演算したエンジン回転数Neとに基づ
き、図示しないα・Ne−T1マップからISCバルブ
開動作に対する吸入空気量の応答遅れ時間T1を求め、
図示しないα・Ne−T2マップから遅角制御時間T2
を求め、更に、図示しないα・Ne−T3マップから進
角制御時間T3を求める(ステップS21)。
【0022】次に、制御ユニット10は、スロットル開
度αとエンジン回転数Neとに基づき、ストイキオ運転
からリーン運転への切換開始時から切換完了時までのI
SCバルブ開弁量ΔPISCを演算する(ステップS2
2)。このISCバルブ開弁量ΔPISCの演算におい
て、スロットル開度αとエンジン回転数Neとに基づ
き、リーン運転時の目標吸入空気量A/NLが、制御ユ
ニット10の記憶装置に予め記憶されたα・Ne−A/
NLマップ(図示略)から読み出される。このマップ
は、好ましくは、ストイキオ運転でのエンジントルクと
略同じトルクがリーン運転で得るために必要な空気量を
与えるように、換言すれば、エンジン1への燃料供給量
を略一定に保持しつつ、空気量だけを増量してストイキ
オ運転からリーン運転への切り換えを行ってエンジンシ
ョックを防止可能なように設定されている。
度αとエンジン回転数Neとに基づき、ストイキオ運転
からリーン運転への切換開始時から切換完了時までのI
SCバルブ開弁量ΔPISCを演算する(ステップS2
2)。このISCバルブ開弁量ΔPISCの演算におい
て、スロットル開度αとエンジン回転数Neとに基づ
き、リーン運転時の目標吸入空気量A/NLが、制御ユ
ニット10の記憶装置に予め記憶されたα・Ne−A/
NLマップ(図示略)から読み出される。このマップ
は、好ましくは、ストイキオ運転でのエンジントルクと
略同じトルクがリーン運転で得るために必要な空気量を
与えるように、換言すれば、エンジン1への燃料供給量
を略一定に保持しつつ、空気量だけを増量してストイキ
オ運転からリーン運転への切り換えを行ってエンジンシ
ョックを防止可能なように設定されている。
【0023】なお、リーン運転時の目標吸入空気量A/
NLをエンジン運転状態に応じて設定しても良い。この
場合、スロットル弁開度αとエンジン回転数Neとに基
づいてα・Ne−A/NSマップ(図示略)から読み出
したストイキオ運転時の吸入空気量A/NSと、リーン
運転時の目標空燃比λLと、ストイキオ運転時の目標空
燃比(第二基本空燃比)λSとに基づき、目標吸入空気
量A/NLが次式から演算される。なお、目標空燃比λL
は、理論空燃比よりも燃料希薄側の所定値(例えば、空
燃比22)に設定される。
NLをエンジン運転状態に応じて設定しても良い。この
場合、スロットル弁開度αとエンジン回転数Neとに基
づいてα・Ne−A/NSマップ(図示略)から読み出
したストイキオ運転時の吸入空気量A/NSと、リーン
運転時の目標空燃比λLと、ストイキオ運転時の目標空
燃比(第二基本空燃比)λSとに基づき、目標吸入空気
量A/NLが次式から演算される。なお、目標空燃比λL
は、理論空燃比よりも燃料希薄側の所定値(例えば、空
燃比22)に設定される。
【0024】A/NL = (A/NS÷λS)×λL 以上のようにして目標吸入空気量A/NLが求まると、
制御ユニット10は、この目標吸入空気量A/NLと実
際の吸入空気量A/Nmとの偏差ΔA/Nを求め、次
に、偏差ΔA/Nに応じたISC開弁量ΔPISCを例え
ば次式から演算する。
制御ユニット10は、この目標吸入空気量A/NLと実
際の吸入空気量A/Nmとの偏差ΔA/Nを求め、次
に、偏差ΔA/Nに応じたISC開弁量ΔPISCを例え
ば次式から演算する。
【0025】ΔPISC = KP・ΔA/N ここに、KPはフィードバック比例項ゲインである。な
お、ゲインKPを例えばエンジン回転数Neに応じて可
変設定するようにしても良い。ステップS22において
ISCバルブ開弁動作量ΔPISCが求まると、制御ユニ
ット10は、ステップS23において、切換制御完了時
点での目標ISCバルブ開度PISCを次式から演算す
る。
お、ゲインKPを例えばエンジン回転数Neに応じて可
変設定するようにしても良い。ステップS22において
ISCバルブ開弁動作量ΔPISCが求まると、制御ユニ
ット10は、ステップS23において、切換制御完了時
点での目標ISCバルブ開度PISCを次式から演算す
る。
【0026】PISC = PBAS+ΔPISC 次に、ISCバルブ開弁動作量ΔPISCと、ステップS
21で求めた応答遅れ時間T1、遅角制御時間T2およ
び進角制御時間T3と、予め設定した制御動作周期ΔT
とに基づいて、一制御動作周期ΔT当たりのISCバル
ブ開度変化量ΔDISCが演算される(ステップS2
3)。
21で求めた応答遅れ時間T1、遅角制御時間T2およ
び進角制御時間T3と、予め設定した制御動作周期ΔT
とに基づいて、一制御動作周期ΔT当たりのISCバル
ブ開度変化量ΔDISCが演算される(ステップS2
3)。
【0027】ステップS24では、遅角制御時間T2と
予め設定した一制御動作周期ΔT当たりの遅角制御量Δ
θLとに基づき遅角制御時間T2中の遅角量が演算され
(或いは、予め設定した遅角量と遅角制御時間T2とに
基づき一制御動作周期ΔT当たりの遅角制御量ΔθLが
演算され)、次いで、この遅角量とリーン運転時の目標
点火時期(第2基本点火時期)θIG2と進角制御時間T
3とに基づき一制御動作周期ΔT当たりの進角制御量Δ
θAが演算される。
予め設定した一制御動作周期ΔT当たりの遅角制御量Δ
θLとに基づき遅角制御時間T2中の遅角量が演算され
