(57)【要約】【課題】この発明は、エンリッチ制御を働かせるエンリッチ条件を、成立させ難く、あるいは、その成立を遅延させるよう制御し、その制御のために付加する検知装置類を少なく、あるいは、なくして、既存のエンジン補機の利用効率を高めるようにし、通常運転での走行と特定運転条件下での走行の両方での触媒保護を行うことを目的とする。【解決手段】この発明は、エンジン制御装置において、エンジン制御手段にエンリッチ制御領域が第１マップより狭い第２マップを設け、エンジン制御手段は、エンジンの温度が設定温度より高く、かつ車両速度が設定速度より低い特定運転条件下では、第２マップを選択してファン装置を駆動するよう制御するとともに燃料噴射制御すること特徴とする。【選択図】図１
2010100192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるエンジンと、このエンジンの温度を検知するエンジン温度検知手段と、前記エンジンの回転数を検知するエンジン回転数検知手段と、前記エンジンにかかる負荷を検知する負荷検知手段と、前記エンジンないしエンジン雰囲気に対して送風可能に設けられる一つ以上のファン装置と、前記車両の走行速度を検知する車両速度検知手段と、前記エンジンの運転状態および前記ファン装置の駆動状態を制御可能なエンジン制御手段とを設け、
このエンジン制御手段は、前記エンジンに供給する燃料噴射量を設定するエンジン回転数と負荷とに基づく第１マップを有し、この第１マップに燃料噴射のフィードバック制御領域とエンリッチ制御領域とを設定してあり、
前記エンジンの運転時には、検知されたエンジン回転数と負荷とに基づいて決定するこれらの各領域に応じて燃料噴射量を補正制御する一方、この燃料噴射制御とは完全同調せずに独立して前記ファン装置を第１ファン駆動制御するエンジン制御装置において、
前記エンジン制御手段に、エンリッチ制御領域が前記第１マップより狭い第２マップを設け、
前記エンジン制御手段は、前記エンジンの温度が設定温度より高く、かつ車両速度が設定速度より低い特定運転条件下では、前記第２マップを選択して前記ファン装置を駆動するよう制御するとともに燃料噴射制御すること特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
前記第２マップは、前記第１マップの第１エンリッチ制御領域に比べ、同じエンジン回転数に対して負荷が大きい場合にエンリッチ制御を行うよう第２エンリッチ制御領域を設定する一方、
この第２エンリッチ制御領域より同じエンジン回転数に対して負荷が小さい場合であって、かつ前記第１エンリッチ制御領域より同じエンジン回転数に対して負荷が小さい場合を含む所定範囲にわたり第２ファン駆動制御領域を設定すること特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記エンジン制御手段は、前記特定運転条件下以外では、第１マップを選択し、
エンジン回転数と負荷とに基づいて決定するフィードバック制御領域とエンリッチ制御領域に基づいて燃料噴射制御を行う一方、
エンジン温度に基づく第１ファン駆動制御を行うこと特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はエンジン制御装置に係り、特に、触媒温度の上昇を抑えることでエンリッチ制御の介入を遅れさせることにより、燃費向上・排ガス浄化性能の向上・触媒の保護を図ることができるエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるエンジンには、触媒による排ガス浄化性能を確保し、燃費や出力向上を果たすために、エンジンにかかる負荷に応じて適正に燃料噴射するように制御するエンジン制御装置を備えているものがある。排ガスの浄化を目的として設置された触媒は、エンジンに高負荷がかかる運転条件ではエンジンからの排ガスの熱により温度が上昇する。触媒は、所定温度以上の状態が続くと劣化が進行し、排ガスの浄化性能が低下する問題がある。
これを防ぐため、エンジン制御装置は、触媒温度が所定温度以上になると予想される高負荷運転条件（以下「エンリッチ条件」と記す）と判断されたとき、燃料噴射量を増加させる制御（以下「エンリッチ制御」と記す）を行って、燃料の気化熱を利用することで排ガスの温度を下げ、触媒温度を低下させている。
【０００３】
また、エンジンには、触媒を含む排気系の温度等を検知手段により検知し、検知信号に基づきファン装置を駆動して排気系部品を冷却する冷却装置を備えているものがある。
【特許文献１】特開平８−１８９３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記エンジン制御装置によるエンリッチ制御の状態は、燃料消費量の増加や排ガス有害成分の悪化を引き起こすため、できるだけこの制御（エンリッチ制御）の介入を抑制する必要がある。
また、前記特許文献１の冷却装置は、ファン装置の送風による空冷のみに頼っており、燃焼制御を変更することの開示はない。特に、前記特許文献１の冷却装置は、積極的なファン駆動に基づいて、燃料噴射のフィードバック制御領域を広げるには至っていない。
そのため、エンジン回転数と負荷とに基づいてマージンを採って広く定めたエンリッチ制御領域とした場合に、比較的、そのエンリッチ制御領域に入り易い傾向にある。例えば、登坂時のように、走行速度に対してエンジン回転数や負荷が高めになり易い場合などは、その傾向が強くなる。
