(57)【要約】【課題】内燃機関の制御装置において、車両走行中の排ガス温度を低下させて排気系温度の上昇を防止することにある。【解決手段】制御手段（２１）は、内燃機関（１）の機関回転速度及び機関負荷率に基づいて仮の燃料増量補正値を設定する仮の燃料増量補正値設定手段（２１Ｄ）と、遅角量算出手段（２１Ｂ）により算出された遅角量に基づいて補正係数を設定する補正係数設定手段（２１Ｅ）と、仮の燃料増量補正値設定手段（２１Ｄ）により設定された仮の燃料増量補正値に補正係数設定手段（２１Ｅ）により設定された補正係数を乗算して燃料増量補正値を設定する燃料増量補正値設定手段（２１Ｆ）と、この燃料増量補正値設定手段（２１Ｆ）により設定された燃料増量補正値に基づいて燃料供給量を増量補正する燃料増量補正手段（２１Ｇ）とを備える。【選択図】図１
2011149303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の冷却水温度を検出する冷却水温検出手段を設け、前記内燃機関の吸入空気温度を検出する吸気温検出手段を設け、前記内燃機関のノッキングの発生を検出するノッキング検出手段を設け、前記冷却水温検出手段により検出された冷却水温度と前記吸気温検出手段により検出された吸入空気温度と前記ノッキング検出手段により検出されたノッキングの発生とに基づく遅角量を算出する遅角量算出手段と、この遅角量算出手段により算出された遅角量に応じて点火時期を遅角させる点火時期遅角手段とを備える制御手段を設けた内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記内燃機関の機関回転速度及び機関負荷率に基づいて仮の燃料増量補正値を設定する仮の燃料増量補正値設定手段と、前記遅角量算出手段により算出された遅角量に基づいて補正係数を設定する補正係数設定手段と、前記仮の燃料増量補正値設定手段により設定された仮の燃料増量補正値に前記補正係数設定手段により設定された補正係数を乗算して燃料増量補正値を設定する燃料増量補正値設定手段と、この燃料増量補正値設定手段により設定された燃料増量補正値に基づいて燃料供給量を増量補正する燃料増量補正手段とを備え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、特に点火時期の遅角パラメータを利用して燃料供給量を増量補正する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される内燃機関の制御装置においては、内燃機関の冷却水温度を検出する冷却水温検出手段を設け、内燃機関（Ｅ／Ｇ）の吸入空気温度を検出する吸気温検出手段を設け、内燃機関のノッキングの発生を検出するノッキング検出手段を設け、冷却水温検出手段により検出された冷却水温度と吸気温検出手段により検出された吸入空気温度とノッキング検出手段により検出されたノッキングの発生とに基づく遅角量を算出する遅角量算出手段と、この遅角量算出手段により算出された遅角量に応じて点火時期を遅角させる点火時期遅角手段とを備える制御手段を設けたものがある。
【０００３】
即ち、従来では、以下の図３に示すように、内燃機関の空燃比制御が実施されている。
図３に示すように、内燃機関が始動して制御手段のプログラムがスタートすると（ステップＢ０１）、内燃機関が完爆したか否かを判定し（ステップＢ０２）、このステップＢ０２がＮＯの場合には、この判定を継続する。
このステップＢ０２がＹＥＳの場合には、空燃比のフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御中か否かを判定する（ステップＢ０３）。
このステップＢ０３がＹＥＳの場合には、空燃比のフィードバック（Ｆ／Ｂ）補正制御を起動し（ステップＢ０４）、そして、スロットル開度が全開か否かを判定する（ステップＢ０５）。
このステップＢ０５がＮＯの場合には、前記ステップＢ０３に戻す。
一方、前記ステップＢ０３がＮＯの場合には、スロットル開度が全開か否かを判定し（ステップＢ０６）、このステップＢ０６がＮＯの場合には、前記ステップＢ０３に戻す。
このステップＢ０６がＹＥＳの場合及び前記ステップＢ０５がＹＥＳの場合には、スロットル開度の全開補正制御を起動する（ステップＢ０７）。
そして、スロットル開度が全開か否かを判定し（ステップＢ０８）、このステップＢ０８がＹＥＳの場合に、前記ステップＢ７に戻り、一方、このステップＢ０８がＮＯの場合には、前記ステップＢ０３に戻す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１４８２１６号公報
【０００５】
特許文献１に係る内燃機関の空燃比制御装置は、空燃比のフィードバック制御中で、ノッキングが起こりやすい状況の際に、燃料供給量を増量補正してノッキングを抑制するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、従来、上記の特許文献１においては、ノッキング制御による点火時期の遅角に対しての燃料増量制御をしているが、冷却水温度、吸入空気温度等に基づく点火時期の遅角量を考慮した燃料増量制御を行っていないため、点火時期の遅角により排ガス温度が上昇して排気系（排気マニホールド、触媒、空燃比（ＬＡＦ）センサ等）の熱劣化が生ずるという不都合があった。