(或いは、予め設定した遅角量と遅角制御時間T2とに
基づき一制御動作周期ΔT当たりの遅角制御量ΔθLが
演算され)、次いで、この遅角量とリーン運転時の目標
点火時期(第2基本点火時期)θIG2と進角制御時間T
3とに基づき一制御動作周期ΔT当たりの進角制御量Δ
θAが演算される。
【0028】そして、ステップS25では、ストイキオ
運転時の目標空燃比(第1基本空燃比)λSとリーン運
転時の目標空燃比(第2基本空燃比)λLと進角制御時
間(空燃比リーン化制御時間)T3とに基づき、一制御
動作周期ΔT当たりの空燃比制御量Δλが演算される。
次に、制御ユニット10は、ステップS21で求めた応
答遅れ時間T1を制御動作周期ΔTで除して得た値を丸
めた値T1’をタイマ(図示略)にセットし(ステップ
S26)、タイマの記憶値T1’が「0」であるか否か
を判別する(ステップS27)。応答遅れ時間T1がセ
ットされた直後はステップS25での判別結果は否定に
なるので、制御ユニット10は、制御動作周期ΔTだけ
待機した後、タイマの記憶値T1’から「1」を減じ
(ステップS28,S29)、現在の設定ISCバルブ
開度DISC(初期値は基本開度PBASに対応)とISCバ
ルブ開度変化量ΔDISCとの和を新たな設定ISCバル
ブ開度DISCとして設定し(ステップS30)、ISC
バルブ開度変化量ΔDISCに相当する駆動信号をパルス
モータ32に送出してISCバルブ30の開度を増大さ
せる(ステップS31)。これにより、切換制御におけ
るISCバルブ30の開弁動作が、切換制御開始時点
(図9のt0時点)から開始される。
運転時の目標空燃比(第1基本空燃比)λSとリーン運
転時の目標空燃比(第2基本空燃比)λLと進角制御時
間(空燃比リーン化制御時間)T3とに基づき、一制御
動作周期ΔT当たりの空燃比制御量Δλが演算される。
次に、制御ユニット10は、ステップS21で求めた応
答遅れ時間T1を制御動作周期ΔTで除して得た値を丸
めた値T1’をタイマ(図示略)にセットし(ステップ
S26)、タイマの記憶値T1’が「0」であるか否か
を判別する(ステップS27)。応答遅れ時間T1がセ
ットされた直後はステップS25での判別結果は否定に
なるので、制御ユニット10は、制御動作周期ΔTだけ
待機した後、タイマの記憶値T1’から「1」を減じ
(ステップS28,S29)、現在の設定ISCバルブ
開度DISC(初期値は基本開度PBASに対応)とISCバ
ルブ開度変化量ΔDISCとの和を新たな設定ISCバル
ブ開度DISCとして設定し(ステップS30)、ISC
バルブ開度変化量ΔDISCに相当する駆動信号をパルス
モータ32に送出してISCバルブ30の開度を増大さ
せる(ステップS31)。これにより、切換制御におけ
るISCバルブ30の開弁動作が、切換制御開始時点
(図9のt0時点)から開始される。
【0029】その後、ステップS27〜S31が繰り返
し実行されて、図9に示すようにISCバルブ開度が時
間経過につれて漸増するようにISCバルブ開度がオー
プンループ制御される。ステップS27において、タイ
マの記憶値T1’が「0」になったと判別されると、タ
イマに遅角制御時間T2に対応する値T2’がセットさ
れ(ステップS32)、タイマの記憶値T2’が「0」
であるか否かが判別される(ステップS33)。遅角制
御時間T2がセットされた直後ではステップS33での
判別結果が否定になるので、制御ユニット10は、制御
動作周期ΔTだけ待機した後、タイマの記憶値T2’か
ら「1」を減じ(ステップS34,S35)、現在の設
定点火時期θIG(初期値は第1基本点火時期θIG1と同
一)から、予め設定した一制御動作周期ΔT当たりの遅
角制御量ΔθLを減じて得た値を、新たな設定点火時期
θIGとして設定すると共に、現在の設定ISCバルブ開
度DISCとISCバルブ開度変化量ΔDISCとの和を新た
な設定ISCバルブ開度DISCとして設定し(ステップ
S36)、更に、設定点火時期θIGに対応する駆動信号
をイグナイタ8に送出して点火時期を遅角させると共に
ISCバルブ開度変化量ΔDISCに相当する駆動信号を
パルスモータ32に送出してISCバルブ開度を増大さ
せる(ステップS37)。これにより、切換制御開始時
点t0から、ISCバルブ開度変化に対する吸入空気量
の応答遅れ時間T1が経過して吸入空気量が増大し始め
ると(t1時点)、吸入空気量を継続して増大させつ
つ、この吸入空気量の増大に伴うトルク増大を抑制すべ
く、遅角制御が開始される。
し実行されて、図9に示すようにISCバルブ開度が時
間経過につれて漸増するようにISCバルブ開度がオー
プンループ制御される。ステップS27において、タイ
マの記憶値T1’が「0」になったと判別されると、タ
イマに遅角制御時間T2に対応する値T2’がセットさ
れ(ステップS32)、タイマの記憶値T2’が「0」
であるか否かが判別される(ステップS33)。遅角制
御時間T2がセットされた直後ではステップS33での
判別結果が否定になるので、制御ユニット10は、制御
動作周期ΔTだけ待機した後、タイマの記憶値T2’か
ら「1」を減じ(ステップS34,S35)、現在の設
定点火時期θIG(初期値は第1基本点火時期θIG1と同
一)から、予め設定した一制御動作周期ΔT当たりの遅
角制御量ΔθLを減じて得た値を、新たな設定点火時期
θIGとして設定すると共に、現在の設定ISCバルブ開
度DISCとISCバルブ開度変化量ΔDISCとの和を新た
な設定ISCバルブ開度DISCとして設定し(ステップ
S36)、更に、設定点火時期θIGに対応する駆動信号