また、前記特許文献１の冷却装置は、触媒の活性温度から異常過熱温度といった特別高温な温度範囲を検知可能とする触媒温度センサなどの検知装置類を設ける必要があり、小型の車両にはコストも高く搭載し辛い不都合がある。
【０００５】
この発明は、燃料噴射制御におけるエンリッチ制御を働かせるエンリッチ条件を、成立させ難く、あるいは、その成立を遅延させるよう制御すること、その制御のために付加する触媒温度センサ等の検知装置類を少なく、あるいは、なくして、ラジエタファン、コンデンサファン等の既存のエンジン補機の利用効率を高めるようにすること、通常運転での走行と特定運転条件下での走行の両方での触媒保護を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、車両に搭載されるエンジンと、このエンジンの温度を検知するエンジン温度検知手段と、前記エンジンの回転数を検知するエンジン回転数検知手段と、前記エンジンにかかる負荷を検知する負荷検知手段と、前記エンジンないしエンジン雰囲気に対して送風可能に設けられる一つ以上のファン装置と、前記車両の走行速度を検知する車両速度検知手段と、前記エンジンの運転状態および前記ファン装置の駆動状態を制御可能なエンジン制御手段とを設け、このエンジン制御手段は、前記エンジンに供給する燃料噴射量を設定するエンジン回転数と負荷とに基づく第１マップを有し、この第１マップに燃料噴射のフィードバック制御領域とエンリッチ制御領域とを設定してあり、前記エンジンの運転時には、検知されたエンジン回転数と負荷とに基づいて決定するこれらの各領域に応じて燃料噴射量を補正制御する一方、この燃料噴射制御とは完全同調せずに独立して前記ファン装置を第１ファン駆動制御するエンジン制御装置において、前記エンジン制御手段に、エンリッチ制御領域が前記第１マップより狭い第２マップを設け、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの温度が設定温度より高く、かつ車両速度が設定速度より低い特定運転条件下では、前記第２マップを選択して前記ファン装置を駆動するよう制御するとともに燃料噴射制御すること特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明のエンジン制御装置は、同調したファン駆動制御を伴う燃料噴射制御によって、フィードバック制御領域を広げることができ、燃費向上と、排ガス浄化を図ることができる。この発明のエンジン制御装置は、通常制御における触媒保護機能も有するので、燃費向上および排ガス浄化と、触媒保護との両立が、より高度に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この発明のエンジン制御装置は、同調したファン駆動制御を伴う燃料噴射制御によって、フィードバック制御領域を広げ、燃費向上と排ガス浄化を図り、また、燃費向上および排ガス浄化と触媒保護との両立を実現するものである。
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【０００９】
図１〜図７は、この発明の実施例を示すものである。図１はエンジン制御装置の制御フローチャート、図２はエンジン回転数と負荷とに基づき制御領域を設定した第１マップを示す図、図３はエンジン回転数と負荷とに基づき第１マップより狭いエンリッチ制御領域を設定した第２マップを示す図、図４はエンジン制御装置の入出力の関係を示す図、図５はエンジン制御装置のシステム構成図、図６はエンジンルームの平面図、図７はエンジンルームの側面図である。
図６・図７において、１は車両、２はアッパメンバ、３はホイールエプロン、４はサイドメンバ、５はクロスメンバである。車両１は、車体前端の上部に、平面視において車体前方に向かって湾曲突出するＵ字状のアッパメンバ２を配置し、左右一対のホイールエプロン３・３各内側下部に左右一対のサイドメンバ４・４を車体前後方向に延設し、これらのサイドメンバ４・４の各前端部間に車幅方向に延びるクロスメンバ５を架設している。
また、車両１は、車体前端部に車幅方向に長いフロントバンパメンバ６とロアバンパメンバ７とを上下に平行に配置し、フロントバンパメンバ６とロアバンパメンバ７にグリル一体型のバンパ８を取り付け、バンパ８の車幅方向両端に左右一対のフェンダ９・９を連結している。各フェンダ９・９は、左右一対のホイールエプロン３・３の外側に取り付けている。車両１は、アッパメンバ２とホイールエプロン３とサイドメンバ４とクロスメンバ５とフロントバンパメンバ６とロアバンパメンバ７とダッシュパネル１０との間に、エンジンルーム１１を形成している。
エンジンルーム１１内には、車幅方向中央よりも右寄りには駆動源であるエンジン１２を横置き状態で搭載し、このエンジン１２の車幅方向左側にトランスミッション１３を横置き状態で接続している。エンジン１２からの回転動力は、トランスミッション１３を経て左右の前輪１４・１４に伝達され、前輪１４を駆動して車両１を走行させる。前輪１４・１４は、左右のホイールエプロン３・３により形成されたホイールハウスに収納されている。左右のホイールエプロン３・３の上面のダッシュパネル１０側には、ストラットタワー１５・１５が形成されており、各ストラットタワー１５・１５にフロントストラット１６・１６の上端が連結され、前輪１４・１４を車体に懸架している。
