JPH0370836A - 内燃機関の混合気制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は内燃機関の混合気制御装置に関し、さらに詳細
にはエンジンブレーキ時燃料をカットする手段と、エン
ジンブレーキの開始時に燃料の減少量を制御し、またエ
ンジンブレーキ終了後の燃料の再開供給量を制御する手
段とを備えた内燃機関の混合気制御装置に関する。

［従来の技術］ ドイツ特許公報第２８０１７９０号は、「内燃機関の燃
料供給量制御方法及び装置」に関するものである。同公
報の第２図には、エンジンブレーキの開始と終了時に燃
料供給量を制御することが開示されている。アクセルペ
ダルがゼロ位置に戻されると、絞り弁もアイドリンク位
置に達する。

その場合回転数が所定のしきい値を上回っていれば、そ
こでエンジンブレーキ（減速状態）が開始される。燃料
供給量が維持される所定の期間が経過すると、所定の関
数に従って燃料供給量が減少され、急激にエンジンが遮
断される６エンジンブレーキが終了すると、その終了が
ドライバーが新たに加速を意図したことによりもたらさ
れたものか、あるいは回転数がアイドリンク回転数近辺
に低下したことによるものであるかには関係なく、まず
燃料供給量が急激に所定の値に増大され、それにより点
火可能な混合気がつくられるが、それによってトルクが
大きくなり過ぎることがないように燃料供給量が増大さ
れる。これは、エンジンブレーキから通常の走行駆動へ
ソフトに移行するという点では、好ましいことである。

飛躍的に燃料供給量を増大させた後、関数発生器によっ
て得られる選択可能な関数によって燃料供給量を通常の
量に戻している。

従って公知の混合気制御装置は、得られる走行特性に関
してはきわめて効果的であることが明らかにされている
。しかし、この公知の装置ではさらに関数発生器が必要
であることは、この装置を大量生産しようとした場合に
経済的に好ましくないことは明かである。

ドイツ特許公開公報第３０３９４３６号には、ラムダ制
御装置が開示されており、同ラムダ制御装置においては
ラムダ制御を行なうための個々の比例及び積分成分がメ
モリに格納され、運転パラメータに従ってメモリから読
みだされ、ラムダ制御に用いられている。最近ではこの
種のラムダ制御装置は、できるだけ排ガス内の有害物質
を少なくするために排ガス内の酸素濃度を監視したり、
それに基づいて２点動作制御を用いて混合気を連続的に
濃厚化しあるいは希薄化することが必要な所で広く用い
られているにのラムダ制御装置の主要部は少なくとも積
分特性を有する閉ループ制御器である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、機能とコストの点でできるだけ最適な
自動車の混合気制御装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するために、本発明では、エンジンブ
レーキ時燃料をカットする手段と、エンジンブレーキの
開始時に燃料の減少量を制御し、またエンジンブレーキ
終了後の燃料の再開供給量を制御する手段とを備えた内
燃機関の混合気制御装置において、少なくとも積分特性
を有し排ガス組成に従って閉ループ制御を行なう混合負
制ｆ［３を開ループ制ｆｌｌＨすることにより前記減少
量ないし再開供給量を制御する構成を採用した。

［作用］ このような本発明装置によれば上記の課題は、プログラ
ム技術的に構成できる方法によってきわめて簡単かつ有
効に解決される。本発明の他の利点は従属請求項と後述
の実施例の説明から明かである。

［実施例１ 以下１同筒に示す実施例に塙づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図には、燃料供給量及び点火を制御するために検出
される主要な運転パラメータ並びに内燃機関が概略図示
されている。内燃機関は符号ＩＯで示されている。内燃
機関には吸気管１１が接続されており、かつ排ガス管１
２によって燃焼ガスの排出が行われる。吸気管ｌｌ内に
は絞り弁１３が設けられており、絞り弁には絞り弁スイ
ッチＩ４が設けられているが、それについては説明を省
略する。なお、絞り弁１３はアクセルペダル１５と接続
されている。内燃機関ＩＯには回転数センサ１６と温度
センサ１７が設けられている。

排ガス管１２内には排ガスセンサ１８が設けられており
、排ガスセンサは通常酸素センサないしラムダセンサ（
空気比センサ）として形成されている。他のセンサとし
ては、吸気管内に弁型空気量センサ１９が設けられてい
る。