をイグナイタ8に送出して点火時期を遅角させると共に
ISCバルブ開度変化量ΔDISCに相当する駆動信号を
パルスモータ32に送出してISCバルブ開度を増大さ
せる(ステップS37)。これにより、切換制御開始時
点t0から、ISCバルブ開度変化に対する吸入空気量
の応答遅れ時間T1が経過して吸入空気量が増大し始め
ると(t1時点)、吸入空気量を継続して増大させつ
つ、この吸入空気量の増大に伴うトルク増大を抑制すべ
く、遅角制御が開始される。
【0030】その後、ステップS33〜S37が繰り返
し実行されて、点火時期は図9に示すように時間経過に
つれて第1点火時期θIG1に関して遅れ側に制御され、
吸入空気量の増大によるトルク変動が防止される。ステ
ップS33において、タイマの記憶値T2’が「0」に
なったと判別されると、タイマに進角制御時間T3に対
応する値T3’がセットされ(ステップS38)、タイ
マの記憶値T2’が「0」であるか否かが判別される
(ステップS39)。進角制御時間T3がセットされた
直後ではステップS39での判別結果が否定になるの
で、制御ユニット10は、制御動作周期ΔTだけ待機し
た後、タイマの記憶値T3’から「1」を減じ(ステッ
プS40,S41)、現在の設定点火時期θIG(初期値
はθIG1−ΔθL・(T2/ΔT)に等しい)とステップ
S24で演算した一制御動作周期ΔT当たりの遅角制御
量ΔθAとの和を新たな設定点火時期θIGとして設定し
(ステップS42)、次に、現在の目標空燃比λ(初期
値は、ストイキオ運転時の目標空燃比(第1基本空燃
比)λSと同一)とステップS25で演算した一制御動
作周期ΔT当たりの空燃比制御量Δλとの和を新たな目
標空燃比λとして設定する(ステップS43)。そし
て、制御ユニット10は、設定ISCバルブ開度DISC
が目標ISCバルブ開度PISCに達したか否かを判別し
(ステップS44)、この判別結果が否定であれば設定
ISCバルブ開度DISCの更新およびISCバルブ開度
変化量ΔDISCに相当する駆動信号の送出を継続する一
方、判別結果が肯定であれば設定ISCバルブ開度の更
新および駆動信号の送出を終了し(ステップS45)、
目標ISCバルブ開度PISCに達するまではISCバル
ブ開度を増大させつつ、設定点火時期θIGに対応する駆
動信号をイグナイタ8に送出して点火時期を進角させる
と共に、空燃比が目標空燃比λになるような開弁時間に
対応する駆動信号を燃料噴射弁3に送出して空燃比をリ
ーン化させる(ステップS46)。
し実行されて、点火時期は図9に示すように時間経過に
つれて第1点火時期θIG1に関して遅れ側に制御され、
吸入空気量の増大によるトルク変動が防止される。ステ
ップS33において、タイマの記憶値T2’が「0」に
なったと判別されると、タイマに進角制御時間T3に対
応する値T3’がセットされ(ステップS38)、タイ
マの記憶値T2’が「0」であるか否かが判別される
(ステップS39)。進角制御時間T3がセットされた
直後ではステップS39での判別結果が否定になるの
で、制御ユニット10は、制御動作周期ΔTだけ待機し
た後、タイマの記憶値T3’から「1」を減じ(ステッ
プS40,S41)、現在の設定点火時期θIG(初期値
はθIG1−ΔθL・(T2/ΔT)に等しい)とステップ
S24で演算した一制御動作周期ΔT当たりの遅角制御
量ΔθAとの和を新たな設定点火時期θIGとして設定し
(ステップS42)、次に、現在の目標空燃比λ(初期
値は、ストイキオ運転時の目標空燃比(第1基本空燃
比)λSと同一)とステップS25で演算した一制御動
作周期ΔT当たりの空燃比制御量Δλとの和を新たな目
標空燃比λとして設定する(ステップS43)。そし
て、制御ユニット10は、設定ISCバルブ開度DISC
が目標ISCバルブ開度PISCに達したか否かを判別し
(ステップS44)、この判別結果が否定であれば設定
ISCバルブ開度DISCの更新およびISCバルブ開度
変化量ΔDISCに相当する駆動信号の送出を継続する一
方、判別結果が肯定であれば設定ISCバルブ開度の更
新および駆動信号の送出を終了し(ステップS45)、
目標ISCバルブ開度PISCに達するまではISCバル
ブ開度を増大させつつ、設定点火時期θIGに対応する駆
動信号をイグナイタ8に送出して点火時期を進角させる
と共に、空燃比が目標空燃比λになるような開弁時間に
対応する駆動信号を燃料噴射弁3に送出して空燃比をリ
ーン化させる(ステップS46)。
【0031】この様に、空燃比のリーン化は、吸入空気
量が増大し始める時点t1から時間T2が経過した時点
t2において開始され、換言すれば、吸入空気量が相当
程度増大した状態で開始される。しかも、リーン化が進
むにつれて点火時期が進角される。このため、図2に実
線で示すようにISCバルブの開弁開始と同時にリーン
化を開始する場合とは異なり、大きいトルクの落ち込み
が生じることがない。すなわち、図9に示すように、ト
ルクの落ち込みは少なく、ショックの発生が回避され
る。また、図2に破線で示す場合に比べて、空燃比切換
に要する時間ひいては窒素酸化物が増大する空燃比領域
でのエンジン運転時間が短く、窒素酸化物の排出量が抑
制される。
量が増大し始める時点t1から時間T2が経過した時点
t2において開始され、換言すれば、吸入空気量が相当
程度増大した状態で開始される。しかも、リーン化が進
むにつれて点火時期が進角される。このため、図2に実
線で示すようにISCバルブの開弁開始と同時にリーン
化を開始する場合とは異なり、大きいトルクの落ち込み