また、点火時期は定常状態にて設定するため、発進や加速等の過渡時や高冷却水温度、高吸入空気温度の登坂高負荷走行や高地登坂走行等で遅角制御した場合に、排ガス温度の上昇により排気系温度が上昇してしまうという不都合があった。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、点火時期の遅角パラメータを利用し、通常の空燃比制御を基本に点火時期の遅角量に応じて燃料を増量させる制御仕様を追加し、車両走行中の排ガス温度を低下させて排気系温度の上昇を防止する内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、内燃機関の冷却水温度を検出する冷却水温検出手段を設け、前記内燃機関の吸入空気温度を検出する吸気温検出手段を設け、前記内燃機関のノッキングの発生を検出するノッキング検出手段を設け、前記冷却水温検出手段により検出された冷却水温度と前記吸気温検出手段により検出された吸入空気温度と前記ノッキング検出手段により検出されたノッキングの発生とに基づく遅角量を算出する遅角量算出手段と、この遅角量算出手段により算出された遅角量に応じて点火時期を遅角させる点火時期遅角手段とを備える制御手段を設けた内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記内燃機関の機関回転速度及び機関負荷率に基づいて仮の燃料増量補正値を設定する仮の燃料増量補正値設定手段と、前記遅角量算出手段により算出された遅角量に基づいて補正係数を設定する補正係数設定手段と、前記仮の燃料増量補正値設定手段により設定された仮の燃料増量補正値に前記補正係数設定手段により設定された補正係数を乗算して燃料増量補正値を設定する燃料増量補正値設定手段と、この燃料増量補正値設定手段により設定された燃料増量補正値に基づいて燃料供給量を増量補正する燃料増量補正手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の内燃機関の制御装置は、点火時期の遅角パラメータを利用し、通常の空燃比制御を基本に点火時期の遅角量に応じて燃料を増量させることにより、車両走行中の排ガス温度を低下させて排気系温度の上昇を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は内燃機関の空燃比制御の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システム構成図である。（実施例）
【図３】図３は従来の内燃機関の空燃比制御のフローチャートである。（従来例）
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明は、車両走行中の排ガス温度を低下させて排気系温度の上昇を防止する目的を、点火時期の遅角パラメータを利用し、通常の空燃比制御を基本に点火時期の遅角量に応じて燃料を増量させることよって実現するものである。
【実施例】
【００１２】
図１、図２は、この発明の実施例を示すものである。
図２において、１は車両に搭載される内燃機関である。この内燃機関１の本体２には、吸気通路３を形成する吸気管４と排気通路５を形成して触媒６を備えた排気管７とが接続しているとともに、燃料噴射弁８と点火コイル９とが取り付けられている。
吸気管４の上流端には、エアクリーナ１０が設けられている。また、吸気通路３の途中には、スロットルボディ１１内でスロットルバルブ１２が配設されている。
吸気管４には、スロットルバルブ１２の上流側で、吸気量（ＡＦ）を検出するエアフロメータ１３と吸入空気温度（ＴＨＡ）を検出する吸気温検出手段である吸気温センサ１４とが取り付けられている。スロットルボディ１１には、スロットルバルブ１２の開度状態としてのスロットル開度（ＴＡ）を検出するスロットル検出手段であるスロットル開度センサ１５が取り付けられている。排気管７には、内燃機関１の空燃比を検出する空燃比（ＬＡＦ）センサ１６が取り付けられている。
また、内燃機関１の本体２には、内燃機関１の冷却水温度（ＴＨＷ）を検出する冷却水温検出手段である水温センサ１７と、内燃機関１のノッキング（ノック補正値：ＫＣＳ）の発生を検出するノッキング検出手段であるノックセンサ１８とが設けられている。
更に、内燃機関１の本体２には、機関回転数を検出する機関回転数検出手段としての機関回転数センサ１９が取り付けられている。
【００１３】
車両には、内燃機関１の制御装置２０を構成する制御手段（ＥＣＵ）２１が搭載される。
この制御手段２１には、入力部２２と出力部２３とを備え、入力部２２でエアフロメータ１３と吸気温センサ１４とスロットル開度センサ１５と空燃比（ＬＡＦ）センサ１６と水温センサ１７とノックセンサ１８と機関回転数センサ１９とが接続し、また、出力部２３では燃料噴射弁８と点火コイル９とが接続している。
【００１４】
制御手段２１は、各種演算処理を実施するＣＰＵ（中央演算処理装置）２１Ａと、水温センサ１７により検出された冷却水温度と吸気温センサ１４により検出された吸入空気温度とノックセンサ１８により検出されたノッキングの発生とに基づく遅角量を算出する遅角量算出手段２１Ｂと、この遅角量算出手段２１Ｂにより算出された遅角量に応じて点火時期を遅角させる点火時期遅角手段２１Ｃとを備える。