制御装置２０は個々のセンサの信号を処理して出力側の
燃料噴射弁２１に噴射信号を出力し、また不図示の点火
系に点火信号２２を出力する。

このような構成の内燃機関制御装置は、それ自体以前か
ら知られているものである。噴射弁２１を介して行なわ
れる燃料供給量制御もまた点火制御も、検出された個々
の運転パラメータに従って最適値になるようにまた、で
きるだけ内燃機関の効率を良くし、かつできるだけ排ガ
スの有害物質を少なくするように制御が行なわれる。

第２図は排ガスセンサによって検出される排ガス成分に
従って混合気成分を閉ループにより目標値に制御する混
合気制御器（以下、ラムダ制御器という）の動作の原理
を示すものである。ラムダ制御器自体は制御装置９２０
内に設けられている。第１図に示す制御対象（内燃機関
）において排ガス管１２内の排ガスセンサ１８によって
、排に ガスの酸素成分が含まれるかどうかが検出される。第２
図（ａ）に示すものはこの種のセンサの理想的な出力信
号であって、個々の信号の立ち上がり及び立ち下がり端
はそれぞれ濃厚な混合気から希薄な混合気への移行ある
いはその逆を示している。それに基づき、ラムダ制御器
はよく知られているように、第２図（ｂ）に示す出力信
号を発生する。それぞれセンサの出力信号が切り替わる
毎にラムダ制御器の信号は反対方向に飛躍的に変化する
。この飛躍的な変化の後、排ガスセンサ１８の出力信号
に次の飛躍が発生するまではラムダ制御器の積分特性に
基づく制御が行なわれる。

本発明は、エンジンブレーキに移行する場合あるいはエ
ンジンブレーキを終了する場合にこのようなラムダ制御
器を閉ループ制御から開ループ制御に切り換え燃料供給
量の制御に用いようとするものである。

第３図（ａ）においてはエンジンブレーキ信号が時間に
関して図示されており、第３図（ｂ）においてはエンジ
ンブレーキの領域における燃料供給量が記載されている
。

時点１１において回転数が比較的大きいときにアクセル
ペダルが戻され、絞り弁のアイドリンク接点が作動され
る。それによってドライバーが走行速度を減少させよう
とするエンジンブレーキの状態となる。基本的には、そ
の時の回転数がその時の絞り弁位置に対応する回転数よ
り大きい値を有する場合には、常にエンジンブレーキの
状態であると言うことができる。従って本説明において
はエンジンブレーキという概念を一般的な減速状態の意
味で使用している。従って、絞り弁が完全に閉鎖するこ
とは必ずしも必要ではない。

第３図（ｂ）はエンジンブレーキ中及びエンジンブレー
キ後の燃料制御量のカーブを示すものである。なお、個
々の燃料噴射パルスｔｉの時間に関する推移が図示され
ている。時点ｔｌの前のジグザグの線は、ラムダ制御器
により排ガスセンサの信号に従って混合気が連続的に濃
厚化あるいは希薄化の方向に制御されていることを示し
ている。エンジンブレーキ状態が発生する（ｔ１）と１
通常はラムダ制御が遮断され、燃料供給量は開ループ制
御により制御される。エンジンブレーキ時に絞り弁が閉
鎖されることによって吸気量が減少するので、個々の燃
料噴射パルスの期間も減少し、その結果ｔｌとｔ２の間
の期間は燃料供給量は小さい値に制御される。時点ｔ２
までの遅延時間が経過した後に、燃料供給は所定の係数
に従って１０〜２０％減少され、時点ｔ３においては完
全に遮断される。

時点ｔ４になるとエンジンブレーキが終了し、燃料供給
が再開されて希薄な混合気が形成される。燃料供給量は
所定の関数に従って増大し、その後ラムダ制御器による
通常の閉ループ制御が開始される。

本発明によれば、第３図（ｂ）に示す信号カーブは次の
ようにして実現される。すなわち従来技術から知られて
いる積分成分を有するラムダ制御器を用いて時点ｔ２〜
ｔ３の期間における燃料供給の減少量の制御を開ループ
制御により行ない、またエンジンブレーキの終了後の燃
料供給の再開供給量を開ループ制御により制御すること
によって、第３図（ｂ）に示す信号カーブを得ている。

