JPH06307277A - エンジンの排気系温度検出方法および排気系保護制御装置 - Google Patents
エンジンの排気系温度検出方法および排気系保護制御装置Info
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- JPH06307277A JPH06307277A JP5094091A JP9409193A JPH06307277A JP H06307277 A JPH06307277 A JP H06307277A JP 5094091 A JP5094091 A JP 5094091A JP 9409193 A JP9409193 A JP 9409193A JP H06307277 A JPH06307277 A JP H06307277A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1446—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
- F02D41/1447—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures with determination means using an estimation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D2041/1412—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a predictive controller
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 エンジン排気系の温度検出法及び保護制御装
置に関し、予測温度に誤差が生じた場合でも排気系の信
頼性を確保し、燃費の悪化を防止する方法、装置を提供
する。 【構成】 排気ガス温度予測手段36はノッキングの発
生回数から判定される燃料種別情報と、エンジンの諸元
及びエンジンの運転状態の各種パラメータに基づいて排
気ガス温度を予測する。又、排気系温度予測手段38は
予測した排気ガス温度に基づき排気マニホールドの壁温
を予測する。判定部32は排気マニホールド壁温の予測
値が正確であるか否かを判定するフェイル判定手段40
を備える。比較手段42は排気マニホールド壁温の予測
値がフェイル判定手段が正確と判定した場合に、予測値
と排気マニホールド壁温の許容限度値とを比較する。
又、判断手段44はフェイル判定手段の判定結果及び比
較手段の比較結果に基づいて、空燃比のF/B補正制御
を行うかエンリッチ制御を行うかの判断をする。
置に関し、予測温度に誤差が生じた場合でも排気系の信
頼性を確保し、燃費の悪化を防止する方法、装置を提供
する。 【構成】 排気ガス温度予測手段36はノッキングの発
生回数から判定される燃料種別情報と、エンジンの諸元
及びエンジンの運転状態の各種パラメータに基づいて排
気ガス温度を予測する。又、排気系温度予測手段38は
予測した排気ガス温度に基づき排気マニホールドの壁温
を予測する。判定部32は排気マニホールド壁温の予測
値が正確であるか否かを判定するフェイル判定手段40
を備える。比較手段42は排気マニホールド壁温の予測
値がフェイル判定手段が正確と判定した場合に、予測値
と排気マニホールド壁温の許容限度値とを比較する。
又、判断手段44はフェイル判定手段の判定結果及び比
較手段の比較結果に基づいて、空燃比のF/B補正制御
を行うかエンリッチ制御を行うかの判断をする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの排気系温度
検出方法および排気系保護制御装置に関し、特にエンジ
ンの排気系のオーバーヒートを防止するための排気系温
度検出方法および排気系保護制御装置に関する。
検出方法および排気系保護制御装置に関し、特にエンジ
ンの排気系のオーバーヒートを防止するための排気系温
度検出方法および排気系保護制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より一般的に採用されている自動車
用エンジンの電子制御装置は、図12に示すように、エ
ンジン2の吸気系4に設けられたインジェクタ6から噴
射供給される燃料量は、マイクロコンピュータよりなる
コントローラ8により制御される。このコントローラ8
は、エアフローメータ10で検知された吸入空気量と回
転数センサ12で検知されたエンジン回転数とに基づい
て燃料供給量の基本値を演算するとともに、水温センサ
14,ノックセンサ16,スロットル開度センサ18,
吸気温センサ20,スロットル全開センサ22,空燃比
センサ(O2 センサ)26等の各種センサ類からの情報
信号に基づいて、暖機増量補正、始動後補正、加速補
正、高負荷補正、吸気温補正、空燃比のフィードバック
補正等の各種補正をエンジン2の運転状態に応じて適宜
実行し、最終的な燃料供給量を決定している。
用エンジンの電子制御装置は、図12に示すように、エ
ンジン2の吸気系4に設けられたインジェクタ6から噴
射供給される燃料量は、マイクロコンピュータよりなる
コントローラ8により制御される。このコントローラ8
は、エアフローメータ10で検知された吸入空気量と回
転数センサ12で検知されたエンジン回転数とに基づい
て燃料供給量の基本値を演算するとともに、水温センサ
14,ノックセンサ16,スロットル開度センサ18,
吸気温センサ20,スロットル全開センサ22,空燃比
センサ(O2 センサ)26等の各種センサ類からの情報
信号に基づいて、暖機増量補正、始動後補正、加速補
正、高負荷補正、吸気温補正、空燃比のフィードバック
補正等の各種補正をエンジン2の運転状態に応じて適宜
実行し、最終的な燃料供給量を決定している。
【0003】ここで、上記空燃比のフィードバック(F
/B)補正は、図13の空燃比制御マップBに示すよう
に、エンジン回転数および負荷が所定のF/Bゾーンに
ある場合に、排気系に設けられた空燃比センサ26の出
力に基づいて、該空燃比センサ26が検出した空燃比が
理論空燃比14.7の近傍に収束するように燃料供給量
を補正するものである。
/B)補正は、図13の空燃比制御マップBに示すよう
に、エンジン回転数および負荷が所定のF/Bゾーンに
ある場合に、排気系に設けられた空燃比センサ26の出
力に基づいて、該空燃比センサ26が検出した空燃比が
理論空燃比14.7の近傍に収束するように燃料供給量
を補正するものである。
【0004】また、エンジン回転数および負荷が上記F
/Bゾーンを外れて、排気ガス温度が高温となるエンリ
ッチゾーン内に入った場合には、図14のタイムチャー
トに示すように、排気系の温度例えば排気マニホールド
24aの壁温が許容限界値Taを超えてオーバーヒート
しないように、燃料供給量を高負荷増量補正してその空
燃比を理論空燃比14.7よりもリッチにし、排気ガス
温度を低下させるようにしている。
/Bゾーンを外れて、排気ガス温度が高温となるエンリ
ッチゾーン内に入った場合には、図14のタイムチャー
トに示すように、排気系の温度例えば排気マニホールド
24aの壁温が許容限界値Taを超えてオーバーヒート
しないように、燃料供給量を高負荷増量補正してその空
燃比を理論空燃比14.7よりもリッチにし、排気ガス
温度を低下させるようにしている。
【0005】しかしながら、上記のようにエンジン2の
回転数および負荷が所定のエンリッチゾーン内に入ると
同時に、排気ガス温度の低下制御を開始するようにして
いると、排気マニホールド24の壁温が実際にはまだそ
の許容限界値Taに達する以前から時期尚早に排気ガス
温度の低下制御を開始することになるので、排気マニホ
ールド24の壁温が許容限界値Taまで上昇する間(時
点t1 〜t3 )、無駄にエンジン性能を損なわせてしま
うことになり、特に前述のように排気ガス温度の低下を
燃料増量によって行う場合には、これが燃費を悪化させ
る一因となっていた。
回転数および負荷が所定のエンリッチゾーン内に入ると
同時に、排気ガス温度の低下制御を開始するようにして
いると、排気マニホールド24の壁温が実際にはまだそ
の許容限界値Taに達する以前から時期尚早に排気ガス
温度の低下制御を開始することになるので、排気マニホ
ールド24の壁温が許容限界値Taまで上昇する間(時
点t1 〜t3 )、無駄にエンジン性能を損なわせてしま
うことになり、特に前述のように排気ガス温度の低下を
燃料増量によって行う場合には、これが燃費を悪化させ
る一因となっていた。
【0006】そこで、この問題点を改善し得るものとし
て、エンジン2の回転数および負荷が所定のエンリッチ