前記エンジン１２は、上面に吸気系のエアクリーナ１７を配設している。エアクリーナ１７は、エンジンカバーを兼ね、車幅方向左側に蛇腹状のインレットダクト１８と吸気ダクト１９とを順次に接続している。吸気ダクト１９は、アッパメンバ２の車幅方向左側下方に車体前方に向かって配置され、前端の開口から外気を導入する。このエアクリーナ１７は、図５に示すように、後側にスロットルボディ２０と吸気マニホルド２１とを順次に接続し、エンジン１２の燃焼室２２に連通する吸気通路２３を設けている。また、エンジン１２は、図７に示すように、前側に排気系の排気マニホールド２４と触媒を内蔵した触媒コンバータ２５と排気管とを順次に接続し、図５に示すように、燃焼室２２に連通する排気通路２６を設けている。排気管は、車体下部を車体後方に向かって延出し、その後端は大気中に開口している。
【００１０】
前記エンジンルーム１１内において、図６・図７に示すように、エンジン１２の前面のアッパメンバ２とクロスメンバ５との間には、エンジン１２用のラジエータ２７とエアコン用のコンデンサ２８とを前後に重ねて配置している。ラジエータ２７は、エンジンルーム１１内の前面に車幅方向略全体に亘って配置され、冷却水を貯留するためのリザーブタンク２９を備えている。コンデンサ２８は、ラジエータ２７の前側に取り付けられ、液体冷媒を貯留するためのレシーバタンク３０を備えている。
ラジエータ２７の後側には、エンジン１２ないしエンジン雰囲気に対して送風可能な複数のファン装置として、車幅方向左側にラジエータ２７用の第１ファン装置３１を設け、車幅方向右側にコンデンサ２８用の第２ファン装置３２を設けている。第１ファン装置３１は、トランスミッション１３の前方に配置され、第１ファンシュラウド３３に第１ファンを駆動する第１ファンモータ３４を取り付けている。第２ファン装置３２は、エンジン１２の排気マニホールド２４および触媒コンバータ２５の前方に配置され、第２ファンシュラウド３５に第２ファンを駆動する第２ファンモータ３６を取り付けている。第１ファン装置３１の第１ファンシュラウド３３は、第２ファン装置３２の第２ファンシュラウド３５よりもエンジン１２側に突出するように、車体後方に突出して形成されている。
なお、車両１は、エンジンルーム１１内において、エンジン１２の上面よりもトランスッション１３の上面が低く設定され、エンジンルーム１１内の左側部分であって、前記吸気ダクト１９の後方に電装品であるバッテリ３７を配置し、このバッテリ３７の左側のホイールエプロン３上に電装品としての各種リレーを収容するリレーボックス３８を配置し、バッテリ３７の前方下部に電装品である各種リレーを収容するサブリレーボックス３９を配置している。
【００１１】
前記エンジン１２は、図５に示すように、吸気系として前記エアクリーナ１７とスロットルボディ２０と吸気マニホルド２１とを順次に接続し、燃焼室２２に連通する吸気通路２３を設けている。また、エンジン１２は、排気系として前記排気マニホルド２４と触媒コンバータ２５とを順次に接続し、燃焼室２２に連通する排気通路２６を設けている。
エンジン１２は、燃料系としてインジェクタ４０を設けている。インジェクタ４０は、燃料供給通路４１により燃料タンク（図示せず）内の燃料ポンプ４２に連絡されている。また、エンジン１２は、点火機構を構成するイグニションコイル４３を設けている。
エンジン１２は、スロットルボディ２０を迂回して吸気通路２３を連通するバイパス空気通路４４を設け、バイパス空気通路４４の途中にパイパス空気量を制御するアイドル制御バルブ４５を設けている。エンジン１２は、キャニスタに吸着保持された蒸発燃料であるエバポを吸気マニホルド２１に供給するパージ通路４６を設け、パージ通路４６の途中にパージ量を制御するパージ制御バルブ４７を設けている。
エンジン１２には、吸気カム角を検出するカム角センサ４８を設け、エンジン１２の温度として冷却水温度を検出する水温センサ４９を設け、エンジン回転数および気筒判別のためのクランク角を検出するクランク角センサ５０を設け、ノックレベルを検出するノックセンサ５１を設け、エアクリーナ１７に吸入空気温度を検出する吸気温センサ５２を設け、スロットルボディ２０に設けたスロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットルセンサ５３を設け、吸気マニホルド２１に吸入空気量（負荷）を算出するための吸気圧力を検出する圧力センサ５４を設け、排気マニホルド２４に排ガス中の酸素濃度を検出するＯ２センサ５５を設けている。
第１ファンモータ３４と第２ファンモータ３６とインジェクタ４０と燃料ポンプ４２とイグニションコイル４３とアイドル制御バルブ４５とパージ制御バルブ４７とカム角センサ４８と水温センサ４９とクランク角センサ５０とノックセンサ５１と吸気温センサ５２とスロットルセンサ５３と圧力センサ５４とＯ２センサ５５とは、エンジン制御装置５６のエンジン制御手段５７に接続している。エンジン制御手段５７は、大気圧センサ５８を備えている。