が生じることがない。すなわち、図9に示すように、ト
ルクの落ち込みは少なく、ショックの発生が回避され
る。また、図2に破線で示す場合に比べて、空燃比切換
に要する時間ひいては窒素酸化物が増大する空燃比領域
でのエンジン運転時間が短く、窒素酸化物の排出量が抑
制される。
【0032】その後、ステップS39〜S44が繰り返
し実行されて、図9に示すように、点火時期は、ストイ
キオ運転に適合した第一基本点火時期θIG1に関して遅
れ側の値からリーン運転に適合した第二基本点火時期θ
IG2に向けて進角制御され、空燃比A/Fは、ストイキ
オ運転に適合した第一基本空燃比からリーン運転に適合
した第二基本空燃比に向けてリーン化制御される。
し実行されて、図9に示すように、点火時期は、ストイ
キオ運転に適合した第一基本点火時期θIG1に関して遅
れ側の値からリーン運転に適合した第二基本点火時期θ
IG2に向けて進角制御され、空燃比A/Fは、ストイキ
オ運転に適合した第一基本空燃比からリーン運転に適合
した第二基本空燃比に向けてリーン化制御される。
【0033】そして、ステップS39でT3’=0と判
別すると、図5ないし図8の切換制御ルーチンから図4
の制御ルーチンに戻り、制御ユニット10は、フラグF
に切換制御完了を表す値「0」をセットする(図4のス
テップS12)。この切換制御完了時点(図9のt3時
点)では、吸入空気量がリーン運転時の目標吸入空気量
A/NLに完全には到達していないため、図9に示すよ
うにエンジン出力トルクが落ち込む。但し、ISCバル
ブ30の開弁動作開始時点t0から相当時間が経過して
相当の吸入空気量がエンジン1に供給されており、この
トルクの落ち込みは僅かであって、ショック発生を来す
ことはない。
別すると、図5ないし図8の切換制御ルーチンから図4
の制御ルーチンに戻り、制御ユニット10は、フラグF
に切換制御完了を表す値「0」をセットする(図4のス
テップS12)。この切換制御完了時点(図9のt3時
点)では、吸入空気量がリーン運転時の目標吸入空気量
A/NLに完全には到達していないため、図9に示すよ
うにエンジン出力トルクが落ち込む。但し、ISCバル
ブ30の開弁動作開始時点t0から相当時間が経過して
相当の吸入空気量がエンジン1に供給されており、この
トルクの落ち込みは僅かであって、ショック発生を来す
ことはない。
【0034】切換制御完了以降、図4の制御ルーチンが
再度実行されるが、切換制御完了時にフラグF1の値が
「0」にセットされたことから、切換制御完了直後の制
御ルーチン実行サイクルのステップS1での判別結果は
否定になる。そして、ステップS2では切換制御開始時
のF2フラグ値0がF2n-1として記憶されると共に、
ステップS5でストイキオ運転域ではないと判別されて
ステップS8でフラグ値F2nが「0」にセットされる
ので、ステップS9での判別結果が否定になる。このた
め、切換制御完了直後からリーン運転制御(ステップS
13)が実行されることになる。
再度実行されるが、切換制御完了時にフラグF1の値が
「0」にセットされたことから、切換制御完了直後の制
御ルーチン実行サイクルのステップS1での判別結果は
否定になる。そして、ステップS2では切換制御開始時
のF2フラグ値0がF2n-1として記憶されると共に、
ステップS5でストイキオ運転域ではないと判別されて
ステップS8でフラグ値F2nが「0」にセットされる
ので、ステップS9での判別結果が否定になる。このた
め、切換制御完了直後からリーン運転制御(ステップS
13)が実行されることになる。
【0035】このリーン運転制御において、電子制御ユ
ニット10は、吸入空気量がリーン運転時の目標吸入空
気量A/NLになるようにISCバルブ30の開度を制
御し、また、空燃比がリーン運転時の目標空燃比λLに
なるように燃料噴射弁3の開弁時間すなわちエンジン1
への燃料供給量を制御し、点火時期をリーン運転時の目
標点火時期θIG2に制御する。
ニット10は、吸入空気量がリーン運転時の目標吸入空
気量A/NLになるようにISCバルブ30の開度を制
御し、また、空燃比がリーン運転時の目標空燃比λLに
なるように燃料噴射弁3の開弁時間すなわちエンジン1
への燃料供給量を制御し、点火時期をリーン運転時の目
標点火時期θIG2に制御する。
【0036】以下、本発明の第2実施例による希薄燃焼
エンジンの制御方法を説明する。この実施例の制御方法
は、図3に示す制御装置にブーストセンサ47(図3)
を追加装備した制御装置により実施可能であり、従っ
て、装置構成の説明を省略する。本実施例の方法は、基
本的には第1実施例の場合と同様で、図4に示す制御手
順を実行するもので、図4のステップS11で実行され
る切換制御(図10〜図12にその一部を詳細に示す)
が図5〜図8に示すものと一部異なる。
エンジンの制御方法を説明する。この実施例の制御方法
は、図3に示す制御装置にブーストセンサ47(図3)
を追加装備した制御装置により実施可能であり、従っ
て、装置構成の説明を省略する。本実施例の方法は、基
本的には第1実施例の場合と同様で、図4に示す制御手
順を実行するもので、図4のステップS11で実行され
る切換制御(図10〜図12にその一部を詳細に示す)
が図5〜図8に示すものと一部異なる。
【0037】図10〜図12を参照すると、切換制御
の、図5のステップS21に対応するステップS121
において、電子制御ユニット10は、切換制御開始時点
での吸気管内負圧PB0を表すブーストセンサ47からの
出力を読み込んでこれを記憶し、この圧力データPB0と