ゾーン内に入った時点から所定のディレー時間の経過後
に燃料増量による排気ガス温度低下制御を開始するよう
にし、かつ上記ディレー時間を排気ガス温度の高低に応
じて変えることにより、燃費の悪化を防止しつつ排気系
24の保護を図るようにした空燃比制御装置が特開昭6
0ー43144号公報に提案されている。
て、エンジン2の回転数および負荷が所定のエンリッチ
ゾーン内に入った時点から所定のディレー時間の経過後
に燃料増量による排気ガス温度低下制御を開始するよう
にし、かつ上記ディレー時間を排気ガス温度の高低に応
じて変えることにより、燃費の悪化を防止しつつ排気系
24の保護を図るようにした空燃比制御装置が特開昭6
0ー43144号公報に提案されている。
【0007】ところが、保護対象である実際の排気系温
度は排気ガス温度の変化に対して必ず応答遅れを生じる
ので、上記公報で提案されたものにおいても、燃料増量
による排気ガス温度低下制御の開始時期を決定づける上
記ディレー時間の設定を、排気ガス温度の高低に応じて
変えるようにしている限り、その実際の排気系温度の変
化に即した適切な制御を十分には行い得ず、改善の余地
があった。
度は排気ガス温度の変化に対して必ず応答遅れを生じる
ので、上記公報で提案されたものにおいても、燃料増量
による排気ガス温度低下制御の開始時期を決定づける上
記ディレー時間の設定を、排気ガス温度の高低に応じて
変えるようにしている限り、その実際の排気系温度の変
化に即した適切な制御を十分には行い得ず、改善の余地
があった。
【0008】なお、保護対象である実際の排気系温度を
直接検知し、それが許容限界値Taを超えたときに排気
ガス温度の低下制御を行う方法では、センサの検出遅れ
があるため、排気ガス温度が極めて高く、排気ガス温度
の上昇が急な場合におけるオーバーヒートの発生に対処
するためには、上記許容限界値Taを低くせざるを得な
いが、このように許容限界値Taを低く設定すると、逆
に排気系温度の上昇が緩やかな場合に、不必要な排気ガ
ス温度の低下制御を行ってしまうことになる。この改善
策として、本出願人は、排気系の熱的保護を確実に図っ
てその信頼性を確保しつつ、可及的に無駄のない排気ガ
ス温度低下制御を行い得るエンジンの排気系保護制御方
法およびその装置を先に特願平4ー189697号明細
書において提案した。
直接検知し、それが許容限界値Taを超えたときに排気
ガス温度の低下制御を行う方法では、センサの検出遅れ
があるため、排気ガス温度が極めて高く、排気ガス温度
の上昇が急な場合におけるオーバーヒートの発生に対処
するためには、上記許容限界値Taを低くせざるを得な
いが、このように許容限界値Taを低く設定すると、逆
に排気系温度の上昇が緩やかな場合に、不必要な排気ガ
ス温度の低下制御を行ってしまうことになる。この改善
策として、本出願人は、排気系の熱的保護を確実に図っ
てその信頼性を確保しつつ、可及的に無駄のない排気ガ
ス温度低下制御を行い得るエンジンの排気系保護制御方
法およびその装置を先に特願平4ー189697号明細
書において提案した。
【0009】この先願発明に係わるエンジンの排気系保
護制御方法は、エンジンの諸元情報および運転状態を示
す各種パラメータに基づいて排気ガス温度を予測し、該
予測された排気ガス温度と排気系伝熱要素情報とに基づ
いて排気系温度を予測し、該予測された排気系温度が所
定の許容限界値を超えた場合に、燃料増量制御等によっ
て排気ガス温度を低下方向に制御することを特徴とする
ものである。
護制御方法は、エンジンの諸元情報および運転状態を示
す各種パラメータに基づいて排気ガス温度を予測し、該
予測された排気ガス温度と排気系伝熱要素情報とに基づ
いて排気系温度を予測し、該予測された排気系温度が所
定の許容限界値を超えた場合に、燃料増量制御等によっ
て排気ガス温度を低下方向に制御することを特徴とする
ものである。
【0010】また、上記先願発明に係わるエンジンの排
気系保護制御装置は、エンジンの諸元情報および運転状
態を示す各種パラメータに基づいて排気ガス温度を予測
する排気ガス温度予測手段と、予測された排気ガス温度
と排気系伝熱要素情報とに基づいて排気系温度を予測す
る排気系温度予測手段と、予測された排気系温度が所定
の許容限界値を超えた場合に、排気ガス温度を低下方向
に制御する燃料増量制御手段等の排気ガス温度低下制御
手段とを備えていることを特徴とするものである。
気系保護制御装置は、エンジンの諸元情報および運転状
態を示す各種パラメータに基づいて排気ガス温度を予測
する排気ガス温度予測手段と、予測された排気ガス温度
と排気系伝熱要素情報とに基づいて排気系温度を予測す
る排気系温度予測手段と、予測された排気系温度が所定
の許容限界値を超えた場合に、排気ガス温度を低下方向
に制御する燃料増量制御手段等の排気ガス温度低下制御
手段とを備えていることを特徴とするものである。
【0011】上記先願発明によれば、エンジンの諸元
(圧縮比,S/B比(シリンダ径/ボア径),吸・排気
弁のオーバーラップ等)およびエンジンの運転状態を示
す各種パラメータ(エンジン回転数,空燃比,体積効
率,点火時期等)に基づいて排気ガス温度予測手段で排
気ガス温度を予測し、該予測された排気ガス温度と排気
系伝熱要素情報(熱容量,熱抵抗,排気管表面積等)と
に基づいて排気系温度予測手段で排気系温度を予測し、
該予測された排気系温度が所定の許容限界値を超えた場
合に、排気ガス温度低下制御手段で排気ガス温度を低下
方向に制御するので、排気ガス温度の低下制御を排気系
温度上昇の実情に可及的に即した状態で行う事ができ、
これによって、排気ガス温度の低下制御が不必要に実行
されることを抑制して、エンジン性能が無駄に損なわれ
るのを防止できるという優れた効果を有するものであ
る。
(圧縮比,S/B比(シリンダ径/ボア径),吸・排気
弁のオーバーラップ等)およびエンジンの運転状態を示
す各種パラメータ(エンジン回転数,空燃比,体積効
率,点火時期等)に基づいて排気ガス温度予測手段で排
気ガス温度を予測し、該予測された排気ガス温度と排気
系伝熱要素情報(熱容量,熱抵抗,排気管表面積等)と
に基づいて排気系温度予測手段で排気系温度を予測し、
該予測された排気系温度が所定の許容限界値を超えた場
合に、排気ガス温度低下制御手段で排気ガス温度を低下
方向に制御するので、排気ガス温度の低下制御を排気系
温度上昇の実情に可及的に即した状態で行う事ができ、
これによって、排気ガス温度の低下制御が不必要に実行
されることを抑制して、エンジン性能が無駄に損なわれ
るのを防止できるという優れた効果を有するものであ
る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに優れた効果を有する先願発明にも下記に述べるよう
な問題点が存在する。
うに優れた効果を有する先願発明にも下記に述べるよう
な問題点が存在する。
【0013】すなわち、第1の問題点は、環境(気温,
気圧,湿度)、燃料(ハイオク,レギュラー)、負荷
(トーイング,タイヤの銘柄および空気圧による走行抵
抗の差)等の影響および車両自体のバラツキに起因し
て、予測温度(排気ガス温度および排気マニホールド壁
温)に誤差が生じた場合の信頼性(耐久性)の低下であ
る。、 例えば図15に示すように、実際の排気マニホ
ールド壁温が許容限界値を超えているのにも拘らず、排
気マニホールド壁温の予測値が誤差によって許容限界値
を下回っている場合には、空燃比を理論空燃比に収束さ
せるフィードバック補正制御が継続されて燃料増量制御
が実行されないことにより、実際の排気マニホールド壁
温が上昇し続け、排気マニホールドが熱害を被ることに
なる。
気圧,湿度)、燃料(ハイオク,レギュラー)、負荷
(トーイング,タイヤの銘柄および空気圧による走行抵
抗の差)等の影響および車両自体のバラツキに起因し
て、予測温度(排気ガス温度および排気マニホールド壁
温)に誤差が生じた場合の信頼性(耐久性)の低下であ
る。、 例えば図15に示すように、実際の排気マニホ
ールド壁温が許容限界値を超えているのにも拘らず、排
気マニホールド壁温の予測値が誤差によって許容限界値
を下回っている場合には、空燃比を理論空燃比に収束さ
せるフィードバック補正制御が継続されて燃料増量制御
が実行されないことにより、実際の排気マニホールド壁
温が上昇し続け、排気マニホールドが熱害を被ることに
なる。
【0014】第2の問題点は、予測温度(排気ガス温度
および排気マニホールド壁温)に誤差が生じた場合の燃
費の悪化である。
および排気マニホールド壁温)に誤差が生じた場合の燃
費の悪化である。
【0015】例えば図16に示すように、実際の排気マ
ニホールド壁温が許容限界値を下回っていて、理論空燃
比をもって走行できる状態であるのにも拘らず、排気マ
