(57)【要約】【課題】本発明は、燃料カット制御装置を備えた車両であっても適切なフィードバック制御を実行することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的としている。【解決手段】このため、車両に適用された内燃機関と、内燃機関に接続された排気装置に設けられた触媒と、排気装置に備えられ触媒の上流側又は下流側に設けられた酸素センサと、触媒が劣化したとき酸素センサの出力値に応じて補正定数を変更するフィードバック制御部を有する制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、制御手段は、車両が減速中に内燃機関への燃料供給を停止させる燃料カット制御部と、燃料カット制御部による燃料カット制御が停止した後、時間計測を開始するタイマとを備え、タイマの値が設定時間を越えるまでフィードバック制御部によるフィードバック制御を停止している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に適用された内燃機関と、前記内燃機関に接続された排気装置に設けられた触媒と、前記排気装置に備えられ前記触媒の上流側又は下流側に設けられた酸素センサと、前記触媒が劣化したとき前記酸素センサの出力値に応じて補正定数を変更するフィードバック制御部を有する制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記車両が減速中に前記内燃機関への燃料供給を停止させる燃料カット制御部と、この燃料カット制御部による燃料カット制御が停止した後、時間計測を開始するタイマとを備え、このタイマの値が設定時間を越えるまで前記フィードバック制御部によるフィードバック制御を停止することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は内燃機関の制御装置に係り、特に内燃機関の排気ガスを浄化する触媒が劣化した場合における内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関へ供給する燃料噴射量の補正制御は、内燃機関の排気装置に排気浄化用の触媒を設け、この触媒の上流側と下流側にそれぞれ酸素センサを取り付け、この酸素センサにより検出された酸素量に応じて、噴射量を増量又は減量させる所謂フィードバック制御が知られている。
また、従来、このような内燃機関の制御装置において、触媒に劣化が生じてしまった場合に、適切な燃料噴射量に補正できなくなる問題を解決すべく、触媒の劣化が検出されたとき、フィードバック補正量の計算に必要となる定数を小さくする内燃機関の制御装置が開示されている（例えば、後述の特許文献１参照。）。
この制御装置によれば、触媒の劣化が検出されたとき、フィードバック補正量を求めるための定数（比例定数又は積分定数）を小さくするため、フィードバック補正量が小さくなり、燃料の過剰供給や燃焼の過剰希薄を防止することができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２１７６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年、車両が減速中である場合、燃料噴射を停止する、所謂、燃料カット制御装置を備えた車両が増加している。
この燃料カット制御は、燃料カット制御が停止した直後（つまり、燃料噴射が再開する際）には、酸素量が不安定となり触媒が正常であるにもかかわらず劣化したものと誤診断する場合がある。
このような場合に上記のようなフィードバック制御が実行されると、その後に内燃機関が安定したとき、不正確な補正が行われるという不都合がある。
【０００５】
この発明は、上記の問題に鑑みて成されたものであり、燃料カット制御装置を備えた車両であっても適切なフィードバック制御を実行することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、車両に適用された内燃機関と、前記内燃機関に接続された排気装置に設けられた触媒と、前記排気装置に備えられ前記触媒の上流側又は下流側に設けられた酸素センサと、前記触媒が劣化したとき前記酸素センサの出力値に応じて補正定数を変更するフィードバック制御部を有する制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記車両が減速中に前記内燃機関への燃料供給を停止させる燃料カット制御部と、この燃料カット制御部による燃料カット制御が停止した後、時間計測を開始するタイマとを備え、このタイマの値が設定時間を越えるまで前記フィードバック制御部によるフィードバック制御を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、前記制御手段の燃料カット制御部による燃料カット制御が停止され、燃料噴射が再開する際に補正定数の変更が停止されるため、触媒が劣化したものと誤診断されたとしても、補正定数の変更が行われないため、適切な燃料噴射量に制御することができる。
また、その後に内燃機関が安定した場合には、補正定数の変更が再開するため、走行中には適切な燃焼状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は内燃機関の制御装置の制御用フローチャートである。（実施例）