エンジン制御手段５７には、燃料ポンプ４２の燃料ポンプリレー５９とＯ２センサ５５のセンサヒータ６０とラジエータ用の第１ファンモータ３４の第１ファンリレー６１とエアコンのコンデンサ用の第２ファンモータ３６の第２ファンリレー６２とエアコン用のコンプレッサ６３のコンプレッサリレー６４と車両１のコンビネーションメータ６５とトランスミッション１３のコントローラ６６とオイル制御弁６７とメインリレー６８とチェックエンジンランプ６９とを接続し、また、バッテリ電圧、スタータ信号、車速信号等の各種信号を入力するエンジン用信号部７０を接続している。
エンジン制御手段５７は、カム角センサ４８等から入力する信号によって、第１ファンモータ３４、第２ファンモータ３６、インジェクタ４０、燃料ポンプ４２、イグニションコイル４３、アイドル制御バルブ４５、パージ制御バルブ４７の動作を制御し、燃料噴射量、点火時期、アイドル回転数、パージ量等を制御する。
【００１２】
前記エンジン制御装置５６は、図４に示すように、エンジン用信号部７０から車両速度、水温センサ４９から冷却水温度、クランク角センサ５０からエンジン回転数、圧力センサ５４から吸気圧力（吸入空気量）、吸気温センサ５２から吸入空気温度、大気圧センサ５８から大気圧、スロットルセンサ５３からスロットル開度の各信号をエンジン制御手段５７に入力する。エンジン制御装置５６は、エンジン制御手段５７から、エンジン１の水温と車両速度とエンジン回転数と負荷との条件に応じて第１ファン装置３１、第２ファン装置３２、インジェクタ４０に信号を出力し、第１ファンの駆動・停止、第２ファンの駆動・停止、燃料噴射量の増減を制御する。
エンジン制御装置５６は、車両１に搭載されるエンジン１２と、このエンジン１２の温度を検知するエンジン温度検知手段としての水温センサ４９と、エンジン１２の回転数を検知するエンジン回転数検知手段としてのクランク角センサ５０と、エンジン１２にかかる負荷を検知する負荷検知手段としての圧力センサ５４と、エンジン１２ないしエンジン雰囲気に対して送風可能に設けられる一つ以上のファン装置である第１・第２ファン装置３１・３２と、車両１の走行速度を検知する車両速度検知手段としてのエンジン用信号部７０と、エンジン１２の運転状態および第１・第２ファン装置３１・３２の駆動状態を制御可能なエンジン制御手段５７とを設けている。
エンジン制御手段５７は、図２に示すように、エンジン１２に供給する燃料噴射量を設定するエンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）とに基づく第１マップＭ１を有し、この第１マップＭ１に燃料噴射の第１フィードバック制御領域と第１エンリッチ制御領域とを設定してある。第１エンリッチ制御領域は、第１フィードバック制御領域に対して、第１エンリッチ制御開始ラインｔＢで区画される。エンジン制御手段５７は、エンジン１２の運転時には、クランク角センサ５０により検知されたクランク角から求められたエンジン回転数と圧力センサ５４により検知された吸気圧力（吸入空気量）から求められた負荷とに基づいて決定する、これらの各領域（第１フィードバック制御領域、第１エンリッチ制御領域）に応じて燃料噴射量を補正制御する一方、この燃料噴射制御とは完全同調せずに独立して第１・第２ファン装置３１・３２を第１ファン駆動制御する。
【００１３】
この発明のエンジン制御装置５６においては、前記エンジン制御手段５７に、図３に示すように、前記第１マップＭ１の第１エンリッチ制御領域より狭い第２エンリッチ制御領域を設定した第２マップＭ２を設けている。エンジン制御手段５７は、エンジン１２の温度としての水温Ｔが設定温度Ｔ１より高く、かつ車両速度Ｖが設定速度Ｖ１より低い特定運転条件下では、前記第２マップＭ２を選択して第１・第２ファン装置３１・３２を駆動するよう制御するとともに燃料噴射制御する。
前記第２マップＭ２は、第１マップＭ１の第１エンリッチ制御領域に比べ、同じエンジン回転数に対して負荷が大きい場合にエンリッチ制御を行うよう第２エンリッチ制御領域を設定する一方、この第２エンリッチ制御領域より同じエンジン回転数に対して負荷が小さい場合であって、かつ前記第１エンリッチ制御領域より同じエンジン回転数に対して負荷が小さい場合を含む所定範囲にわたり第２ファン駆動制御領域を設定している。
前記第２エンリッチ制御領域は、図３に示すように、エンリッチ制御を開始し難くし、あるいは遅らせるように、既存の第１エンリッチ制御開始ラインｔＢよりもエンジン回転数・負荷が大きい側に第２エンリッチ制御開始ラインｔＣを設定している。また、前記第２ファン駆動制御領域は、既存の第１エンリッチ制御開始ラインｔＢよりもエンジン回転数・負荷が小さい側にファン稼動開始ラインｔＡを設定し、このファン稼動開始ラインｔＡと前記第２エンリッチ制御開始ラインｔＣとの間に設定している。
前記エンジン制御手段５７は、前記特定運転条件下以外では、第１マップＭ１を選択し、エンジン回転数と負荷とに基づいて決定する第１フィードバック制御領域と第１エンリッチ制御領域に基づいて燃料噴射制御を行う一方、エンジン１２の温度である水温Ｔに基づく第１ファン駆動制御を行う。
【００１４】
次に作用を説明する。
エンジン制御装置５６は、触媒温度が高温になる走行条件のときに、ラジエータ２７用の第１ファン装置３１やコンデンサ２８用の第２ファン装置３２を駆動させ、触媒が搭載されている触媒コンバータ２５に外気を当てることによって触媒温度を低下させて、エンリッチ制御の介入を遅らせるものである。