ニホールド壁温の予測値が誤差によって許容限界値を超
えている場合には、空燃比のフィードバック補正制御か
ら燃料増量制御に切り替えられることにより、燃費が悪
化することになる。
ニホールド壁温が許容限界値を下回っていて、理論空燃
比をもって走行できる状態であるのにも拘らず、排気マ
ニホールド壁温の予測値が誤差によって許容限界値を超
えている場合には、空燃比のフィードバック補正制御か
ら燃料増量制御に切り替えられることにより、燃費が悪
化することになる。
【0016】第3の問題点は、予測温度(排気ガス温度
および排気マニホールド壁温)に誤差が生じた場合に、
その誤差を修正するシステムが欠如していることであ
る。
および排気マニホールド壁温)に誤差が生じた場合に、
その誤差を修正するシステムが欠如していることであ
る。
【0017】上述の事情に鑑み、本発明は、上記予測温
度に誤差が生じた場合でも、排気系の信頼性を確保し、
かつ燃費の悪化を防止することができるエンジンの排気
系温度検出方法および排気系保護制御装置を提供するこ
とを目的とする。
度に誤差が生じた場合でも、排気系の信頼性を確保し、
かつ燃費の悪化を防止することができるエンジンの排気
系温度検出方法および排気系保護制御装置を提供するこ
とを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明によるエ
ンジンの排気系温度検出方法は、エンジンの諸元情報お
よび運転状態を示す各種パラメータに基づいて排気ガス
温度を予測し、該予測された排気ガス温度と排気系伝熱
要素情報とに基づいて排気系温度を予測し、さらに、該
排気系温度の予測値が正確であるか否かを判定すること
を特徴とするものである。
ンジンの排気系温度検出方法は、エンジンの諸元情報お
よび運転状態を示す各種パラメータに基づいて排気ガス
温度を予測し、該予測された排気ガス温度と排気系伝熱
要素情報とに基づいて排気系温度を予測し、さらに、該
排気系温度の予測値が正確であるか否かを判定すること
を特徴とするものである。
【0019】上記排気系温度の予測値が正確であるか否
かを判定する方法は、該予測値を、予め記憶された排気
系温度に関連する設定値と比較し、上記予測値と上記設
定値との差が所定のしきい値を超えている場合、上記予
測値が不正確である判定することよりなる。
かを判定する方法は、該予測値を、予め記憶された排気
系温度に関連する設定値と比較し、上記予測値と上記設
定値との差が所定のしきい値を超えている場合、上記予
測値が不正確である判定することよりなる。
【0020】上記設定値は、エンジンの回転数と負荷と
に基づいて決定される排気系温度よりなる。
に基づいて決定される排気系温度よりなる。
【0021】上記排気系温度の予測値が正確であるか否
かを判定する方法は、排気ガス温度を低下方向に制御し
た後の上記予測値の単位時間あたりの温度変化量を所定
のしきい値と比較し、上記温度変化量が上記しきい値を
超えている場合、上記予測値が不正確である判定するこ
とよりなる。
かを判定する方法は、排気ガス温度を低下方向に制御し
た後の上記予測値の単位時間あたりの温度変化量を所定
のしきい値と比較し、上記温度変化量が上記しきい値を
超えている場合、上記予測値が不正確である判定するこ
とよりなる。
【0022】請求項5の発明によるエンジンの排気系保
護制御装置は、エンジンの諸元情報および運転状態を示
す各種パラメータに基づいて排気ガス温度を予測する排
気ガス温度予測手段と、該排気ガス温度予測手段により
予測された排気ガス温度と排気系伝熱要素情報とに基づ
いて排気系温度を予測する排気系温度予測手段と、該排
気系温度予測手段により得られる排気系温度の予測値が
正確であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段に
より上記排気系温度の予測値が不正確である判定された
場合、エンジンの回転数と負荷とに基づいて決定される
空燃比となるように燃料供給量を制御する空燃比制御手
段とを備えてなることを特徴とするものである。
護制御装置は、エンジンの諸元情報および運転状態を示
す各種パラメータに基づいて排気ガス温度を予測する排
気ガス温度予測手段と、該排気ガス温度予測手段により
予測された排気ガス温度と排気系伝熱要素情報とに基づ
いて排気系温度を予測する排気系温度予測手段と、該排
気系温度予測手段により得られる排気系温度の予測値が
正確であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段に
より上記排気系温度の予測値が不正確である判定された
場合、エンジンの回転数と負荷とに基づいて決定される
空燃比となるように燃料供給量を制御する空燃比制御手
段とを備えてなることを特徴とするものである。
【0023】請求項6の発明によるエンジンの排気系保
護制御装置は、請求項5の構成に加えて、上記排気系温
度の予測値を許容限界値と比較する比較手段と、上記判
定手段により上記排気系温度の予測値が正確である判定
され、かつ上記比較手段により上記排気系温度の予測値
が上記許容限界値以上であるこが検出された場合、排気
ガス温度を低下方向に制御する排気ガス温度低下制御手
段とを備えてなることを特徴とするものである。
護制御装置は、請求項5の構成に加えて、上記排気系温
度の予測値を許容限界値と比較する比較手段と、上記判
定手段により上記排気系温度の予測値が正確である判定
され、かつ上記比較手段により上記排気系温度の予測値
が上記許容限界値以上であるこが検出された場合、排気
ガス温度を低下方向に制御する排気ガス温度低下制御手
段とを備えてなることを特徴とするものである。
【0024】上記判定手段は、上記排気系温度の予測値
を、予め記憶された、エンジンの回転数と負荷とに基づ
いて設定される排気系温度の設定値と比較し、上記予測
値と上記設定値との差が所定のしきい値を超えている場
合、上記排気系温度予測手段から得られる予測値が不正
確であると判定する手段よりなる。
を、予め記憶された、エンジンの回転数と負荷とに基づ
いて設定される排気系温度の設定値と比較し、上記予測
値と上記設定値との差が所定のしきい値を超えている場
合、上記排気系温度予測手段から得られる予測値が不正
確であると判定する手段よりなる。
【0025】また、上記判定手段は、上記排気ガス温度
低下制御手段により排気ガス温度を低下方向に制御した
後の上記予測値の単位時間あたりの温度変化量を所定の
しきい値と比較し、上記温度変化量が上記しきい値を超
えている場合、上記予測値が不正確である判定する手段
よりなる。
低下制御手段により排気ガス温度を低下方向に制御した
後の上記予測値の単位時間あたりの温度変化量を所定の
しきい値と比較し、上記温度変化量が上記しきい値を超
えている場合、上記予測値が不正確である判定する手段
よりなる。
【0026】さらに、請求項9の発明によるエンジンの
排気系保護制御装置は、エンジンの諸元情報および運転
状態を示す各種パラメータに基づいて排気ガス温度を予
測する排気ガス温度予測手段と、該排気ガス温度予測手
段により予測された排気ガス温度と排気系伝熱要素情報
とに基づいて排気系温度を予測する排気系温度予測手段
と、該排気系温度予測手段により得られる排気系温度の
予測値を許容限界値と比較する比較手段と、エンジンの
回転数および負荷により決定される運転領域が空燃比の
フィードバック補正制御を行うべき領域であるか、燃料
増量を行うべき領域であるかを判定する運転領域判定手
段と、上記比較手段により上記排気系温度の予測値が上
記許容限界値を下回っているこが検出された場合、上記
運転領域判定手段による判定に拘らず空燃比のフィード
バック補正制御を行い、かつ上記運転領域判定手段によ
り燃料増量を行うべき運転領域にあると判定されている
状態で、空燃比のフィードバック補正制御が所定時間継
続した場合、燃料増量を行う空燃比制御手段とを備えて
なることを特徴とするものである。
排気系保護制御装置は、エンジンの諸元情報および運転
状態を示す各種パラメータに基づいて排気ガス温度を予
測する排気ガス温度予測手段と、該排気ガス温度予測手
段により予測された排気ガス温度と排気系伝熱要素情報
とに基づいて排気系温度を予測する排気系温度予測手段
と、該排気系温度予測手段により得られる排気系温度の
予測値を許容限界値と比較する比較手段と、エンジンの
回転数および負荷により決定される運転領域が空燃比の
フィードバック補正制御を行うべき領域であるか、燃料
増量を行うべき領域であるかを判定する運転領域判定手
段と、上記比較手段により上記排気系温度の予測値が上
記許容限界値を下回っているこが検出された場合、上記
運転領域判定手段による判定に拘らず空燃比のフィード
バック補正制御を行い、かつ上記運転領域判定手段によ
り燃料増量を行うべき運転領域にあると判定されている
状態で、空燃比のフィードバック補正制御が所定時間継
続した場合、燃料増量を行う空燃比制御手段とを備えて
なることを特徴とするものである。
【0027】さらに、請求項10の発明によるエンジン
の排気系保護制御装置は、エンジンの諸元情報および運
転状態を示す各種パラメータに基づいて排気ガス温度を
予測する排気ガス温度予測手段と、該排気ガス温度予測
手段により予測された排気ガス温度と排気系伝熱要素情
報とに基づいて排気系温度を予測する排気系温度予測手
段と、該排気系温度予測手段により得られる排気系温度
の予測値を許容限界値と比較する比較手段と、エンジン
の回転数および負荷により決定される運転領域が空燃比
のフィードバック補正制御を行うべき領域であるか、燃
料増量を行うべき領域であるかを判定する運転領域判定
手段と、上記比較手段により上記排気系温度の予測値が
上記許容限界値以上であるこが検出され、かつ上記運転
領域判定手段により空燃比のフィードバック補正制御を
行うべき領域であると判定された場合、上記排気系温度
の予測値を減算補正する補正手段とを備えてなることを
特徴とするものである。
の排気系保護制御装置は、エンジンの諸元情報および運
転状態を示す各種パラメータに基づいて排気ガス温度を
予測する排気ガス温度予測手段と、該排気ガス温度予測
手段により予測された排気ガス温度と排気系伝熱要素情
報とに基づいて排気系温度を予測する排気系温度予測手
段と、該排気系温度予測手段により得られる排気系温度
の予測値を許容限界値と比較する比較手段と、エンジン
の回転数および負荷により決定される運転領域が空燃比
のフィードバック補正制御を行うべき領域であるか、燃
料増量を行うべき領域であるかを判定する運転領域判定
手段と、上記比較手段により上記排気系温度の予測値が
上記許容限界値以上であるこが検出され、かつ上記運転
領域判定手段により空燃比のフィードバック補正制御を
行うべき領域であると判定された場合、上記排気系温度
の予測値を減算補正する補正手段とを備えてなることを
特徴とするものである。
【0028】
【作用および発明の効果】本発明によるエンジンの排気
系温度検出方法は、エンジンの諸元(圧縮比,S/B比
(シリンダ径/ボア径),吸・排気弁のオーバーラップ
等)およびエンジンの運転状態を示す各種パラメータ
(エンジン回転数,空燃比,体積効率,点火時期等)に
基づいて排気ガス温度予測手段で排気ガス温度を予測
し、該予測された排気ガス温度と排気系伝熱要素情報
(熱容量,熱抵抗,排気管表面積等)とに基づいて排気
系温度予測手段で排気系温度を予測し、さらに、該排気
系温度の予測値が正確であるか否かを判定するものであ
るから、環境(気温,気圧,湿度)、燃料(ハイオク,
レギュラー)、負荷(トーイング,タイヤの銘柄および
空気圧による走行抵抗の差)等の影響および車両自体の
バラツキに起因して、予測温度(排気ガス温度および排
気系温度)に誤差が生じた場合の誤判定を防止すること
ができる。
系温度検出方法は、エンジンの諸元(圧縮比,S/B比
(シリンダ径/ボア径),吸・排気弁のオーバーラップ
等)およびエンジンの運転状態を示す各種パラメータ
(エンジン回転数,空燃比,体積効率,点火時期等)に
基づいて排気ガス温度予測手段で排気ガス温度を予測
し、該予測された排気ガス温度と排気系伝熱要素情報
(熱容量,熱抵抗,排気管表面積等)とに基づいて排気
系温度予測手段で排気系温度を予測し、さらに、該排気
系温度の予測値が正確であるか否かを判定するものであ
るから、環境(気温,気圧,湿度)、燃料(ハイオク,
レギュラー)、負荷(トーイング,タイヤの銘柄および
空気圧による走行抵抗の差)等の影響および車両自体の
バラツキに起因して、予測温度(排気ガス温度および排
気系温度)に誤差が生じた場合の誤判定を防止すること
ができる。
【0029】また、本発明によるエンジンの排気系保護
制御装置は、排気系温度予測手段により得られる排気系
温度の予測値が正確であるか否かを判定する判定手段
と、該判定手段により上記排気系温度の予測値が不正確
である判定された場合、エンジンの回転数と負荷とに基
づいて決定される空燃比となるように燃料供給量を制御
する燃料供給量制御手段とを備えていることにより、予
測温度(排気ガス温度および排気系温度)に誤差が生じ
た場合の排気系の信頼性の低下および燃費の悪化を防止
することができる。
制御装置は、排気系温度予測手段により得られる排気系
温度の予測値が正確であるか否かを判定する判定手段
と、該判定手段により上記排気系温度の予測値が不正確
である判定された場合、エンジンの回転数と負荷とに基
づいて決定される空燃比となるように燃料供給量を制御
する燃料供給量制御手段とを備えていることにより、予
測温度(排気ガス温度および排気系温度)に誤差が生じ
た場合の排気系の信頼性の低下および燃費の悪化を防止
することができる。
【0030】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【0031】本発明によるエンジンの排気系保護制御装
置の基本構成は、前述した図11の従来例の電子制御装
置と共通するものであるため、その詳細な説明は省略す
る。図1は本発明の第1の実施例によるエンジンの排気
系保護制御装置の制御概念図を示し、予測演算部30と
判定部32と制御部34とによって構成されている。
置の基本構成は、前述した図11の従来例の電子制御装
置と共通するものであるため、その詳細な説明は省略す
る。図1は本発明の第1の実施例によるエンジンの排気
系保護制御装置の制御概念図を示し、予測演算部30と
判定部32と制御部34とによって構成されている。
【0032】上記予測演算部30は排気ガス温度予測手
段36と排気系温度予測手段38とからなり、排気ガス
温度予測手段36は、ノックセンサ16で検知したノッ
キングの発生回数から判定されるハイオクガソリンかレ
ギュラーガソリンかの燃料種別情報と、エンジンの諸元
(圧縮比,S/B比(シリンダ径/ボア径),吸・排気
弁のオーバーラップ等)およびエンジンの運転状態を示
す各種パラメータ(エンジン回転数,空燃比,体積効
率,点火時期等)に基づいて排気ガス温度を予測するよ
うになっている。また、排気系温度予測手段38は、予
測された排気ガス温度に基づき、排気マニホールド24
aの壁温を予測するようになっている。
段36と排気系温度予測手段38とからなり、排気ガス
温度予測手段36は、ノックセンサ16で検知したノッ
キングの発生回数から判定されるハイオクガソリンかレ
ギュラーガソリンかの燃料種別情報と、エンジンの諸元
(圧縮比,S/B比(シリンダ径/ボア径),吸・排気
弁のオーバーラップ等)およびエンジンの運転状態を示
す各種パラメータ(エンジン回転数,空燃比,体積効
率,点火時期等)に基づいて排気ガス温度を予測するよ
うになっている。また、排気系温度予測手段38は、予
測された排気ガス温度に基づき、排気マニホールド24
aの壁温を予測するようになっている。
【0033】上記判定部32は、排気マニホールド24
a壁温の予測値が正確であるか否かを判定するフェイル
判定手段40を備えている。
a壁温の予測値が正確であるか否かを判定するフェイル
判定手段40を備えている。
【0034】上記制御部34は、比較手段42と判断手
段44とからなり、比較手段42は、排気マニホールド
24a壁温の予測値がフェイル判定手段40により正確
であると判定された場合に、上記予測値と排気マニホー
ルド24a壁温の許容限度値とを比較する。また、判断
手段44は、フェイル判定手段40の判定結果およびは
比較手段42の比較結果に基づいて、空燃比のF/B補
正制御を行うか、あるいはエンリッチ制御を行うかの判
断をする。
段44とからなり、比較手段42は、排気マニホールド
24a壁温の予測値がフェイル判定手段40により正確
であると判定された場合に、上記予測値と排気マニホー
ルド24a壁温の許容限度値とを比較する。また、判断
手段44は、フェイル判定手段40の判定結果およびは
比較手段42の比較結果に基づいて、空燃比のF/B補
正制御を行うか、あるいはエンリッチ制御を行うかの判
断をする。
【0035】図2は本実施例における目標空燃比設定の
メインルーチンを示すフローチャートである。
メインルーチンを示すフローチャートである。
【0036】まず、後述する排気マニホールド壁温予測
ルーチンを実行し(S1)、次いで後述するフェイル判
定ルーチンを実行する(S2)。このフェイル判定ルー
チンで排気マニホールド壁温予測値が正確であると判定
されれば、すなわち排気マニホールド壁温予測フェイル
フラグFLGFEXTが0であれば(S3,NO)、ス
ロットルバルブ28が全開か否かの判定を行い(S
4)、スロットルバルブ28が全開でなければ(S4,
NO),排気マニホールド壁温予測値EXPEXTが許
容限界値Taを超えているか否かの判定を行う(S
5)。そして、排気マニホールド壁温予測値EXPEX
Tが許容限界値Taを超えていなければ(S5,YE
S)、図3に示す空燃比制御マップAに従って、目標空
燃比を14.7と設定してF/B補正制御を行う。
ルーチンを実行し(S1)、次いで後述するフェイル判
定ルーチンを実行する(S2)。このフェイル判定ルー
チンで排気マニホールド壁温予測値が正確であると判定
されれば、すなわち排気マニホールド壁温予測フェイル
フラグFLGFEXTが0であれば(S3,NO)、ス
ロットルバルブ28が全開か否かの判定を行い(S
4)、スロットルバルブ28が全開でなければ(S4,
NO),排気マニホールド壁温予測値EXPEXTが許
容限界値Taを超えているか否かの判定を行う(S
5)。そして、排気マニホールド壁温予測値EXPEX
Tが許容限界値Taを超えていなければ(S5,YE
S)、図3に示す空燃比制御マップAに従って、目標空
燃比を14.7と設定してF/B補正制御を行う。
【0037】一方、排気マニホールド壁温予測値に誤差
があって不正確であると判定されたとき、すなわち、排
気マニホールド壁温予測フェイルフラグFLGFEXT
が1のとき(S3,YES)、またはスロットルバルブ
28が全開のとき(S4,YES)、もしくは排気マニ
ホールド壁温予測値EXPEXTが許容限界値Taを超
えているときには(S5,NO)、図13に示す空燃比
制御マップBに従う空燃比ベースマップ値を設定して、
空燃比をエンジン回転数および負荷から決定される値に
する(S7)。
があって不正確であると判定されたとき、すなわち、排
気マニホールド壁温予測フェイルフラグFLGFEXT
が1のとき(S3,YES)、またはスロットルバルブ
28が全開のとき(S4,YES)、もしくは排気マニ
ホールド壁温予測値EXPEXTが許容限界値Taを超
えているときには(S5,NO)、図13に示す空燃比
制御マップBに従う空燃比ベースマップ値を設定して、
空燃比をエンジン回転数および負荷から決定される値に
する(S7)。
【0038】図4は、図2のS2に示す排気マニホール
ド壁温予測ルーチンの一例を示すフローチャートであ
る。図4において、スタートすると、まず制御ルーチン
の演算が1回目であることを示す初回演算フラグが1と
される(S11)。次に、エンジン水温が所定値より高
いか否かを判定し、エンジン水温が所定値より低ければ
(S12,NO)、これが所定値以上になるまでこの判
定を繰り返し(S12)、エンジン水温が所定値より高
くなると(暖機終了、S12,YES)、ハイオクガソ
リン使用時の排気ガス温度予測モデルに基づいて排気ガ
ス予測温度Tgを算出する(S13)。ここで排気ガス
温度予測モデルの算出式には、エンジンの諸元(圧縮
比,S/B比,吸・排気弁のオーバーラップ等)および
エンジンの運転状態を示す各種パラメータ(エンジン回
転数Ne,空燃比A/F,体積効率ce,点火時期等)
に基づいて多変量解析を行うことによって得られた次式
が採用されている。
ド壁温予測ルーチンの一例を示すフローチャートであ
る。図4において、スタートすると、まず制御ルーチン
の演算が1回目であることを示す初回演算フラグが1と
される(S11)。次に、エンジン水温が所定値より高
いか否かを判定し、エンジン水温が所定値より低ければ
(S12,NO)、これが所定値以上になるまでこの判
定を繰り返し(S12)、エンジン水温が所定値より高
くなると(暖機終了、S12,YES)、ハイオクガソ
リン使用時の排気ガス温度予測モデルに基づいて排気ガ
ス予測温度Tgを算出する(S13)。ここで排気ガス
温度予測モデルの算出式には、エンジンの諸元(圧縮
比,S/B比,吸・排気弁のオーバーラップ等)および
エンジンの運転状態を示す各種パラメータ(エンジン回
転数Ne,空燃比A/F,体積効率ce,点火時期等)
に基づいて多変量解析を行うことによって得られた次式
が採用されている。
【0039】 Tg=a1+(a2+a3*ce+a4*〔A/F〕)*Ne+a5*ce+ a6*〔A/F〕 (1) ここで、a1〜a6は圧縮比,S/B比,吸・排気弁の
オーバーラップ,排気管表面積,体積効率,空燃比等か
ら定まる定数である。
オーバーラップ,排気管表面積,体積効率,空燃比等か
ら定まる定数である。
【0040】なお、上記(1)式は実験によって得られ
たデータから具体的に次式のように変形して表すことが
できる。ただし、この例はMBT(Minimum S
park Advance for Best Tor
que)進角時の排気ガス温度予測式である。
たデータから具体的に次式のように変形して表すことが
できる。ただし、この例はMBT(Minimum S
park Advance for Best Tor
que)進角時の排気ガス温度予測式である。
【0041】 Tg=(−79.917−0.022894*Ne)*〔S/B比〕+(3. 097−0.000288*Ne)*ce+(32.04−0.00076*N e)*〔A/F〕+(−97.617+0.014526*Ne)*〔圧縮比〕 +(5.564−0.000476*Ne)*〔オーバーラップ〕+(0.00 004614−1.1*10-10 *Ne)*〔排気管表面積〕+(867.17 ー0.03376*Ne) (1′) 次に、ノックセンサ16で検出したエンジン2のノッキ
ング発生回数に基づいて、異種燃料判定条件が成立して
いるか否か、すなわち、ガソリン燃料がレギュラーであ
るか否かの燃料判定を行う(S14)。そして、異種燃
料判定条件が成立していれば(S14,YES)、S1
3で求めたハイオク燃料使用時の排気ガス温度予測値を
補正して、適切な排気ガス温度予測値を算出し直す(S
15)。この補正方法は、上記(1′)式におけるce
項と定数項(867.17−0.03376*Ne)と
の値を小さくして算出する。
ング発生回数に基づいて、異種燃料判定条件が成立して
いるか否か、すなわち、ガソリン燃料がレギュラーであ
るか否かの燃料判定を行う(S14)。そして、異種燃
料判定条件が成立していれば(S14,YES)、S1
3で求めたハイオク燃料使用時の排気ガス温度予測値を
補正して、適切な排気ガス温度予測値を算出し直す(S
15)。この補正方法は、上記(1′)式におけるce
項と定数項(867.17−0.03376*Ne)と
の値を小さくして算出する。
【0042】次に、異種燃料判定が初回の判定であるか
否かの判定を行い(S16)、異種燃料判定が初回であ
れば(S16,YES)、異種燃料判定初回フラグを1
とする(S17)。また、異種燃料判定が初回でなけれ
ば(S16,NO)、異種燃料判定初回フラグはそのま
まの値とする。
否かの判定を行い(S16)、異種燃料判定が初回であ
れば(S16,YES)、異種燃料判定初回フラグを1
とする(S17)。また、異種燃料判定が初回でなけれ
ば(S16,NO)、異種燃料判定初回フラグはそのま
まの値とする。
【0043】次に、初回演算フラグが1であるか否かの
判定を行い(S18)、初回演算フラグが1であれば
(S18,YES)、排気マニホールド24aの壁温の
値を排気ガス温度とし(S19)、初回演算フラグを0
とする(S20)。一方、初回演算フラグが1でなけれ
ば(S18,NO)、異種燃料判定初回フラグが1であ
るか否かの判定を行う(S21)。
判定を行い(S18)、初回演算フラグが1であれば
(S18,YES)、排気マニホールド24aの壁温の
値を排気ガス温度とし(S19)、初回演算フラグを0
とする(S20)。一方、初回演算フラグが1でなけれ
ば(S18,NO)、異種燃料判定初回フラグが1であ
るか否かの判定を行う(S21)。
【0044】そして、異種燃料判定初回フラグが1であ
れば(S21,YES)、ノッキング発生回数より、排
気マニホールド24aの壁温の予測値を算出し(S2
2)、異種燃料判定初回フラグを0として(S23)、
S12に戻る。また、異種燃料判定初回フラグが1でな
ければ(S21,NO)、予測された排気ガス温度と排
気マニホールド24aの伝熱要素情報(熱容量,熱抵
抗,排気管表面積等)とに基づいて、排気マニホールド
24aの壁温の予測値を算出して(S24)、S12に
戻る。
れば(S21,YES)、ノッキング発生回数より、排
気マニホールド24aの壁温の予測値を算出し(S2
2)、異種燃料判定初回フラグを0として(S23)、
S12に戻る。また、異種燃料判定初回フラグが1でな
ければ(S21,NO)、予測された排気ガス温度と排
気マニホールド24aの伝熱要素情報(熱容量,熱抵
抗,排気管表面積等)とに基づいて、排気マニホールド
24aの壁温の予測値を算出して(S24)、S12に
戻る。
【0045】このときの排気マニホールド24aの壁温
予測モデルの算出式は、 Tx=(1ー(τ/Rt*C))*X+(K/C)*τ*Tg (2) として与えられている。
予測モデルの算出式は、 Tx=(1ー(τ/Rt*C))*X+(K/C)*τ*Tg (2) として与えられている。
【0046】ここで、Rt,C,Kは排気マニホールド
の熱容量、熱抵抗等から求まる定数、Tgは排気ガス温
度、τは演算周期である。なお、Rt,C,Kはパラメ
ータ同定によって求められる。すなわち、排気マニホー
ルド壁温の予測値と実測値との差の2乗和が最小になる
ようにRt(熱容量相当の定数)、C(熱抵抗相当の定
数)、K(定数)を求める。
の熱容量、熱抵抗等から求まる定数、Tgは排気ガス温
度、τは演算周期である。なお、Rt,C,Kはパラメ
ータ同定によって求められる。すなわち、排気マニホー
ルド壁温の予測値と実測値との差の2乗和が最小になる
ようにRt(熱容量相当の定数)、C(熱抵抗相当の定
数)、K(定数)を求める。
【0047】このように、本実施例では、エンジン2の
諸元情報とその運転状態に応じて各種センサ10〜2
2,26から出力される各種パラメータとに基づいて排
気ガス温度を予測するため、エンジン2の運転状態が変
化しても、適切に排気ガス温度を予測できる。
諸元情報とその運転状態に応じて各種センサ10〜2
2,26から出力される各種パラメータとに基づいて排
気ガス温度を予測するため、エンジン2の運転状態が変
化しても、適切に排気ガス温度を予測できる。
【0048】図2のS2に示すフェイル判定ルーチンの
一例が図5に示されている。
一例が図5に示されている。
【0049】図5では、先ず現在の運転領域におけるエ
ンジン回転数Neと体積効率ceとから、コントローラ
8内に記憶されているこの運転領域の排気マニホールド
壁温設定値を読み出し(S31)、次にこの設定値と図
4のS24で求めた排気マニホールド壁温予測値との差
の絶対値を所定のフェイル判定しきい値と比較し(S3
2)、上記差の絶対値が上記しきい値よりも小さければ
(S32,YES)、フェイルフラグFLGFEXT=
0とする(S33)。また、上記差の絶対値が上記しき
い値以上であれば(S32,NO)、フェイルフラグF
LGFEXT=1とする(S34)。
ンジン回転数Neと体積効率ceとから、コントローラ
8内に記憶されているこの運転領域の排気マニホールド
壁温設定値を読み出し(S31)、次にこの設定値と図
4のS24で求めた排気マニホールド壁温予測値との差
の絶対値を所定のフェイル判定しきい値と比較し(S3
2)、上記差の絶対値が上記しきい値よりも小さければ
(S32,YES)、フェイルフラグFLGFEXT=
0とする(S33)。また、上記差の絶対値が上記しき
い値以上であれば(S32,NO)、フェイルフラグF
LGFEXT=1とする(S34)。
【0050】このようなフェイル判定ルーチンを含む図
2のメインルーチンを実行することにより、図6のタイ
ムチャートに示すように、エンジン2が高負荷および高
回転領域で運転されて排気ガス温度が上昇しても(時点
t1)、排気マニホールド壁温予測値が正確である限
り、空燃比A/Fは理論空燃比のままF/B補正制御さ
れ続け、排気マニホールド24aの壁温予測値が許容限
界値Taに達した時点(t2)で初めて燃料増量による
排気ガス温度低下制御が開始されて、空燃比のエンリッ
チ運転が行われ、これにより、排気ガス温度が低下し
て、排気マニホールド24aの壁温が許容限界値Ta以
上に上昇することが確実に抑制される。そして、排気マ
ニホールド24aの壁温が許容限界値Taに達するまで
は、排気ガス温度がいかに高くても、不必要に燃料増量
による排気ガス温度の低下制御は行われないので、燃料
の無駄な消費が防止されて、燃費の向上を促すことがで
きる。
2のメインルーチンを実行することにより、図6のタイ
ムチャートに示すように、エンジン2が高負荷および高
回転領域で運転されて排気ガス温度が上昇しても(時点
t1)、排気マニホールド壁温予測値が正確である限
り、空燃比A/Fは理論空燃比のままF/B補正制御さ
れ続け、排気マニホールド24aの壁温予測値が許容限
界値Taに達した時点(t2)で初めて燃料増量による
排気ガス温度低下制御が開始されて、空燃比のエンリッ
チ運転が行われ、これにより、排気ガス温度が低下し
て、排気マニホールド24aの壁温が許容限界値Ta以
上に上昇することが確実に抑制される。そして、排気マ
ニホールド24aの壁温が許容限界値Taに達するまで
は、排気ガス温度がいかに高くても、不必要に燃料増量
による排気ガス温度の低下制御は行われないので、燃料
の無駄な消費が防止されて、燃費の向上を促すことがで
きる。
【0051】図7はフェイル判定ルーチンの他の例を示
すフローチャートである。このルーチンでは、一旦空燃
比のエンリッチ運転を実行してから(S41)、図8に
示すように、排気マニホールド24aの壁温の前回の予
測値EXPEXT(i−1)と今回の予測値EXPEX
T(i)との差の絶対値で表される単位時間あたりの壁
温予測値の変化量DEXPEXTを求める(S42)。
そして、この変化量DEXPEXTを所定のフェイル判
定しきい値KEXPEXTと比較し(S43)、変化量
DEXPEXTが上記しきい値KEXPEXT以下であ
れば(S43,NO)、フェイルフラグFLGFEXT
=0とする(S44)。また、上記変化量DEXPEX
Tが上記しきい値KEXPEXTよりも大きければ(S
43,YES)、フェイルフラグFLGFEXT=1と
する(S45)。
すフローチャートである。このルーチンでは、一旦空燃
比のエンリッチ運転を実行してから(S41)、図8に
示すように、排気マニホールド24aの壁温の前回の予
測値EXPEXT(i−1)と今回の予測値EXPEX
T(i)との差の絶対値で表される単位時間あたりの壁
温予測値の変化量DEXPEXTを求める(S42)。
そして、この変化量DEXPEXTを所定のフェイル判
定しきい値KEXPEXTと比較し(S43)、変化量
DEXPEXTが上記しきい値KEXPEXT以下であ
れば(S43,NO)、フェイルフラグFLGFEXT
=0とする(S44)。また、上記変化量DEXPEX
Tが上記しきい値KEXPEXTよりも大きければ(S
43,YES)、フェイルフラグFLGFEXT=1と
する(S45)。
【0052】次に排気マニホールド壁温予測〜フェイル
判定ルーチンの他の実施例について説明する。
判定ルーチンの他の実施例について説明する。
【0053】前述したように、先願発明では、図2のフ
ローチャートにおけるS2およびS3の処理が欠如して
いるため、排気マニホールド24aの壁温の予測値が許
容限界値Taに達するまでは図3のマップAに基づいて
空燃比A/Fを理論空燃比14.7とするF/B補正制
御が行われるから、図15に示すように、実壁温が予測
値が許容限界値Taを超えているにも拘らず、壁温予測
値が不正確で許容限界値Taを下回っている場合は、排
気マニホールド24aが過熱して、排気系の信頼性を損
なうことになる。
ローチャートにおけるS2およびS3の処理が欠如して
いるため、排気マニホールド24aの壁温の予測値が許
容限界値Taに達するまでは図3のマップAに基づいて
空燃比A/Fを理論空燃比14.7とするF/B補正制
御が行われるから、図15に示すように、実壁温が予測
値が許容限界値Taを超えているにも拘らず、壁温予測
値が不正確で許容限界値Taを下回っている場合は、排
気マニホールド24aが過熱して、排気系の信頼性を損
なうことになる。
【0054】そこで、本実施例では、運転領域が図13
に示すマップBにおけるエンリッチゾーン内において図
3のマップAに従うF/B補正制御が継続される時間を
計測し、このエンリッチゾーン内におけるF/B補正制
御状態が所定時間継続した場合には、フェイル判定を行
って、図13のマップBに戻し、エンリッチ運転に切り
替えるようにしている。
に示すマップBにおけるエンリッチゾーン内において図
3のマップAに従うF/B補正制御が継続される時間を
計測し、このエンリッチゾーン内におけるF/B補正制
御状態が所定時間継続した場合には、フェイル判定を行
って、図13のマップBに戻し、エンリッチ運転に切り
替えるようにしている。
【0055】すなわち、この排気マニホールド壁温予測
〜フェイル判定ルーチンは、図9に示すように、先ず、
運転領域がマップBにおけるF/Bゾーン内に入ったか
否かを判定し(S51)、F/Bゾーン内に入った時点
で(S51,YES)、タイマカウンタをリセットし、
計時を開始する(S52)。次に現在の運転領域が依然
としてマップBにおけるエンリッチゾーン内にあるか否
かを判定し(S53)、エンリッチゾーン内にあれば
(S53,YES)、マップAに従うF/B補正制御中
であるか否かを判定する(S54)。そして、F/B補
正制御中であれば(S54,YES)、タイマカウンタ
のカウント値が所定値αに達したか否かを判定し(S5
5)、達していなければ(S55,NO)、タイマカウ
ンタをインクリメントして(S56)、S53へ戻る。
〜フェイル判定ルーチンは、図9に示すように、先ず、
運転領域がマップBにおけるF/Bゾーン内に入ったか
否かを判定し(S51)、F/Bゾーン内に入った時点
で(S51,YES)、タイマカウンタをリセットし、
計時を開始する(S52)。次に現在の運転領域が依然
としてマップBにおけるエンリッチゾーン内にあるか否
かを判定し(S53)、エンリッチゾーン内にあれば
(S53,YES)、マップAに従うF/B補正制御中
であるか否かを判定する(S54)。そして、F/B補
正制御中であれば(S54,YES)、タイマカウンタ
のカウント値が所定値αに達したか否かを判定し(S5
5)、達していなければ(S55,NO)、タイマカウ
ンタをインクリメントして(S56)、S53へ戻る。
【0056】次に、タイマカウンタのカウント値が所定
値αに達した場合は(S55,YES)、フェイル判定
を行って(S57)、マップBに戻りエンリッチ運転に
切り替える(S58)。
値αに達した場合は(S55,YES)、フェイル判定
を行って(S57)、マップBに戻りエンリッチ運転に
切り替える(S58)。
【0057】このような排気マニホールド壁温予測〜フ
ェイル判定ルーチンを実行することによって、排気マニ
ホールド24aの壁温の予測値が、図15に示すよう
に、実際の壁温よりも低い側にずれている場合であって
も、排気系の信頼性を確保することができること明らか
である。
ェイル判定ルーチンを実行することによって、排気マニ
ホールド24aの壁温の予測値が、図15に示すよう
に、実際の壁温よりも低い側にずれている場合であって
も、排気系の信頼性を確保することができること明らか
である。
【0058】次に、排気マニホールド24aの壁温の予
測値が、図16に示すように、実際の壁温よりも高い側
にずれている場合に有効な排気マニホールド壁温予測〜
フェイル判定ルーチンについて、図10のフローチャー
トおよび図11のタイムチャートを参照して説明する。
測値が、図16に示すように、実際の壁温よりも高い側
にずれている場合に有効な排気マニホールド壁温予測〜
フェイル判定ルーチンについて、図10のフローチャー
トおよび図11のタイムチャートを参照して説明する。
【0059】先ず、前述した排気マニホールド壁温予測
ルーチンを実行し(S61)、次に排気マニホールド壁
温予測値EXPEXTが許容限界値Taを超えているか
否かを調べる(S62)。そして許容限界値Taを超え
ていなければ(S62,NO)、図3のマップAに基づ
いて空燃比A/Fを理論空燃比14.7とするF/B補
正制御を実行し(S63)、S61に戻る。
ルーチンを実行し(S61)、次に排気マニホールド壁
温予測値EXPEXTが許容限界値Taを超えているか
否かを調べる(S62)。そして許容限界値Taを超え
ていなければ(S62,NO)、図3のマップAに基づ
いて空燃比A/Fを理論空燃比14.7とするF/B補
正制御を実行し(S63)、S61に戻る。
【0060】一方、排気マニホールド壁温予測値EXP
EXTが許容限界値Taを超えていれば(S62,YE
S)、図13のマップBに戻し(S64)、現在の運転
領域がマップBにおけるF/Bゾーン内にあるか否かを
判定する(S65)。そして、F/Bゾーン内にあれば
(S65,YES)、フェイル判定を行い(S66)、
図11に示すように、排気マニホールド壁温予測値EX
PEXTの減算補正を行って(S67)、壁温予測値を
実際の壁温に近付ける。そして、運転領域がマップBに
おけるエンリッチゾーン内に入った時点でエンリッチ運
転に切り替える。
EXTが許容限界値Taを超えていれば(S62,YE
S)、図13のマップBに戻し(S64)、現在の運転
領域がマップBにおけるF/Bゾーン内にあるか否かを
判定する(S65)。そして、F/Bゾーン内にあれば
(S65,YES)、フェイル判定を行い(S66)、
図11に示すように、排気マニホールド壁温予測値EX
PEXTの減算補正を行って(S67)、壁温予測値を
実際の壁温に近付ける。そして、運転領域がマップBに
おけるエンリッチゾーン内に入った時点でエンリッチ運
転に切り替える。
【0061】このような排気マニホールド壁温予測〜フ
ェイル判定ルーチンを実行することによって、排気マニ
ホールド24aの壁温の予測値が、図16に示すよう
に、実際の壁温よりも高い側にずれている場合であって
も、燃費の低下を防止することができること明らかであ
る。
ェイル判定ルーチンを実行することによって、排気マニ
ホールド24aの壁温の予測値が、図16に示すよう
に、実際の壁温よりも高い側にずれている場合であって
も、燃費の低下を防止することができること明らかであ
る。
【図1】本発明に係わる排気系保護制御装置の制御概念
図
図
【図2】本発明の一実施例の排気マニホールド壁温予測
〜フェイル判定ルーチンを示すのフローチャート
〜フェイル判定ルーチンを示すのフローチャート
【図3】本発明に係わる空燃比ゾーン設定を示すマップ
A
A
【図4】排気マニホールド壁温予測ルーチンを示すフロ
ーチャート
ーチャート
【図5】フェイル判定ルーチンの一例を示すフローチャ
ート
ート
【図6】本発明に係わる制御の作用を説明するタイムチ
ャート
ャート
【図7】フェイル判定ルーチンの他の例を示すフローチ
ャート
ャート
【図8】図7のフェイル判定ルーチンを説明するタイム
チャート
チャート
【図9】本発明の他の実施例の排気マニホールド壁温予
測〜フェイル判定ルーチンを示すのフローチャート
測〜フェイル判定ルーチンを示すのフローチャート
【図10】本発明のさらに他の実施例の排気マニホール
ド壁温予測〜フェイル判定ルーチンを示すのフローチャ
ート
ド壁温予測〜フェイル判定ルーチンを示すのフローチャ
ート
【図11】図10のルーチンを説明するタイムチャート
【図12】従来のエンジンの電子制御装置を示す概略構
成図で、本発明に係わる排気系保護制御装置に共通する
図
成図で、本発明に係わる排気系保護制御装置に共通する
図
【図13】従来の空燃比ゾーン設定を示すマップで、本
発明に係わる空燃比ゾーン設定を示すマップB
発明に係わる空燃比ゾーン設定を示すマップB
【図14】従来の制御の作用を説明するタイムチャート
【図15】排気マニホールド壁温予測値が実際の壁温を
下回っている場合の制御の作用を説明するタイムチャー
ト
下回っている場合の制御の作用を説明するタイムチャー
ト
【図16】排気マニホールド壁温予測値が実際の壁温を
上回っている場合の制御の作用を説明するタイムチャー
ト
上回っている場合の制御の作用を説明するタイムチャー
ト
2 エンジン 4 吸気系 6 インジェクタ 8 コントローラ 10 エアフローメータ 12 回転数センサ 14 水温センサ 16 ノックセンサ 18 スロットル開度センサ 20 吸気温センサ 22 スロットル開度センサ 24 排気系 24a 排気マニホールド 26 空燃比センサ 28 スロットルバルブ 30 予測演算部 32 判定部 34 制御部 36 排気ガス温度予測手段 38 排気系温度予測手段 40 フェイル判定手段 42 比較手段 44 判断手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 41/04 P 8011−3G 41/14 310 B 8011−3G (72)発明者 藤原 聖司 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 山岡 利志光 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内
Claims (10)
- 【請求項1】 エンジンの諸元情報および運転状態を示
す各種パラメータに基づいて排気ガス温度を予測し、 該予測された排気ガス温度と排気系伝熱要素情報とに基
づいて排気系温度を予測し、 さらに、該排気系温度の予測値が正確であるか否かを判
定することを特徴とするエンジンの排気系温度検出方
法。 - 【請求項2】 上記排気系温度の予測値が正確であるか
否かを判定する方法は、該予測値を、予め記憶された排
気系温度に関連する設定値と比較し、上記予測値と上記
設定値との差が所定のしきい値を超えている場合、上記
予測値が不正確である判定することよりなることを特徴