また、制御手段２１は、内燃機関１の機関回転速度及び機関負荷率（全負荷時の吸入空気量に対する現在の吸入空気量の割合）に基づいて仮の燃料増量補正値を設定する仮の燃料増量補正値設定手段２１Ｄと、遅角量算出手段２１Ｂにより算出された遅角量に基づいて補正係数を設定する補正係数設定手段２１Ｅと、仮の燃料増量補正値設定手段２１Ｄにより設定された仮の燃料増量補正値に補正係数設定手段２１Ｅにより設定された補正係数を乗算して燃料増量補正値を設定する燃料増量補正値設定手段２１Ｆと、この燃料増量補正値設定手段２１Ｆにより設定された燃料増量補正値に基づいて燃料供給量を増量補正する燃料増量補正手段２１Ｇとを備える。
このように、燃料供給量を増量補正することにより、点火時期を遅角しても排ガスが高温にならないので、排気系の排気管７、触媒６、空燃比（ＬＡＦ）センサ１６が熱によって劣化するのを防止できる。また、内燃機関１の機関回転速度及び機関負荷率に基づく燃料増量補正値に点火時期遅角量に基づく補正係数を乗算することにより、きめ細かな燃料供給量の増量補正が可能になる。
【００１５】
次に、この実施例に係る内燃機関の空燃比制御を、図１のフローチャートに基づいて説明する。
図１に示すように、内燃機関（Ｅ／Ｇ）１が始動して制御手段２１のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、内燃機関１が完爆したか否かを判定し（ステップＡ０２）、このステップＡ０２がＮＯの場合には、この判定を継続する。
このステップＡ０２がＹＥＳの場合には、空燃比のフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御中か否かを判定する（ステップＡ０３）。
このステップＡ０３がＹＥＳの場合には、空燃比のフィードバック（Ｆ／Ｂ）補正制御を起動し（ステップＡ０４）、そして、スロットル開度が全開か否かを判定する（ステップＡ０５）。
このステップＡ０５がＮＯの場合には、前記ステップＡ０３に戻す。
一方、前記ステップＡ０３がＮＯの場合には、スロットル開度が全開か否かを判定し（ステップＡ０６）、このステップＡ０６がＮＯの場合には、前記ステップＡ０３に戻す。
このステップＡ０６がＹＥＳの場合及び前記ステップＡ０５がＹＥＳの場合には、スロットル開度の全開補正制御を起動し（ステップＡ０７）、点火時期遅角量を検出し（ステップＡ０８）、そして、点火時期遅角増量を起動する（ステップＡ０９）。
そして、スロットル開度が全開か否かを判定し（ステップＡ１０）、このステップＡ１０がＹＥＳの場合に、前記ステップＡ０８に戻り、一方、このステップＡ１０がＮＯの場合には、前記ステップＡ０３に戻す。
【００１６】
即ち、この実施例においては、冷却水温度、吸入空気温度、ノッキングの点火時期制御の遅角パラメータを利用し、図３に示す通常の内燃機関の空燃比制御を基本に点火時期の遅角量に応じて燃料をより細やかに増量させる制御仕様を追加する。
ここで、上記の遅角パラメータとは、冷却水温度補正量、吸気温度補正量、ノッキング補正量である。
高冷却水温度時の点火時期遅角量をＡとし、高吸気温度時の点火時期遅角量をＢとし、ノッキング発生時の点火時期遅角量をＣとし、そして、これら各パラメータの点火時期遅角量のトータルをＹとして、このトータル点火時期遅角量（Ｙ）を随時算出して空燃比制御を実施する。
上記のトータル点火時期遅角量（Ｙ）は、
Ｙ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ
で求められる。
そして、このトータル点火時期遅角量（Ｙ）をパラメータとした補正係数テーブル値（Ｘ）と機関回転数と機関負荷率（全負荷時の吸入空気量に対する現在の吸入空気量の割合）とのパラメータにより領域毎に設定した燃料増量補正値マップ（Ｚ）の掛け算により、トータル点火時期遅角量（Ｙ）に対応して燃料を増量（Ｗ）させる空燃比制御を実施する。
上記の点火時期遅角対応燃料増量（Ｗ）は、
Ｗ＝テーブル値（Ｘ）＊マップ値（Ｚ）
で求められる。
この場合、定常状態にて排ガス温度、触媒温度により設定するパワー増量補正制御値（Ｖ）に、足し算で追加する制御仕様とする。
パワー増量補正制御（トータル）は、以下のように求められる。
パワー増量補正制御（トータル）＝パワー増量補正制御値（Ｖ）＋点火時期遅角対応燃料増量（Ｗ）
これにより、点火時期の遅角の影響で上昇する排ガス温度を、きめ細かな燃料の増量により低下させ、排ガス温度を抑制して排気系（排気管７、触媒６、空燃比（ＬＡＦ）センサ１６）の熱劣化を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
この発明に係る内燃機関の制御装置を、各種車両に適用可能である。
【符号の説明】
【００１８】
１  内燃機関
２  本体
８  燃料噴射弁
１３  エアフロメータ
１４  吸気温センサ
１５  スロットル開度センサ
１６  空燃比（ＬＡＦ）センサ
１７  水温センサ
１８  ノックセンサ
１９  機関回転数センサ
２０  制御装置
２１  制御手段
【図１】
2011149303.tif 000003
【図２】
2011149303.tif 000004
【図３】
2011149303.tif 000005