図4のステップS4で演算したエンジン回転数Neとに
基づき、切換制御開始時点t0から空燃比リーン化制御
開始時点t2までの期間における吸気管内負圧上昇量の
設定値ΔPを、図示しないPB0・Ne−ΔPマップから
求めると共に、図示しないPB0・Ne−T3マップから
進角制御時間T3を求める。
の、図5のステップS21に対応するステップS121
において、電子制御ユニット10は、切換制御開始時点
での吸気管内負圧PB0を表すブーストセンサ47からの
出力を読み込んでこれを記憶し、この圧力データPB0と
図4のステップS4で演算したエンジン回転数Neとに
基づき、切換制御開始時点t0から空燃比リーン化制御
開始時点t2までの期間における吸気管内負圧上昇量の
設定値ΔPを、図示しないPB0・Ne−ΔPマップから
求めると共に、図示しないPB0・Ne−T3マップから
進角制御時間T3を求める。
【0038】次に、図5のステップS22〜S25に夫
々対応するステップS122〜S125を順次実行し
て、切換制御開始時点t0から完了時点t3までのISC
バルブ開弁量ΔPISCならびに一制御動作周期ΔT当た
りのISCバルブ開度変化量ΔDISC、進角制御量ΔθA
および空燃比制御量Δλを求める。次に、電子制御ユニ
ット10は、ブーストセンサ出力PBを読み込み(ステ
ップS126)、この圧力データPBがステップS12
1で記憶した圧力データPB0を上回るか否かを判別する
(ステップS127)。切換制御開始直後は、この判別
結果が否定になるので、制御ユニット10は、図6のス
テップS28、S30及びS31に夫々対応するステッ
プS128〜S130を順次実行して、切換制御におけ
るISCバルブ30の開弁動作を開始する。
々対応するステップS122〜S125を順次実行し
て、切換制御開始時点t0から完了時点t3までのISC
バルブ開弁量ΔPISCならびに一制御動作周期ΔT当た
りのISCバルブ開度変化量ΔDISC、進角制御量ΔθA
および空燃比制御量Δλを求める。次に、電子制御ユニ
ット10は、ブーストセンサ出力PBを読み込み(ステ
ップS126)、この圧力データPBがステップS12
1で記憶した圧力データPB0を上回るか否かを判別する
(ステップS127)。切換制御開始直後は、この判別
結果が否定になるので、制御ユニット10は、図6のス
テップS28、S30及びS31に夫々対応するステッ
プS128〜S130を順次実行して、切換制御におけ
るISCバルブ30の開弁動作を開始する。
【0039】その後、ステップS126〜S130が繰
り返し実行されてISCバルブ開度が時間経過につれて
漸増する。そして、図9のt1時点付近で吸入空気量ひ
いては吸気管内負圧PBが増大し始め、ステップS12
7での判別結果が肯定になる。この場合、制御ユニット
10は、ステップS126で読み込んだ圧力データPB
が、切換制御開始時点t0での圧力データPB0とステッ
プS121で求めた圧力上昇量ΔPとの和に達したか否
かを判別する(ステップS131)。
り返し実行されてISCバルブ開度が時間経過につれて
漸増する。そして、図9のt1時点付近で吸入空気量ひ
いては吸気管内負圧PBが増大し始め、ステップS12
7での判別結果が肯定になる。この場合、制御ユニット
10は、ステップS126で読み込んだ圧力データPB
が、切換制御開始時点t0での圧力データPB0とステッ
プS121で求めた圧力上昇量ΔPとの和に達したか否
かを判別する(ステップS131)。
【0040】吸入空気量が増大し始めるt1時点付近で
は、吸入空気量の増大に伴う吸気管内圧力の上昇は未だ
大きくなく、従ってステップS131での判別結果は否
定になる。そこで、制御ユニット1は、図7のステップ
S34、S36及びS37に夫々対応するステップS1
32〜S134を順次実行して、ISCバルブ開度を増
大させつつ切換制御における点火時期遅角制御を開始
し、次に、ブーストセンサ出力PBを読み込み(ステッ
プS135)、上述のステップS131〜S135を繰
り返し実行する。
は、吸入空気量の増大に伴う吸気管内圧力の上昇は未だ
大きくなく、従ってステップS131での判別結果は否
定になる。そこで、制御ユニット1は、図7のステップ
S34、S36及びS37に夫々対応するステップS1
32〜S134を順次実行して、ISCバルブ開度を増
大させつつ切換制御における点火時期遅角制御を開始
し、次に、ブーストセンサ出力PBを読み込み(ステッ
プS135)、上述のステップS131〜S135を繰
り返し実行する。
【0041】そして、ステップS131において、圧力
データPBが、圧力データPB0と圧力上昇量ΔPとの和
に達し、従って、空燃比リーン化を開始すべきであると
判別すると、制御ユニット10は、図8のステップS3
8〜S46を順次実行して、ISCバルブ開弁制御およ
び点火時期進角制御を行いつつ空燃比リーン化制御を行
う。
データPBが、圧力データPB0と圧力上昇量ΔPとの和
に達し、従って、空燃比リーン化を開始すべきであると
判別すると、制御ユニット10は、図8のステップS3
8〜S46を順次実行して、ISCバルブ開弁制御およ
び点火時期進角制御を行いつつ空燃比リーン化制御を行
う。
【0042】本発明は上記第1および第2実施例に限定
されず、種々に変更可能であり、またドライブバイワイ
ヤ式スロットル制御方式即ちスロットルバルブ直動方式
などにも適用可能である。例えば、両実施例では、アイ
ドル回転数制御と兼用のバイパス通路20およびISC
バルブ30を用いて、ストイキオ運転からリーン運転へ