【図２】図２は内燃機関の制御装置の構成図である。（実施例）
【図３】図３は内燃機関の制御装置のブロック図である。（実施例）
【図４】図４はゲイン係数がテーブル値の場合の偏差とゲイン値との関係を示す図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図４はこの発明の実施例を示すものである。
図２及び図３において、１は内燃機関の制御装置である。
この制御装置１は、図２に示す如く、内燃機関２の吸気装置となる吸気側に上流側から吸気管３と吸気マニホルド４とを配設し、吸気通路５を形成している。
また、前記内燃機関２の排気装置となる排気側に上流側から排気マニホルド６と触媒７と排気管８とを配設し、排気通路９を形成している。
そして、前記吸気通路５には、上流側にエアクリーナ１０を配設するとともに、このエアクリーナ１０の下流側には、上流側から下流側に向かって、エアフローメータ１１とスロットルバルブ１２とを順次配設する。
このとき、このスロットルバルブ１２の近傍には、スロットルバルブ１２を開閉駆動する電動モータ１３を設ける一方、スロットルバルブ１２のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ（「スロットル位置センサ」とも換言できる。）１４を設ける。
前記吸気通路５において、前記吸気マニホルド４の上流側に位置するサージタンク１５部分に圧力センサ１６を設ける。
また、前記吸気マニホルド４の下流側に位置する分岐管１７部分にはインジェクタ（「燃料噴射装置」とも換言できる。）１８を設ける。
前記吸気通路５の連絡する前記内燃機関２においては、燃焼室１９に点火プラグ２０を配設する一方、冷却水温度を検出する水温センサ２１と、クランクシャフト（図示せず）のクランク角度を検出するクランク角センサ２２とを配設する。
更に、前記排気通路９においては、前記触媒７よりも上流側の排気マニホルド６部分に酸素センサ、例えばフロント酸素センサ２３を配設するとともに、前記触媒７よりも下流側の前記排気管８部分にはリヤ酸素センサ２４を配設する。
【００１１】
このとき、前記制御装置１は、車両に適用された前記内燃機関２と、この内燃機関２に接続された排気装置となる排気側に設けられた前記触媒７と、この触媒７の上流側又は下流側、例えば上下流の両方に設けられた、フロント酸素センサ２３及びリヤ酸素センサ２４と、前記触媒７が劣化したとき前記フロント酸素センサ２３及び前記リヤ酸素センサ２４の出力値に応じて補正定数を変更するフィードバック制御部２５を有する制御手段２６とを備えている。
そして、前記制御手段２６は、前記車両が減速中に前記内燃機関２への燃料供給を停止させる燃料カット制御部２７と、この燃料カット制御部２７による燃料カット制御が停止した後、時間計測を開始するタイマ２８とを備え、このタイマ２８の値が設定時間を越えるまで前記フィードバック制御部２５によるフィードバック制御を停止する構成とする。
詳述すれば、前記制御装置１は、図２及び図３に示す如く、前記制御手段２６を備え、この制御手段２６の入力側に、前記エアフローメータ１１と前記電動モータ１３と前記スロットル開度センサ１４と前記圧力センサ１６と前記水温センサ２１と前記クランク角センサ２２と前記フロント酸素センサ２３及び前記リヤ酸素センサ２４と前記クランク角センサ２２とを接続している。
また、前記制御手段２６の出力側には、前記電動モータ１３と前記インジェクタ１８と前記フロント酸素センサ２３及び前記リヤ酸素センサ２４とを接続している。
このとき、前記制御手段２６は、図３に示す如く、
前記フィードバック制御部２５と前記燃料カット制御部２７と前記タイマ２８とを備える一方、
触媒診断制御部２９とメモリ３０とを備えている。
なお、前記触媒診断制御部２９は、前記触媒７の劣化状態を診断する制御部である。
また、前記メモリ３０は、前記制御手段２６への入力情報や制御手段２６からの出力情報などを記憶する。例えば、入力情報としては、各種センサからの検出信号が相当する。また、出力情報としては、各種センサからの検出信号に沿って前記インジェクタ１８を制御するための制御信号が相当する。更に、その他の情報としては、各種センサからの検出信号によって前記制御手段２６が演算した際の演算値などが含まれる。
前記制御手段２６は、前記触媒７が劣化した際に、前記フィードバック制御部２５によって、
前記フロント酸素センサ２３及び前記リヤ酸素センサ２４の出力値に応じて補正定数を変更するように制御している。
また、前記制御手段２６は、前記燃料カット制御部２７によって、
車両が減速中に前記内燃機関２への燃料供給を停止させるように制御している。
このとき、前記燃料カット制御部２７による燃料カット制御が停止した後に、
前記タイマ２８が時間計測を開始している。
そして、このタイマ２８の値が予め設定される設定時間を越えていない場合には、前記制御手段２６は、前記フィードバック制御部２５によるフィードバック制御、つまり補正定数によるフィードバック制御を停止するものである。なお、この補正定数によるフィードバック制御の停止の際には、補正定数の変更も停止される。