第４図は、内燃機関の混合気制御装置のうち本発明に関
係する部分のフローチャート図である。

図によれば、通常のプログラムの手順の枠内で、エンジ
ンブレーキが終了したかどうかが検出される（ステップ
３０）。エンジンブレーキが終了している場合には、ラ
ムダ制御器の積分器の積分値を所定の値、例えば−２０
％にセットする（ステップ３１）　次にこの値を用いて
ステップ３２において、論理式ｔｌ＝ｔｌＸ（１＋積分
値）に従って新しい燃料噴射時間が形成される。

積分値が例えば−２０％であると、ステップ３２におけ
る新しい噴射時間は通常行なわれる燃料供給量の８０％
になる。

ステップ３２において、エンジンブレーキが終了してい
ないと判断された場合には、ステップ３３においてラム
ダ制御が禁止されているかどうかが判断される。禁止さ
れていない場合、すなわち通常のラムダ制御運転の場合
には、ステップ３４においてセンサ信号が濃厚（出力端
子３６へ）であるか希薄（出力端子３７へ）であるかが
検出される。次のステップ３８．３９において、第２図
（ｂ）に示す勾配を形成する積分値がセットされる。個
々の勾配値の形成と並行して、個々の比例成分に基づく
制御が行われるが、第４図のフローチャートにおいては
見やすくするために記入されていない。

ラムダ制御が禁止になっている場合には、ステップ４０
でエンジンブレーキが存在するかどうかが検出される。

エンジンブレーキが検出された場合には、ステップ４１
において積分値が一Δ〜−２０％の値にセットされる。

次にステップ４２において、エンジンブレーキにおいて
所望の希薄化例えば２０％の希薄化に達しているかどう
かが検出され、達している場合にはステップ４３におい
て噴射時間がゼロにセットされる。なお、ステップ４３
と並列にステップ３２が設けられており、ステップ４２
において所望の希薄化に達していない場合には論理式ｔ
ｌ＝ｔｌＸ（ｌ十積分値）に従って新しい噴射時間が形
成される。

ステップ４０によってエンジンブレーキであることが検
出されなかった場合には、ステップ４４において積分値
がゼロにセットされ、その結果純粋な制御駆動に移行す
る。ステップ３１．３８．３９．４１．４４の出力側は
論理的に接続されており、それによってステップ３２の
前段でステップ４２による判断が行われる。

第４図で重要なことは、ラムダ制御器に用いられる積分
器がエンジンブレーキの開始後及び終了時の燃料供給量
を求めるのに利用されることである。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば機能と
コストの点できわめて最適な自動車の混合気制御装置が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は運転パラメータを検出するセンサ及び制御装置
を備えた内燃機関の構成を示すブロック図、第２図（ａ
）、第２図（ｂ）は例えばドイツ特許公開公報第３０３
９４３６号に記載されているラムダ制御器の動作を説明
する線図、第３図（ａ）、第３図（ｂ）は、エンジンブ
レーキが発生した場合の燃料供給量を示す線図、第４図
は第３図に示す燃料供給量の制御を行うプログラム手順
を示すフローチャート図である。 ｌＯ・・・内燃機関 １３・・・絞り弁 １５−・・アクセルペダル １６・・・回転数センサ １７・・・温度センサ １８・・・排ガスセンサ １９・・・空気量センサ ２０・・・制御装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）エンジンブレーキ時燃料をカットする手段と、エン
   ジンブレーキの開始時に燃料の減少量を制御し、またエ
   ンジンブレーキ終了後の燃料の再開供給量を制御する手
   段とを備えた内燃機関の混合気制御装置において、 少なくとも積分特性を有し排ガス組成に従って閉ループ
   制御を行なう混合気制御器を開ループ制御にすることに
   より前記減少量ないし再開供給量を制御することを特徴
   とする内燃機関の混合気制御装置。 ２）前記減少量ないし再開供給量の制御を混合気制御器
   の積分値を所定の値にセットすることにより行なうこと
   を特徴とする請求項第１項に記載の混合気制御装置。 ３）燃料供給量を約１０〜２０％減少させ、続いて燃料
   供給を停止することを特徴とする請求項第１項あるいは
   第２項に記載の混合気制御装置。 ４）燃料供給再開時燃料供給量を飛躍的に増大させて混
   合気を所定の希薄な値にし、その後順次増量することを
   特徴とする請求項第１項あるいは第２項に記載の混合気
   制御装置。