の切換制御およびリーン運転制御での空気量供給制御を
行うようにしたが、専用のバイパス通路およびバルブを
用いてこれを実行しても良い。また、小流量のエアバイ
パスバルブを併用しても良い。
されず、種々に変更可能であり、またドライブバイワイ
ヤ式スロットル制御方式即ちスロットルバルブ直動方式
などにも適用可能である。例えば、両実施例では、アイ
ドル回転数制御と兼用のバイパス通路20およびISC
バルブ30を用いて、ストイキオ運転からリーン運転へ
の切換制御およびリーン運転制御での空気量供給制御を
行うようにしたが、専用のバイパス通路およびバルブを
用いてこれを実行しても良い。また、小流量のエアバイ
パスバルブを併用しても良い。
【0043】
【発明の効果】上述のように、本発明の希薄燃焼エンジ
ンの制御方法は、エンジンの運転状態を検出する運転状
態検出手段の検出結果に応じてストイキオ運転域とリー
ン運転域とを判定する運転域判定手段と、上記運転域判
定手段が上記ストイキオ運転域と判定したときに第一の
基本空燃比及び第一の基本点火時期に基づきストイキオ
運転が行われ、上記運転域判定手段がリーン運転域と判
定したときに上記第一の基本空燃比よりもリーン側で設
定される第二の基本空燃比及び第一の基本点火時期より
も進角側で設定される第二の基本点火時期に基づきリー
ン運転が行われるように上記エンジンを制御する運転制
御手段と、上記エンジンの吸入空気量を増減する吸入空
気量増減手段とを備え、上記運転制御手段が上記ストイ
キオ運転から上記リーン運転に切り替え制御するとき
に、上記第一の基本空燃比及び上記第一の基本点火時期
での運転の下で上記吸入空気量増減手段を吸入空気量を
増量する側に制御するとともに、吸入空気量の増量作動
に対応させて点火時期を上記第一の基本点火時期よりも
一旦遅角させたのち空燃比及び点火時期を上記第二の基
本空燃比及び上記第二の基本点火時期へ制御するように
したので、エンジン出力の変動および窒素酸化物の発生
を抑制しつつエンジンのストイキオ運転とリーン運転と
の間での切換えを簡易な制御システムにより実行でき
る。
ンの制御方法は、エンジンの運転状態を検出する運転状
態検出手段の検出結果に応じてストイキオ運転域とリー
ン運転域とを判定する運転域判定手段と、上記運転域判
定手段が上記ストイキオ運転域と判定したときに第一の
基本空燃比及び第一の基本点火時期に基づきストイキオ
運転が行われ、上記運転域判定手段がリーン運転域と判
定したときに上記第一の基本空燃比よりもリーン側で設
定される第二の基本空燃比及び第一の基本点火時期より
も進角側で設定される第二の基本点火時期に基づきリー
ン運転が行われるように上記エンジンを制御する運転制
御手段と、上記エンジンの吸入空気量を増減する吸入空
気量増減手段とを備え、上記運転制御手段が上記ストイ
キオ運転から上記リーン運転に切り替え制御するとき
に、上記第一の基本空燃比及び上記第一の基本点火時期
での運転の下で上記吸入空気量増減手段を吸入空気量を
増量する側に制御するとともに、吸入空気量の増量作動
に対応させて点火時期を上記第一の基本点火時期よりも
一旦遅角させたのち空燃比及び点火時期を上記第二の基
本空燃比及び上記第二の基本点火時期へ制御するように
したので、エンジン出力の変動および窒素酸化物の発生
を抑制しつつエンジンのストイキオ運転とリーン運転と
の間での切換えを簡易な制御システムにより実行でき
る。
【図1】従来装置に点火時期制御を導入した場合におけ
るストイキオ運転からリーン運転への移行時の吸入空気
量、点火時期、空燃比およびエンジン出力トルクの時間
変化を例示するグラフである。
るストイキオ運転からリーン運転への移行時の吸入空気
量、点火時期、空燃比およびエンジン出力トルクの時間
変化を例示するグラフである。
【図2】図1に関連する従来装置においてISCバルブ
のみによりバイパスエア供給を行う場合での、吸入空気
量などの時間変化を例示する図1と同様のグラフであ
る。
のみによりバイパスエア供給を行う場合での、吸入空気
量などの時間変化を例示する図1と同様のグラフであ
る。
【図3】本発明の制御方法を実施するための制御装置を
周辺要素と共に一部をブロックで示す概略図である。
周辺要素と共に一部をブロックで示す概略図である。
【図4】図3に示す電子制御ユニット10により実行さ
れる、本発明の第1実施例の制御方法におけるエンジン
運転制御ルーチンを示すフローチャートである。
れる、本発明の第1実施例の制御方法におけるエンジン
運転制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図5】図4に示したエンジン運転制御ルーチンにおけ
る切換制御での制御手順の一部を示すフローチャートで
ある。
る切換制御での制御手順の一部を示すフローチャートで
ある。
【図6】図5に示した制御手順に続く、切換制御での制
御手順を示すフローチャートである。
御手順を示すフローチャートである。
【図7】図6に示した制御手順に続く、切換制御での制
御手順を示すフローチャートである。
御手順を示すフローチャートである。
【図8】図7に示した制御手順に続く、切換制御での制
御手順を示すフローチャートである。
御手順を示すフローチャートである。
【図9】本発明の第1実施例の制御方法における切換制
御前後でのISCバルブ開度、吸入空気量、点火時期、
空燃比およびエンジン出力トルクの時間変化を例示する
グラフである。
御前後でのISCバルブ開度、吸入空気量、点火時期、
空燃比およびエンジン出力トルクの時間変化を例示する
グラフである。