エンジン制御装置５６は、図２に示すエンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）とに基づく既存の第１マップＭ１に、図３に示すエンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）とに基づく第２マップＭ２を追加して、２つ設けている。なお、図２・図３においては、エンジン１２にかかる負荷をエンジン負荷率に換算して表示している。
前記第１マップＭ１は、燃料噴射量を設定するエンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）とに基づいて、第１フィードバック制御領域を設定するとともに、この第１フィードバック制御領域に対して第１エンリッチ制御開始ラインｔＢにより開始される第１エンリッチ制御領域を設定する。
前記第２マップＭ２は、燃料噴射量を設定するエンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）とに基づいて、第２フィードバック制御領域を設定するとともに、この第２フィードバック制御領域に対して第１・第２ファン装置３１・３２を稼動し始めるエンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）の条件であるファン稼動開始ラインｔＡを設定し、ファン稼動状態かつ車両速度Ｖが設定速度Ｖ１以下で走行中の第２エンリッチ制御開始ラインｔＣを設定し、前記第１エンリッチ制御領域よりも狭い第２エンリッチ制御領域を設定する。
第２マップＭ２には、ファン稼動開始ラインｔＡと第２エンリッチ制御開始ラインｔＣとの間に第２ファン駆動制御領域を設定している。第２ファン駆動制御領域は、第１・第２ファン装置３１・３２の駆動に同調して燃料噴射量をフィードバック制御する領域（ファン同調フィードバック制御領域）である。前記第１マップＭ１における第１エンリッチ制御開始ラインｔＢは、図３に破線で示すように、第２マップＭ２のファン稼動開始ラインｔＡと第２エンリッチ制御開始ラインｔＣとの間に位置する。
エンジン制御装置５６は、特定運転条件のファン稼動条件（エンジン水温Ｔ＞設定水温Ｔ１、車両速度Ｖ＜設定速度Ｖ１）が成立すると、第２マップＭ２を選択し、エンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）がファン稼動開始ラインｔＡ以上で、かつ、第２エンリッチ制御開始ラインｔＣ未満の走行状態（第２ファン駆動制御領域）であるときに、第１・第２ファン装置３１・３２を駆動し、燃料噴射量をフィードバック制御する。
第２マップＭ２において、エンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）が第２エンリッチ制御開始ラインｔＣ以上では、第２エンリッチ制御を開始し、第１・第２ファン装置３１・３２の駆動を停止する。この時、エンリッチディレイ時間、燃料噴射増加量などは、従来の制御値のままでよい。
前記特定運転条件のファン稼動条件が不成立の場合は、第１マップＭ１を選択し、第１エンリッチ制御開始ラインｔＢ未満では第１フィードバック制御するとともに、第１エンリッチ制御開始ラインｔＢ以上では第１・第２ファン装置３１・３２の駆動・停止にかかわらず第１エンリッチ制御を開始する、従来どおりの制御に戻す。
【００１５】
前記エンリッチ制御について説明する。
まず、燃料噴射では、燃焼室２２に流れ込む混合気の中で、微細粒として噴射された燃料が気化する際に奪う熱（気化熱）によって、混合気の燃焼前のガス温度を下げる働きがある。相対的に燃焼前のガス温度が下がると、燃焼後のガス温度も下がる。また、燃焼前のガス温度が下がると、充填効率が上がって出力アップする、ノッキングが発生しにくいなどの様々な効果がある。このうち、後者は、燃焼中のガス温度、燃焼後のガス温度が下がることに因る。
エンリッチ制御は、理論空燃比に比べて燃料噴射量を多く供給し、その気化熱の総量を大きくして燃焼前のガス温度を下げるのであるが、その後の燃焼では供給した燃料の全量が完全燃焼するわけではなく、一部は不完全燃焼となり、全量が完全燃焼となった場合に比べて熱量が下がることによって、燃焼後のガス温度を下げるものである。ただし、エンリッチ制御の空燃比はリッチであり、不完全燃焼を含むので、燃焼後のガス（排ガス）には未燃成分が含まれる。その悪化の程度は、リッチ化の度合いによる。
なお、未燃成分に対し、触媒における浄化能力は、触媒の活性状態、および、供給される酸素とのバランスに依存して変わる。その際、触媒の温度の遷移状態も変わる。
エンジン制御装置５６による第２ファン駆動制御領域での第１・第２ファン装置３１・３２の駆動により、エンジン１２にかかる負荷は、同じ条件下でのファン駆動がない場合に比べて少し増加し、同じ出力感を得るには燃料噴射量も増えることになる。しかし、第２ファン駆動制御領域での燃料噴射量は、理論空燃比近傍でのフィードバック制御であるので、同じように燃料噴射量が増えるエンリッチ制御に比べて排ガスの悪化を伴うことは少ない。
フィードバック制御領域では、ほぼ燃料噴射量の全量が完全燃焼し、エンリッチ制御領域に比べて燃料噴射量が少ない傾向となって気化熱が減るので、排ガス温度を下げる効果は低い。そのため、排ガス温度は高く、その発熱量を減らすことはできないが、エンジン制御装置５６は負荷が比較的低い状態（図３に示す第２マップＭ２のファン稼動開始ラインｔＡ）から同調させた第２ファン駆動制御（図３に示す第２マップＭ２の第２ファン駆動制御領域）を行って触媒に送風し、熱伝導による物理的な冷却を継続的に行うことによって、相殺している。