とする請求項1記載のエンジンの排気系温度検出方法。 - 【請求項3】 上記設定値は、エンジンの回転数と負荷
とに基づいて決定される排気系温度よりなることを特徴
とする請求項2記載のエンジンの排気系温度検出方法。 - 【請求項4】 上記排気系温度の予測値が正確であるか
否かを判定する方法は、排気ガス温度を低下方向に制御
した後の上記予測値の単位時間あたりの温度変化量を所
定のしきい値と比較し、上記温度変化量が上記しきい値
を超えている場合、上記予測値が不正確である判定する
ことよりなることを特徴とする請求項1記載のエンジン
の排気系温度検出方法。 - 【請求項5】 エンジンの諸元情報および運転状態を示
す各種パラメータに基づいて排気ガス温度を予測する排
気ガス温度予測手段と、 該排気ガス温度予測手段により予測された排気ガス温度
と排気系伝熱要素情報とに基づいて排気系温度を予測す
る排気系温度予測手段と、 該排気系温度予測手段により得られる排気系温度の予測
値が正確であるか否かを判定する判定手段と、 該判定手段により上記排気系温度の予測値が不正確であ
る判定された場合、エンジンの回転数と負荷とに基づい
て決定される空燃比となるように燃料供給量を制御する
空燃比制御手段と、 を備えてなることを特徴とするエンジンの排気系保護制
御装置。 - 【請求項6】 上記排気系温度の予測値を許容限界値と
比較する比較手段と、上記判定手段により上記排気系温
度の予測値が正確である判定され、かつ上記比較手段に
より上記排気系温度の予測値が上記許容限界値以上であ
るこが検出された場合、排気ガス温度を低下方向に制御
する排気ガス温度低下制御手段とを備えてなることを特
徴とする請求項5記載のエンジンの排気系保護制御装
置。 - 【請求項7】 上記判定手段は、上記排気系温度の予測
値を、予め記憶された、エンジンの回転数と負荷とに基
づいて設定される排気系温度の設定値と比較し、上記予
測値と上記設定値との差が所定のしきい値を超えている
場合、上記排気系温度予測手段から得られる予測値が不
正確であると判定する手段よりなることを特徴とする請
求項5または6記載のエンジンの排気系保護制御装置。 - 【請求項8】 上記判定手段は、上記排気ガス温度低下
制御手段により排気ガス温度を低下方向に制御した後の
上記予測値の単位時間あたりの温度変化量を所定のしき
い値と比較し、上記温度変化量が上記しきい値を超えて
いる場合、上記予測値が不正確である判定する手段より
なることを特徴とする請求項6記載のエンジンの排気系
保護制御装置。 - 【請求項9】 エンジンの諸元情報および運転状態を示
す各種パラメータに基づいて排気ガス温度を予測する排
気ガス温度予測手段と、 該排気ガス温度予測手段により予測された排気ガス温度
と排気系伝熱要素情報とに基づいて排気系温度を予測す
る排気系温度予測手段と、 該排気系温度予測手段により得られる排気系温度の予測
値を許容限界値と比較する比較手段と、 エンジンの回転数および負荷により決定される運転領域
が空燃比のフィードバック補正制御を行うべき領域であ
るか、燃料増量を行うべき領域であるかを判定する上記
運転領域判定手段と、 上記比較手段により上記排気系温度の予測値が上記許容
限界値を下回っているこが検出された場合、上記運転領
域判定手段による判定に拘らず、空燃比のフィードバッ
ク補正制御を行い、かつ上記運転領域判定手段により燃
料増量を行うべき運転領域にあると判定されている状態
で、空燃比のフィードバック補正制御が所定時間継続し
た場合、燃料増量を行う空燃比制御手段と、 を備えてなることを特徴とするエンジンの排気系保護制
御装置。 - 【請求項10】 エンジンの諸元情報および運転状態を
示す各種パラメータに基づいて排気ガス温度を予測する
排気ガス温度予測手段と、 該排気ガス温度予測手段により予測された排気ガス温度
と排気系伝熱要素情報とに基づいて排気系温度を予測す
る排気系温度予測手段と、 該排気系温度予測手段により得られる排気系温度の予測
値を許容限界値と比較する比較手段と、 エンジンの回転数および負荷により決定される運転領域
が空燃比のフィードバック補正制御を行うべき領域であ
るか、燃料増量を行うべき領域であるかを判定する運転
領域判定手段と、 上記比較手段により上記排気系温度の予測値が上記許容
限界値以上であるこが検出され、かつ上記運転領域判定
手段により空燃比のフィードバック補正制御を行うべき
領域であると判定された場合、上記排気系温度の予測値
を減算補正する補正手段と、 を備えてなることを特徴とするエンジンの排気系保護制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5094091A JPH06307277A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | エンジンの排気系温度検出方法および排気系保護制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5094091A JPH06307277A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | エンジンの排気系温度検出方法および排気系保護制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06307277A true JPH06307277A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=14100789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5094091A Pending JPH06307277A (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | エンジンの排気系温度検出方法および排気系保護制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06307277A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007002700A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Honda Motor Co Ltd | 排気温度センサの異常診断装置 |
| CN106481468A (zh) * | 2015-08-27 | 2017-03-08 | 长城汽车股份有限公司 | 发动机的控制方法、系统及车辆 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH041437A (ja) * | 1990-04-16 | 1992-01-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 |
| JPH045455A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-09 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の冷却装置 |
-
1993
- 1993-04-21 JP JP5094091A patent/JPH06307277A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH041437A (ja) * | 1990-04-16 | 1992-01-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 |
| JPH045455A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-09 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の冷却装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007002700A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Honda Motor Co Ltd | 排気温度センサの異常診断装置 |
| CN106481468A (zh) * | 2015-08-27 | 2017-03-08 | 长城汽车股份有限公司 | 发动机的控制方法、系统及车辆 |
| CN106481468B (zh) * | 2015-08-27 | 2019-07-05 | 长城汽车股份有限公司 | 发动机的控制方法、系统及车辆 |
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