【図10】本発明の第2実施例による制御方法における
切換制御での制御手順の一部を示すフローチャートであ
る。
切換制御での制御手順の一部を示すフローチャートであ
る。
【図11】図10の制御手順に続く、切換制御での制御
手順を示すフローチャートである。
手順を示すフローチャートである。
【図12】図11の制御手順に続く、切換制御での制御
手順を示すフローチャートである。
手順を示すフローチャートである。
1 エンジン 2 吸気通路 3 燃料噴射弁 5 スロットル弁 6 点火プラグ 8 イグナイタ 10 電子制御ユニット 20 バイパス通路 30 ISCバルブ 41 エアフローセンサ 42 スロットルセンサ 45 クランク角センサ 47 ブーストセンサ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 43/00 E L 45/00 301 G F02P 5/15
Claims (1)
- 【請求項1】 エンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段の検出結果に応じてストイキオ運転域とリーン
運転域とを判定する運転域判定手段と、 上記運転域判定手段が上記ストイキオ運転域と判定した
ときに第一の基本空燃比及び第一の基本点火時期に基づ
きストイキオ運転が行われ、上記運転域判定手段がリー
ン運転域と判定したときに上記第一の基本空燃比よりも
リーン側で設定される第二の基本空燃比及び第一の基本
点火時期よりも進角側で設定される第二の基本点火時期
に基づきリーン運転が行われるように上記エンジンを制
御する運転制御手段と、 上記エンジンの吸入空気量を増減する吸入空気量増減手
段とを備え、 上記運転制御手段が上記ストイキオ運転から上記リーン
運転に切り替え制御するときに、上記第一の基本空燃比
及び上記第一の基本点火時期での運転の下で上記吸入空
気量増減手段を吸入空気量を増量する側に制御するとと
もに、吸入空気量の増量作動に対応させて点火時期を上
記第一の基本点火時期よりも一旦遅角させたのち空燃比
及び点火時期を上記第二の基本空燃比及び上記第二の基
本点火時期へ制御することを特徴とする希薄燃焼エンジ
ンの制御方法。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5338538A JP3064782B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 希薄燃焼エンジンの制御方法 |
PCT/JP1994/002270 WO1995018298A1 (fr) | 1993-12-28 | 1994-12-27 | Dispositif et procede de commande d'un moteur a melange pauvre |
DE4480339T DE4480339T1 (de) | 1993-12-28 | 1994-12-27 | Regelungsvorrichtung und Regelungsverfahren für Magerverbrennungsmotor |
US08/501,050 US5778856A (en) | 1993-12-28 | 1994-12-27 | Control device and control method for lean-burn engine |
DE4447873A DE4447873B4 (de) | 1993-12-28 | 1994-12-27 | Regelungsvorrichtung und Regelungsverfahren für Magerverbrennungsmotor |
DE4480339A DE4480339B4 (de) | 1993-12-28 | 1994-12-27 | Regelungsvorrichtung und Regelungsverfahren für Magerverbrennungsmotor |
KR1019950703184A KR0177204B1 (ko) | 1993-12-28 | 1994-12-27 | 희박연소 엔진의 제어장치 및 제어방법 |
US08/825,335 US5813386A (en) | 1993-12-28 | 1997-03-28 | Control device and control method for lean-burn engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5338538A JP3064782B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 希薄燃焼エンジンの制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07189771A true JPH07189771A (ja) | 1995-07-28 |
JP3064782B2 JP3064782B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=18319115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5338538A Expired - Fee Related JP3064782B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 希薄燃焼エンジンの制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3064782B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0826880A2 (en) * | 1996-08-28 | 1998-03-04 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Ignition timing control system for in-cylinder injection internal combustion engine |