エンジン制御装置５６がこの同調制御を含んだ燃料噴射制御を行うのは、特定運転条件下（エンジン水温Ｔ＞設定水温Ｔ１、車両速度Ｖ＜設定速度Ｖ１）のみである。通常の第１エンリッチ制御領域より充分低い負荷から通常の第１エンリッチ制御領域より充分高い負荷となる領域（図３に示す第２マップＭ２の第２ファン駆動制御領域）で、ファン同調フィードバック制御領域を設定している。ファン同調フィードバック制御領域は、図３に示す第２エンリッチ制御開始ラインｔＣに沿って帯状に設ける。このファン同調フィードバック制御では、第２ファン駆動制御を行って触媒に送風し、熱伝導による物理的な冷却をするのに加え、かつ、燃料噴射制御をフィードバック制御としている。エンジン１２の制御が第２エンリッチ制御に入りにくくするように、エンリッチ条件を通常の第１エンリッチ制御開始ラインＴｂ（図２）より高負荷側に変更して第２エンリッチ制御開始ラインＴｃ（図３）を設定している。
【００１６】
次に、エンジン制御装置５６による制御を説明する。
エンジン制御装置５６は、図１に示すように、制御がスタートすると（Ａ０１）、エンジン１２の水温Ｔが設定水温Ｔ１より高い（Ｔ＞Ｔ１）かを判断する（Ａ０２）。この判断（Ａ０２）がＹＥＳの場合は、車両速度Ｖが設定速度Ｖ１より低い（Ｖ＜Ｖ１）かを判断する（Ａ０３）。
この判断（Ａ０３）がＹＥＳの場合は、特定運転条件が成立するので第２マップＭ２を選択し、エンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）がファン稼動開始ラインｔＡ以上であるか判断する（Ａ０４）。この判断（Ａ０４）がＮＯの場合は、判断（Ａ０２）に戻る。この判断（Ａ０４）がＹＥＳの場合は、第１ファンリレー６１・第２ファンリレー６２のＯＮにより第１ファンモータ３４・第２ファンモータ３６を駆動し（Ａ０５）、触媒コンバータ２５に送風して触媒を冷却する。
第１ファンモータ３４・第２ファンモータ３６の駆動（Ａ０５）中に、エンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）が第２エンリッチ制御開始ラインｔＣ以上であるか判断する（Ａ０６）。この判断（Ａ０６）がＹＥＳの場合は、第２マップＭ２の第２エンリッチ制御を開始し（Ａ０７）、第１ファンリレー６１・第２ファンリレー６２のＯＦＦにより第１ファンモータ３４・第２ファンモータ３６を停止し（Ａ０８）、エンドにする（Ａ０９）。
また、前記判断（Ａ０６）がＮＯの場合は、第１ファンモータ３４・第２ファンモータ３６の駆動を維持し（Ａ１０）、エンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）がファン稼動開始ラインｔＡ未満であるか判断する（Ａ１１）。この判断（Ａ１１）がＮＯの場合は、前記判断（Ａ０６）に戻る。この判断（Ａ１１）がＹＥＳの場合は、第１ファンリレー６１・第２ファンリレー６２のＯＦＦにより第１ファンモータ３４・第２ファンモータ３６を停止し（Ａ０８）、エンドにする（Ａ０９）。
一方、前記判断（Ａ０２）がＮＯの場合、また、前記判断（Ａ０３）がＮＯの場合は、特定運転条件が不成立なので第１マップＭ１を選択し、エンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）が第１エンリッチ制御開始ラインｔＢ以上であるかを判断する（Ａ１２）。この判断（Ａ１２）がＮＯの場合は、第１マップＭ１の第１フィードバック制御を開始し、前記判断（Ａ０２）に戻る。この判断（Ａ１２）がＹＥＳの場合は、第１ファンモータ３４・第２ファンモータ３６の駆動・停止にかかわらず第１エンリッチ制御を開始する（Ａ１３）。
【００１７】
このように、エンジン制御装置５６は、エンジン制御手段５７に、エンリッチ制御領域が第１マップＭ１より狭い第２マップＭ２を設け、エンジン制御手段５７は、エンジン１２の水温Ｔが所定温度Ｔ１より高く、かつ車両速度Ｖが所定速度Ｖ１より低い特定運転条件下では、第２マップＭ２を選択して第１・第２ファン装置３１・３２を駆動するよう制御するとともに燃料噴射制御する。
これにより、このエンジン制御装置５６は、同調したファン駆動制御を伴う燃料噴射制御によって、フィードバック制御領域を広げることができ、燃費向上と、排ガス浄化を図ることができる。また、このエンジン制御装置５６は、通常制御における触媒保護機能も有するので、燃費向上および排ガス浄化と、触媒保護との両立が、より高度に実現できる。
また、前記第２マップＭ２は、第１マップＭ１の第１エンリッチ制御領域に比べ、同じエンジン回転数に対して負荷が大きい場合にエンリッチ制御を行うよう第２エンリッチ制御領域を設定する一方、この第２エンリッチ制御領域より同じエンジン回転数に対して負荷が小さい場合であって、かつ前記第１エンリッチ制御領域より同じエンジン回転数に対して負荷が小さい場合を含む所定範囲にわたり第２ファン駆動制御領域を設定している。
これにより、このエンジン制御装置５６は、登坂走行時のような特定の運転条件下、例えば、山岳地のように、登坂走行が時間的に長く続くところでの走行で効果が顕著となる。
なお、エンジン制御手段５７は、前記特定運転条件下以外では、通常制御を行う。すなわち、エンジン制御手段５７は、特定運転条件下以外では第１マップＭ１を選択し、エンジン回転数と負荷とに基づいて決定する第１フィードバック制御領域と第１エンリッチ制御領域に基づいて燃料噴射制御を行う一方、エンジン１２の温度である水温Ｔに基づく第１ファン駆動制御を行うものである。
【００１８】
図８・図９は、この発明の変形例を示すものである。図８はエンジン制御装置の入出力の関係を示す図、図９はエンジン制御装置の制御フローチャートである。
変形例のエンジン制御装置５６は、図８に示すように、エンジン用信号部７０から車両速度、水温センサ４９から冷却水温度、クランク角センサ５０からエンジン回転数、圧力センサ５４から吸気圧力（吸入空気量）、吸気温センサ５２から吸入空気温度、大気圧センサ５８から大気圧、スロットルセンサ５３からスロットル開度の各信号をエンジン制御手段５７に入力することに加え、車両１の前後方向の傾斜度を検出する傾斜度検出手段７１と、車両１の実加速度を検出する実加速度検出手段７２とを接続し、傾斜度と実加速度との各信号をエンジン制御手段５７に入力する。
エンジン制御装置５６は、エンジン制御手段５７から、エンジン１の水温と車両速度とエンジン回転数と負荷と車両１の傾斜度および実加速度による登坂との条件に応じて第１ファン装置３１、第２ファン装置３２、インジェクタ４０に信号を出力し、第１ファンの駆動・停止、第２ファンの駆動・停止、燃料噴射量の増減を制御する。
変形例のエンジン制御装置５６は、エンジン１の水温と車両速度とによる特定運転条件に、車両１の傾斜度および実加速度による登坂判定を加えている。エンジン制御装置５６は、車両１の傾斜度を検出する傾斜度検出手段７１と、車両１の実加速度を検出する実加速度算出手段７２とを備え、傾斜度検出手段７１により検出された傾斜度に相当する加速度と実加速度算出手段７２により算出された実加速度との加速度差αが、設定された判定値α１より大きい場合に登坂していると判定する。ただし、精度は劣るが簡易的に、傾斜度検出手段７１により検出された傾斜度や、それに相当する加速度を用いて、登坂判定としても良い。
エンジン制御装置５６は、特定運転条件のファン稼動条件（エンジン水温Ｔ＞設定水温Ｔ１、車両速度Ｖ＜第２設定速度Ｖ２、加速度差α＞判定値α１）が成立すると、第２マップＭ２を選択し、エンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）がファン稼動開始ラインｔＡ以上で、かつ、第２エンリッチ制御開始ラインｔＣ未満の走行状態（第２ファン駆動制御領域）であるときに、第１・第２ファン装置３１・３２を駆動し、燃料噴射量をフィードバック制御する。
第２マップＭ２において、エンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）が第２エンリッチ制御開始ラインｔＣ以上では、第２エンリッチ制御を開始し、第１・第２ファン装置３１・３２の駆動を停止する。この時、エンリッチディレイ時間、燃料噴射増加量などは、従来の制御値のままでよい。
前記特定運転条件のファン稼動条件が不成立の場合は、第１マップＭ１を選択し、第１エンリッチ制御開始ラインｔＢ未満では第１フィードバック制御するとともに、第１エンリッチ制御開始ラインｔＢ以上では第１・第２ファン装置３１・３２の駆動・停止にかかわらず第１エンリッチ制御を開始する、従来どおりの制御に戻す。
【００１９】
次に、エンジン制御装置５６による制御を説明する。
エンジン制御装置５６は、図９に示すように、制御がスタートすると（Ｂ０１）、エンジン１２の水温Ｔが設定水温Ｔ１より高い（Ｔ＞Ｔ１）かを判断する（Ｂ０２）。この判断（Ｂ０２）がＹＥＳの場合は、車両速度Ｖが設定速度Ｖ１より低い（Ｖ＜Ｖ１）かを判断する（Ｂ０３）。この判断がＹＥＳの場合は、車両１の加速度差αが設定値α１より大きい（α＞α１）かを判断する（Ｂ０４）。
この判断（Ｂ０４）がＹＥＳの場合は、特定運転条件が成立するので第２マップＭ２を選択し、エンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）がファン稼動開始ラインｔＡ以上であるか判断する（Ｂ０５）。この判断（Ｂ０５）がＮＯの場合は、判断（Ｂ０２）に戻る。この判断（Ｂ０５）がＹＥＳの場合は、第１ファンリレー６１・第２ファンリレー６２のＯＮにより第１ファンモータ３４・第２ファンモータ３６を駆動し（Ｂ０６）、触媒コンバータ２５に送風して触媒を冷却する。
第１ファンモータ３４・第２ファンモータ３６の駆動（Ｂ０６）中に、エンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）が第２エンリッチ制御開始ラインｔＣ以上であるか判断する（Ｂ０７）。この判断（Ｂ０７）がＹＥＳの場合は、第２マップＭ２の第２エンリッチ制御を開始し（Ｂ０８）、第１ファンリレー６１・第２ファンリレー６２のＯＦＦにより第１ファンモータ３４・第２ファンモータ３６を停止し（Ｂ０９）、エンドにする（Ｂ１０）。
また、前記判断（Ｂ０７）がＮＯの場合は、第１ファンモータ３４・第２ファンモータ３６の駆動を維持し（Ｂ１１）、エンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）がファン稼動開始ラインｔＡ未満であるか判断する（Ｂ１２）。この判断（Ｂ１２）がＮＯの場合は、前記判断（Ｂ０７）に戻る。この判断（Ｂ１２）がＹＥＳの場合は、第１ファンリレー６１・第２ファンリレー６２のＯＦＦにより第１ファンモータ３４・第２ファンモータ３６を停止し（Ｂ０９）、エンドにする（Ｂ１０）。
一方、前記判断（Ｂ０２）がＮＯの場合、また、前記判断（Ｂ０３）がＮＯの場合、あるいは、前記判断（Ｂ０４）がＮＯの場合は、特定運転条件が不成立なので第１マップＭ１を選択し、エンジン回転数と負荷（エンジン負荷率）が第１エンリッチ制御開始ラインｔＢ以上であるかを判断する（Ｂ１３）。この判断（Ｂ１３）がＮＯの場合は、第１マップＭ１の第１フィードバック制御を開始し、前記判断（Ｂ０２）に戻る。この判断（Ｂ１３）がＹＥＳの場合は、第１ファンモータ３４・第２ファンモータ３６の駆動・停止にかかわらず第１エンリッチ制御を開始する（Ｂ１４）。
【００２０】
このように、変形例のエンジン制御装置５６は、特定運転条件に登坂判定の判断を設けることにより、特定運転状態を登坂状態に限ることができ、渋滞モードや市街地モードなどの中低速走行時とは区別して、制御を適用することができる。渋滞モードや市街地モードなどでは、頻繁に、ラジエータ用の第１ファン装置３１が駆動されたり、コンデンサ用の第２ファン装置３２が駆動されたりする。特にそれらの渋滞モードや市街地モードでは、コンデンサ用の第２ファン装置３２が回り放しになることが多く、本制御を介入させるメリットは薄れてしまい、また、マップの設定やファン駆動制御の設定にも依存するが、触媒保護のためには介入させない方が良いケースもあるからである。
【００２１】
なお、この発明は、上述実施例および変形例に限定されることなく、種々応用改変が可能である。
例えば、上述実施例においては、既設の第１・第２ファン装置３１・３２を制御して触媒温度の低減を図ったが、触媒温度低減を本来の目的とした専用のファンを新たに設けて制御することもできる。
また、上述実施例においては、触媒温度低下に対応する制御方法として第１エンリッチ制御開始ラインｔＢを第２エンリッチ制御開始ラインｔＣに変更したが、エンリッチ制御のエンリッチディレイ時間を延ばす・燃料噴射増加量を減らす等の、異なる制御方法を採用することもできる。
さらに、上述実施例においては、第２エンリッチ制御開始ラインｔＣ以上になると、第１・第２ファン装置３１・３２を停止して第２エンリッチ制御を開始したが、第２エンリッチ制御開始ラインｔＣ以上になっても、第１・第２ファン装置３１・３２を稼動させ続け、それに件って、第２エンリッチ制御開始ラインｔＣ以上での燃料噴射増加量を減らす、エンリッチディレイ時間を延ばす等の制御とすることもできる。特定運転条件のファン稼動条件を外れた場合は、従来の燃料噴射増加量、エンリッチディレイ時間での制御を行うことにしてもよい。
さらにまた、登坂走行判定時のみファン駆動制御を行うなど、より低速度・高負荷な条件時のみ制御を行うようにすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明のエンジン制御装置は、触媒温度の上昇を抑えることでエンリッチ制御の介入を遅れさせることにより、燃費向上・排ガス浄化性能の向上・触媒の保護を図るものであり、電気的に駆動されるファン装置を備えた燃料噴射制御されるエンジンに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例を示すエンジン制御装置の制御フローチャートである。
【図２】エンジン回転数と負荷とに基づき制御領域を設定した第１マップを示す図である。
【図３】エンジン回転数と負荷とに基づき第１マップより狭いエンリッチ制御領域を設定した第２マップを示す図である。
【図４】エンジン制御装置の入出力の関係を示す図である。
【図５】エンジン制御装置のシステム構成図である。
【図６】エンジンルームの平面図である。
【図７】エンジンルームの側面図である。
【図８】変形例を示すエンジン制御装置の入出力の関係を示す図である。
【図９】変形例を示すエンジン制御装置の制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
１  車両
１１  エンジンルーム
１２  エンジン
１３  トランスミッション
１７  エアクリーナ
２０  スロットルボディ
２１  吸気マニホルド
２２  燃焼室
２３  吸気通路
２４  排気マニホールド
２５  触媒コンバータ
２６  排気通路
２７  ラジエータ
２８  コンデンサ
３１  第１ファン装置
３２  第２ファン装置
４０  インジェクタ
４９  水温センサ
５０  クランク角センサ
５６  エンジン制御装置
５７  エンジン制御手段
７０  エンジン用信号部
【図１】
2010100192.tif 000003
【図２】
2010100192.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010100192.tif 000006
【図５】
2010100192.tif 000007
【図６】
2010100192.tif 000008
【図７】
2010100192.tif 000009
【図８】
2010100192.tif 000010
【図９】
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