更に、前記タイマ２８の値が設定時間を越えた場合には、前記制御手段２６は、前記フィードバック制御部２５によるフィードバック制御の停止を解除、つまり補正定数によるフィードバック制御を再開している。なお、この補正定数によるフィードバック制御の再開の際には、補正定数の変更も再開される。
【００１２】
これにより、上記のように構成すれば、前記制御手段２６の燃料カット制御部２７による燃料カット制御が停止され、燃料噴射が再開する際に補正定数の変更が停止されるため、前記触媒７が劣化したものと誤診断されたとしても、補正定数の変更が行われないため、適切な燃料噴射量に制御することができる。
また、その後に前記内燃機関２が安定した場合には、補正定数の変更が再開するため、走行中には適切な燃焼状態を維持することができるものである。
【００１３】
次に、図１は前記内燃機関２の制御装置１の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
なお、この内燃機関２の制御装置１の制御用プログラムによる制御は、内燃機関２の始動後に繰り返し実行される。
【００１４】
この内燃機関２の制御装置１の制御用プログラムがスタート（１０１）すると、触媒劣化診断制御の処理（１０２）に移行する。
この触媒劣化診断制御の処理（１０２）において、前記制御手段２６によって、具体的には前記触媒診断制御部２９によって、前記触媒７が劣化しているか否かの診断を行うための触媒劣化診断制御の準備段階である処理（１０２）を実行し、後述の触媒劣化が発生したか否かを判定する（判断（１０３）参照。）。
また、触媒劣化診断制御の処理（１０２）の後には、前記触媒７が劣化しているか否かの判断（１０３）に移行する。
そして、この触媒７が劣化しているか否かの判断（１０３）において、判断（１０３）がＹＥＳの場合には、燃料カット制御停止後、設定時間経過したか否かの判断（１０４）に移行する。
この燃料カット制御停止後、設定時間経過したか否かの判断（１０４）において、前記制御手段２６は、燃料カット制御の停止後に、設定時間が経過したか否かを判定する。
具体的には、前記制御手段２６の燃料カット制御部２７によって燃料カット制御を停止したとき、前記タイマ２８による時間計測を開始し、このタイマ２８の値が予め設定される設定時間を越えたか否かを判定する。
上述の前記触媒７が劣化しているか否かの判断（１０３）がＮＯの場合には、比例ゲイン及び積分ゲインに基準値を設定する処理（１０５）に移行する。
この比例ゲイン及び積分ゲインに基準値を設定する処理（１０５）において、前記制御手段２６は、比例ゲイン及び積分ゲインに基準値を設定している。
このとき、この基準値は、酸素センサ、つまり、前記フロント酸素センサ２３及び前記リヤ酸素センサ２４と目標電圧との偏差が「０（ゼロ）」であるときのゲイン値を用いる。
なお、この比例ゲイン及び積分ゲインに基準値を設定する処理（１０５）は、後述する係数マップを参照し、比例ゲイン及び積分ゲインを変更する処理（１０６）で変更されたゲイン値を元の値に戻すために設けられる。
ここで追記すれば、上述の比例ゲイン及び積分ゲインに基準値を設定する処理（１０５）において設定される基準値は、ゲイン係数がテーブル値の場合に、例えば図４の偏差「０」部分のゲイン値を使用する。
そして、上述の係数マップを参照し、比例ゲイン及び積分ゲインを変更する処理（１０６）においては、図４によって偏差「０」部分に変更されたゲイン値を元の値に戻している。
また、上述の比例ゲイン及び積分ゲインに基準値を設定する処理（１０５）で設定される基準値において、ゲイン係数を場合分けで切り分ける場合には、以下のように偏差に対してゲイン値を設定することも可能である。
（１）−５＜偏差＜５の場合
ゲイン＝１０
（２）上記以外の場合
ゲイン＝２
更に、上述の燃料カット制御停止後、設定時間経過したか否かの判断（１０４）において、この判断（１０４）がＮＯの場合には、上述した比例ゲイン及び積分ゲインに基準値を設定する処理（１０５）に移行する。
燃料カット制御停止後、設定時間経過したか否かの判断（１０４）がＹＥＳの場合には、係数マップを参照し、比例ゲイン及び積分ゲインを変更する処理（１０６）に移行する。
そして、上述した比例ゲイン及び積分ゲインに基準値を設定する処理（１０５）、及び、係数マップを参照し、比例ゲイン及び積分ゲインを変更する処理（１０６）の後には、前記内燃機関２の制御装置１の制御用プログラムのリターン（１０７）に移行する。
【符号の説明】
【００１５】
１  内燃機関の制御装置
２  内燃機関
５  吸気通路
７  触媒
９  排気通路
１２  スロットルバルブ
１４  スロットル開度センサ（「スロットル位置センサ」とも換言できる。）
１６  圧力センサ
２１  水温センサ
２２  クランク角センサ
２３  フロント酸素センサ
２４  リヤ酸素センサ
２５  フィードバック制御部
２６  制御手段
２７  燃料カット制御部
２８  タイマ
２９  触媒診断制御部
３０  メモリ
【図１】
2014141906.tif 000003
【図２】
2014141906.tif 000004
【図３】
2014141906.tif 000005
【図４】
2014141906.tif 000006