JP2009108757A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Mitsubishi Electric Corp | エンジン制御装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5117467B2 (ja) * | 2009-10-07 | 2013-01-16 | シャープ株式会社 | トナーカートリッジおよびこれを備える画像形成装置 |
JP2016014340A (ja) * | 2014-07-01 | 2016-01-28 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5338538A patent/JP3064782B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0826880A2 (en) * | 1996-08-28 | 1998-03-04 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Ignition timing control system for in-cylinder injection internal combustion engine |
EP0826880A3 (en) * | 1996-08-28 | 2000-06-07 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Ignition timing control system for in-cylinder injection internal combustion engine |
JP2009108757A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Mitsubishi Electric Corp | エンジン制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3064782B2 (ja) | 2000-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3979692B2 (ja) | 筒内噴射エンジン制御装置 | |
JPH0680304B2 (ja) | 内燃機関の点火時期制御方法 | |
JPH0730728B2 (ja) | エンジンのアイドル回転数制御装置 | |
JP3314294B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP3064782B2 (ja) | 希薄燃焼エンジンの制御方法 | |
US6295966B1 (en) | Idling control system for internal combustion engine | |
JPH07506886A (ja) | 内燃機関の燃料調量用制御装置 | |
JPH07279729A (ja) | 内燃機関の筒内噴射燃料制御装置 | |
JP2775676B2 (ja) | 内燃機関の燃料供給制御装置 | |
JPH0626432A (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
JPH01232169A (ja) | エンジンの点火時期制御装置 | |
JP2504020B2 (ja) | 内燃エンジンの始動直後の点火時期制御方法 | |
JPH0353001Y2 (ja) | ||
JP2818868B2 (ja) | 車両用エンジンの点火時期制御装置 | |
JPH0450449A (ja) | 内燃エンジンのアイドル回転数制御方法 | |
JPH06317207A (ja) | アイドル回転数制御装置 | |
JP4269503B2 (ja) | 希薄燃焼エンジンの制御装置 | |
JPS61258925A (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
JP2002188550A (ja) | 直噴火花点火式エンジンの制御装置 | |
JPS63255568A (ja) | エンジンのアイドル回転数制御装置 | |
JP2917417B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP2978494B2 (ja) | エンジンの空燃比制御装置 | |
JPH0415963Y2 (ja) | ||
JPH10103120A (ja) | 内燃機関の燃焼制御装置 | |
JPH0521646Y2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000411 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |