JPH08218852A - 急速な触媒ウォームアップを実現する内燃機関の制御方法 - Google Patents

急速な触媒ウォームアップを実現する内燃機関の制御方法

Info

Publication number
JPH08218852A
JPH08218852A JP7275938A JP27593895A JPH08218852A JP H08218852 A JPH08218852 A JP H08218852A JP 7275938 A JP7275938 A JP 7275938A JP 27593895 A JP27593895 A JP 27593895A JP H08218852 A JPH08218852 A JP H08218852A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
fuel
ignition timing
converter
hydrocarbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7275938A
Other languages
English (en)
Inventor
Daniel L Meyer
エル.メイヤー ダニエル
Douglas R Hamburg
アール.ハンバーグ ダグラス
Philip W Husak
ダブリュ.フサック フィリップ
Steven R Whittier
アール.ウィッティアー スチーブン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Motor Co
Original Assignee
Ford Motor Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Motor Co filed Critical Ford Motor Co
Publication of JPH08218852A publication Critical patent/JPH08218852A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1459Introducing 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 a hydrocarbon content or concentration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1506Digital data processing using one central computing unit with particular means during starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/02Catalytic activity of catalytic converters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/023Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting HC
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454Introducing 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 an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F02D41/1456Introducing 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 an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】点火制御を用いて触媒コンバータを急速にウォ
ームアップし、同時に該ウォームアップ期間中における
機関出力または燃料経済の損失を最小化する。 【解決手段】機関28の点火タイミングSAを制御する
装置および方法が、触媒コンバータ52を急速にウォー
ムアップするために用いられる。制御器8は、触媒コン
バータ52の下流に配置された炭化水素センサ48と、
触媒コンバータ52の上流に配置された炭化水素センサ
46と、における積分の比から、コンバータ52の炭化
水素効率EFFを計算する(ステップ402、40
6)。制御器8は、該計算された炭化水素効率EFFが
所望効率EFF0より小さい時(ステップ414、41
8)、点火タイミングSAを公称点火タイミングから遅
延した値まで遅延させる(ステップ416、426)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明の分野は、機関始動後
の触媒コンバータのウォームアップ速度を、機関の点火
タイミングおよび空気/燃料比を制御することにより増
大させることに関する。
【0002】
【従来の技術】触媒コンバータをより急速にウォームア
ップするために、機関始動後の所定時間の間、機関点火
タイミングを遅延させることは公知である。米国特許第
4,144,853号には、触媒コンバータの測定温度
が所定の温度に達するまで点火タイミングを遅延させる
装置が開示されている。
【0003】本発明者は、上述の手法に伴う多くの問題
を認めた。例えば、点火タイミングを遅延させている間
に、機関出力および燃料経済は低下する。もし点火タイ
ミングを、所望の触媒コンバータ効率を実現するのに必
要とされるよりも長く遅延させれば、燃料経済および機
関出力は不必要に低下する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、点火
制御を用いて触媒コンバータを急速にウォームアップ
し、同時に該ウォームアップ期間中における機関出力ま
たは燃料経済の損失を最小化することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】従来手法の諸問題の克
服、および本発明の諸目的および諸利点の達成は、排気
を触媒コンバータへ連結された内燃機関の制御装置およ
び方法の両者を用いることにより実現される。本発明の
1つの特徴として、該制御方法は、前記コンバータの下
流における炭化水素の表示を与えるステップと、該炭化
水素表示から前記コンバータの炭化水素効率を計算する
ステップと、該計算された炭化水素効率が所望効率より
も小さい時、点火タイミングを、公称点火タイミングか
ら遅延した値まで遅延させるステップと、を含む。
【0006】好ましくは、コンバータ効率を計算する前
記ステップは、さらに該コンバータの上流における炭化
水素の表示に応答する。また、好ましくは、コンバータ
効率を計算する前記ステップは、さらに下流炭化水素表
示の積分対上流炭化水素表示の積分の比を計算するステ
ップを含む。
【0007】本発明の上述の特徴の利点は、前記コンバ
ータの炭化水素効率の実際の表示が、該炭化水素効率が
所望効率に達したことを表示するまでのみ、点火タイミ
ングが遅延せしめられることである。ウォームアップ期
間中における、機関出力および燃料経済の不必要な損失
が、それにより回避される。
【0008】本発明のもう1つの特徴として、前記制御
装置は、前記コンバータの上流および下流にそれぞれ配
置された第1および第2炭化水素センサと、該第1およ
び第2炭化水素センサの出力信号から前記コンバータの
炭化水素効率を計算する制御器と、を含み、該制御器
は、該計算された炭化水素効率が所望効率よりも小さい
時、点火タイミングを、公称点火タイミングから遅延し
た値まで遅延させ、また、該制御器は、機関排気ガス混
合気を、正規組成よりもあらかじめ選択された量だけ空
気/燃料比の希薄方向へシフトさせるために、機関始動
後のある期間中、前記機関へ燃料を供給する燃料指令を
所定量だけ希薄方向へオフセットする。
【0009】好ましくは、前記制御装置において、前記
期間は第1部分および後に起こる第2部分を含み、前記
制御器は、該期間の該第2部分において排気ガス酸素セ
ンサから補正値を適応学習し、かつ前記排気ガス混合気
が前記あらかじめ選択された空気/燃料比へもっと近く
シフトされるように、前記オフセットされた燃料指令を
該補正値により補正する。
【0010】本発明の上述の特徴の利点は、炭化水素効
率の実際の計算が、所望効率が実現されたことを表示す
るまでのみ、点火タイミングが遅延せしめられることで
ある。もう1つの特徴は、機関の空気/燃料比の希薄シ
フトが得られ、それによって、機関の荒っぽい運転を招
くことなく、急速なコンバータウォームアップが得られ
ることである。さらにもう1つの特徴は、機関の空気/
燃料比が、適応学習により所望の希薄値へ実際にシフト
され、それが、シフト誤差を除去し、それによって機関
の荒っぽい運転を招くことなく、急速なコンバータウォ
ームアップを与えることである。
【0011】本発明の目的および利点は、添付図面を参
照しつつ行われる、操作の例についての以下の詳細な説
明によりさらに明らかにされる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1のブロック図に示されている
制御器8に含まれる、通常のマイクロコンピュータ10
は、マイクロプロセッサユニット12と、入力ポート1
4と、制御プログラム記憶用の読取り専用メモリ18
と、カウンタまたはタイマとしても用いられうる一時デ
ータ記憶装置としての、ランダムアクセスメモリ20
と、学習値記憶用のキープアライブメモリ(keep−
alive memory)22と、通常のデータバス
と、を有する。後に詳述されるように、制御器8は、以
下の制御信号、すなわち、ドライバ77を経て液体燃料
の供給を制御するパルス幅信号fpw、およびドライバ
73を経て機関の空運転速度を制御する空運転速度デュ
ーティサイクル信号ISDCと、点火プラグ92a−9
2dへ点火電流を供給する通常の無配電器点火装置90
と、により機関28の運転を制御する。
【0013】図示されている制御器8は、機関28に連
結された通常の機関センサから、さまざまな信号、すな
わち、空気流量センサ32からの誘導空気流量の測定値
MAFと、絞り位置センサ34からの1次絞り位置の表
示TPと、圧力センサ36からの、機関負荷の表示とし
て通常用いられる、マニホルド絶対圧力MAPと、温度
センサ40からの機関冷却材温度Tと、タコメータ42
からの機関速度の表示(rpm)と、この特定例におい
ては排気ガスが正規組成の燃焼におけるよりも濃厚であ
るか、または希薄であるかの表示を与える、排気ガス酸
素センサ44からの出力信号EGOと、を受ける。
【0014】制御器8はまた、触媒コンバータ52の上
流に配置された炭化水素センサ46および触媒コンバー
タ52の下流に配置された炭化水素センサ48のそれぞ
れからの、信号HC1および信号HC2をも受ける。信
号HC1および信号HC2は、触媒コンバータ52の上
流および下流のそれぞれにおける炭化水素流量の測定値
を与える。
【0015】この特定例においては、機関28は、触媒
コンバータ52の上流の排気マニホルド50に連結され
たEGOセンサ44を有するように図示されている。機
関28の吸込マニホルド58は、内部に1次絞り板62
を配置された絞りボデー54に連結されているように図
示されている。バイパス絞り装置66は、絞りボデー5
4に連結されているように図示されており、1次絞り板
62をバイパスするために接続されたバイパス導管68
と、制御器8からの空運転速度デューティサイクル信号
ISDCのデューティサイクルに比例して導管68を絞
るソレノイド弁72と、を含む。絞りボデー54にはま
た、制御器8からの信号fpwのパルス幅に比例して液
体燃料を供給する燃料噴射器76が連結されているよう
に図示されている。燃料は、燃料タンク80と、燃料ポ
ンプ82と、燃料レール84と、を含む通常の燃料装置
により、燃料噴射器76へ供給される。
【0016】次に、まず図2に示されているフローチャ
ートを参照しつつ、制御器8によって行われる、さまざ
まな空気/燃料操作の説明を開始する。ステップ100
においては、誘導された流量測定値MAFと補正値Kと
の積を、所望の空気/燃料比AFDと帰還変数FVとの
積で除算することによって、(所望燃料量Fdとして示
されている)燃料指令が計算される。この特定例におい
ては、所望の空気/燃料比AFDは、使用される燃料混
合気の正規組成値であり、それは、低エミッション燃料
混合気(low emissions fuel bl
end)の燃料1kgあたり空気14.3kg(燃料1
ポンドあたり空気14.3ポンド)である。帰還変数F
Vおよび補正値Kは、それぞれEGOセンサ44に応答
する帰還ルーチンによって発生せしめられ、該帰還ルー
チンは、特に図3および図4をそれぞれ参照しつつ後述
される。
【0017】図2について続けると、帰還変数FVは、
最初開ループ空気/燃料操作のために固定値にセットさ
れる(ステップ102)。換言すれば、所望の燃料量F
dは、信号MAFに関連し且つ帰還によって調節されな
い開ループ燃料指令を与える。この特定例においては、
帰還変数FVは1にセットされ、それは、機関部品の老
化のない、所望の空気/燃料比AFDにおける運転に対
応する。しかし、この開ループ操作は、正確に正規組成
にある機関の空気/燃料を与えない。しかし、補正値K
による補正が、以下に説明されるように行われる。
【0018】機関冷却材温度ECTが所定温度T1より
低ければ(ステップ106)、機関温度は、コンバータ
のウォームアップのためのサブルーチンへ入るのには低
すぎる。その場合は、ステップ108および110に関
連して説明されるサブルーチンに入り、機関28を始動
させ、かつ信頼性をもってウォームアップするために要
する時間を最小化する。ステップ108においては、マ
イクロコンピュータ10内に記憶されている常温始動テ
ーブルを用いて点火タイミングがまずセットされる。次
に、ステップ110においては、さまざまなサブステッ
プが行われる。開ループ空気/燃料操作は、所望燃料量
Fdに対して濃厚オフセットを加算することにより進行
せしめられる。この特定例においては、帰還変数FV
は、1より小さい固定値にセットされる。次に、補正値
Kが、マイクロコンピュータ10内に記憶されている、
常温機関運転および高温機関運転のそれぞれに対する補
正Kを記憶する2つのテーブルから外挿される。この例
においては、該外挿は、機関冷却材温度ECTの関数と
して行われる。
【0019】機関冷却材温度ECTが温度T1より高い
場合(ステップ106)は、それは、高温機関運転およ
び標準空気/燃料比制御に関連する温度T4と比較され
る(ステップ114)。もし機関冷却材温度ECTが温
度T4より低ければ、点火タイミングSAは、図5に示
されている制御器8により実行されるルーチンに特に関
連して後述されるようにして与えられる。
【0020】図2について続けると、点火タイミングが
確立された後、希薄オフセットが所望燃料量Fdに対し
て課せられる(ステップ122)。換言すれば、開ルー
プ燃料制御は、指令された開ループ燃料量に課せられた
希薄オフセットをもって継続され、それによって、排気
の空気/燃料比は、所定量だけ正規組成より希薄にされ
る。この特定例においては、該希薄オフセットは、帰還
変数FVを固定値にセットし、この固定値を、ETCの
関数として所望希薄オフセットに相関する所定量だけ増
加させることにより与えられる(ステップ122)。さ
らに、補正値Kは、複数の機関速度および負荷セル(c
ell)に対する常温補正値を記憶するマイクロコンピ
ュータ10のテーブルから読取られる。後述されるよう
に、それぞれの補正値Kは、後に閉ループ空気/燃料帰
還制御から発生せしめられる。また、それぞれの補正値
Kは、開ループ燃料指令によって与えられる開ループ希
薄オフセットと、正規組成からの空気/燃料比の所望の
希薄シフトとの間の誤差を、有利に補正する。
【0021】上述の補正の利点は、これまで従来技術の
手法によっては不可能であった、正確な希薄空気/燃料
制御と、滑らかな機関運転とが得られることである。従
来技術の手法は、単に空気/燃料比の開ループ希薄シフ
トを頼りにしているので、空気/燃料比の実際の希薄シ
フトが余りにも希薄過ぎて、荒っぽい機関運転を生じう
る。この問題は、さらに詳細に後述されるように、開ル
ープ燃料指令に対して補正値Kを適用することにより解
決される。
【0022】上述の開ループ空気/燃料比操作は、ステ
ップ126において閉ループ条件が検出されるまで続け
られる。この特定例においては、閉ループ空気/燃料制
御は、機関冷却材温度ECTが所定値より高く、EGO
センサ44の温度などの準備完了チェックが満足された
時、開始される。閉ループ空気/燃料制御が開始される
と(ステップ132)、帰還変数FVは、もはや固定値
と希薄オフセットとの和にセットされず、図3に示され
ているサブルーチンのステップ240から282までに
特に関連して後述されるように、EGOセンサ44に応
答して発生せしめられる。ステップ240から282ま
でにさらに説明されているように、帰還変数FVは、希
薄バイアスによって発生せしめられるので、機関の空気
/燃料操作は、平均すると正規組成から希薄方向へ所定
量だけオフセットされた値になる。平均空気/燃料比
を、あらかじめ選択された希薄空気/燃料比に、より精
密にアラインさせるために、所望燃料量Fdは、ECT
がT3より高くない限り(ステップ132)、それぞれ
の機関速度の負荷運転範囲に対する補正値Kによりさら
に補正される(ステップ130)。かつ、図4に特に関
連して後述されるように、それぞれの補正値Kは、EG
Oセンサ44の出力に関して行われるさまざまな信号プ
ロセスステップに応答して適応学習される。
【0023】ステップ132に関連して上述された閉ル
ープ操作は、機関冷却材温度ECTが所定温度T3より
高くなるまで続けられる(ステップ130)。もし機関
冷却材温度ECTが所定温度T3よりは高いが、温度T
4よりは低くなれば、それぞれの補正値Kは、それぞれ
の機関速度の負荷範囲に対し、マイクロコンピュータ1
0内に記憶されている常温Kおよび高温Kテーブルから
補間される(ステップ138)。補正値Kの選択以外の
閉ループ操作は、ステップ132に特に関連して前述さ
れたようにして続けられる。
【0024】機関冷却材温度ECTが温度T4より高い
場合には(ステップ134)、それぞれの補正値Kは、
マイクロコンピュータ10の高温Kテーブルから選択さ
れる(ステップ140)。さらに、希薄空気/燃料バイ
アスが、帰還FVから除去される(ステップ140)。
それによって、通常の空気/燃料帰還制御が、ステップ
140において開始される。
【0025】高温Kテーブルに対する補正値Kは、図4
に特に関連して後述される適応学習により発生せしめら
れる。常温および高温機関運転に対する2組の補正値
(K)を発生させることにより、かつテーブル間の外挿
(ステップ110)または補間(ステップ138)を行
い、より正確な空気/燃料操作が得られる。再び、これ
までに可能であったよりも遙かに正確に、正規組成、ま
たは正規組成よりもあらかじめ選択された量だけ希薄な
あらかじめ選択された空気/燃料比で、機関の空気/燃
料操作が行われる。それによってエミッションが最小化
され、機関のスタンブル(stumble)を生じる過
度に希薄な運転が回避される。
【0026】次に、燃料帰還変数FVを発生するため
の、制御器8によって実行される空気/燃料帰還サブル
ーチンを、図3に示されているフローチャートを参照し
つつ説明する。まず、閉ループ(すなわち帰還)空気/
燃料制御が所望されていることの決定が、ステップ24
0において、図2のステップ126に関連して前述され
た所と同様にして、行われる。次に、前記サブルーチン
は、帰還変数FVがバイアスされるべきか否かを、ステ
ップ244において決定する。バイアスが必要でない場
合には、積分項Δiが積分項Δjに等しくセットされ、
比例項Piが比例項Pjに等しくセットされる(ステッ
プ246)。従って、上述のPI制御器の積分および比
例ステップは、等しくセットされるので、得られる帰還
変数FVは無バイアスとなる。
【0027】一方、バイアスが必要な場合は(ステップ
244)、積分および比例項は、所望バイアスを与える
ように選択される(ステップ248)。例えば、図2に
おける前述のステップ130において与えられたよう
に、希薄バイアスが必要な場合には、その所望バイアス
を実現するのに必要な百分率だけ、比例項Piが比例項
Pjより大きくされ、かつ/または、積分項Δiが積分
項Δjより大きくされる。換言すれば、希薄(i)方向
および濃厚(j)方向における積分および比例項が等し
くされると、帰還変数FVは平均して1となる。従っ
て、機関の空気/燃料比は、所望空気/燃料比AFDに
ある平均値を実現する。一方、希薄(i)方向における
積分および比例項が、濃厚(j)方向におけるよりも大
きくされると、帰還変数FVは平均して、これらの項に
よって決定される量だけ1より大きくなる。このように
して、空気/燃料比における所望の希薄バイアスが実現
される。
【0028】次に、図3に示されているサブルーチンの
ステップ250からステップ282までに関連して、比
例および積分項が帰還変数FVを発生する特定の様式を
説明する。EGOセンサ44が、ステップ250におい
て、制御器8のそれぞれのバックグラウンドループ中に
おいてサンプリングされる。EGOセンサ44が低レベ
ルである(すなわち、希薄である)が、前のバックグラ
ウンドループ中においては高レベルであった(すなわ
ち、濃厚であった)時は(ステップ254)、ステップ
258において比例項Pjが信号FVから減算される。
EGOセンサ44が低レベルであり、かつ前のバックグ
ラウンドループ中においても低レベルであった時は、ス
テップ262において積分項Δjが信号FVから減算さ
れる。従って、操作のこの特定例においては、比例項P
jは、EGOセンサ44が濃厚から希薄へスイッチした
時適用される所定の濃厚補正を表す。積分項Δjは、E
GOセンサ44が正規組成より希薄な燃焼を表示しつづ
けている時、連続的に増加する濃厚燃料供給を与える積
分ステップを表す。
【0029】fpwが最小値MINより大きい時(ステ
ップ270)、かつEGOセンサ44が高レベルである
が、前のバックグラウンドループ中においては低レベル
であった時は(ステップ274)、ステップ282にお
いて比例項Piが信号FVに加算される。EGOセンサ
44が高レベルであり、かつ前のバックグラウンドルー
プ中においても高レベルであった時は、ステップ278
において積分項Δiが信号FVに加算される。比例項P
iは、EGOセンサ44が希薄から濃厚へスイッチした
時における、燃料供給を減少させる方向への比例補正を
表す。積分項Δiは、EGOセンサ44が正規組成より
濃厚な燃焼を表示しつづけている間の、燃料減少方向へ
の積分ステップを表す。
【0030】次に、図4に示されているフローチャート
を参照しつつ、常温機関運転および高温機関運転の双方
における補正値Kの学習のための、適応学習サブルーチ
ンを説明する。まず、閉ループ空気/燃料制御に入る操
作が、図2のステップ126に関連して前述された所と
同様にして、ステップ300において決定される。次
に、機関速度および負荷がステップ304において読取
られ、以下において発生せしめられる補正値は、それぞ
れの速度の負荷範囲に対しテーブル内に記憶される。
【0031】機関冷却材温度ECTが温度T4より低く
(ステップ306)、かつまたF3より低い時は、常温
Kテーブルはここで説明されるようにして更新される。
もし帰還変数FVが、その公称値(この例においては
1)と、図2に関連して前述されたようにして導入され
た希薄オフセットとの和、よりも大きければ、常温Kテ
ーブルの速度/負荷セルは、ΔKだけ減少せしめられる
(ステップ312)。一方、もし帰還変数FVが、1と
希薄オフセットとの和より小さければ(ステップ31
0)、常温Kテーブル内の対応する速度/負荷セルは、
ΔKだけ増加せしめられる(ステップ314)。
【0032】機関冷却材温度ECTが温度T4より高い
時は(ステップ306)、操作は同様にして、高温機関
運転中における補正値Kの適応学習へ進む。さらに詳述
すると、帰還変数FVが1より大きい時は(ステップ3
20)、高温Kテーブルの速度/負荷セルは、ΔKだけ
減少せしめられる(ステップ322)。同様にして、帰
還変数FVが1より小さい時は(ステップ320)、高
温Kテーブルの速度/負荷セルは、ΔKだけ増加せしめ
られる(ステップ324)。
【0033】図4に関連して上述されたサブルーチン
は、実際の空気/燃料操作と、所望空気/燃料比との間
の差すなわち誤差の適応学習を与える。それはまた、所
望の空気/燃料比が、あらかじめ選択されたオフセット
だけ正規組成からオフセットされている時に動作しう
る。
【0034】前述の希薄空気/燃料操作は、触媒コンバ
ータ52のウォームアップ期間を短縮し、それによって
機関エミッションを減少させる。図5に関連して後述さ
れる点火遅延計画もまた、触媒コンバータ52のための
ウォームアップ時間を短縮する。これらの操作は、これ
まで可能であったよりも正確に行われる。例えば、高温
および常温運転中における補正値Kの適応学習は、希薄
オフセット比を含む任意の所望の空気/燃料比における
正確な空気/燃料制御を可能ならしめる。
【0035】次に、図5を参照しつつ、点火タイミング
(SA)を遅延させることにより触媒コンバータ52の
より急速なウォームアップを実現するための、制御器8
によって実行されるルーチンを以下説明する。コンバー
タ52の上流および下流にそれぞれ配置された炭化水素
センサ46および48のそれぞれから、信号HC1およ
びHC2が読取られる(ステップ402)。次に406
において、触媒コンバータ52の効率が、信号HC2の
積分の、信号HC1の積分に対する比を計算することに
よって計算される。
【0036】もし触媒コンバータ52の温度、または温
度の推定値が、ステップ410に示されている所望のコ
ンバータ効率に関連する基準温度TLITよりも低く、
かつコンバータ効率EFFが所望効率EFF0より小さ
ければ(ステップ414)、機関点火タイミング(S
A)は、常温始動遅延テーブルから与えられる(41
6)。常温始動遅延テーブルは、コンバータ52の急速
ウォームアップを実現するための、遅延点火タイミング
のあらかじめ選択された計画を与える。
【0037】もしコンバータ温度CTが、基準温度TL
ITよりも高く(410)、かつコンバータ効率が所望
効率EFF0より大きいように計算されれば(41
8)、点火タイミング(SA)は、420において標準
点火タイミングテーブルから読取られる。一方、計算さ
れた効率EFFが所望効率EFF0より小さく(41
8)、かつ点火タイミング(SA)が常温始動における
点火遅延に対する限度LMより大きい時は、常温始動テ
ーブルからの点火タイミング(SA)が、426におい
て、あらかじめ選択された量だけ減少せしめられる。し
かし、もし点火タイミングが遅延限度LMに達すれば
(422)、オンボード診断フラグOBDがセットされ
(430)、点火タイミング(SA)は常温始動テーブ
ルから読取られる(416)。
【0038】ここでは、本発明の1つの実施例を説明し
たが、説明されうべき多数の他の例もまた存在する。例
えば、マイクロコンピュータでなく、アナログ装置、ま
たは離散的ICも有利に用いられうる。さらに、2状態
排気ガス酸素センサでなく、比例排気ガス酸素センサも
有利に用いられうる。従って、本発明は、特許請求の範
囲によってのみ定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が有利に用いられる実施例のブロック
図。
【図2】図1に示されている実施例の諸部分により行わ
れるさまざまな操作のフローチャートである。
【図3】図1に示されている実施例の諸部分により行わ
れるさまざまな操作のフローチャートである。
【図4】図1に示されている実施例の諸部分により行わ
れるさまざまな操作のフローチャートである。
【図5】図1に示されている実施例の諸部分により行わ
れるさまざまな操作のフローチャートである。
【符号の説明】
28 機関 46 炭化水素センサ 48 炭化水素センサ 52 触媒コンバータ CT コンバータ温度 EFF コンバータ効率 EFF0 所望コンバータ効率 HC1 炭化水素流量測定値信号 HC2 炭化水素流量測定値信号 SA 点火タイミング TLIT 基準温度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィリップ ダブリュ.フサック アメリカ合衆国ミシガン州サウスゲイト, ヨークシャー 14632 (72)発明者 スチーブン アール.ウィッティアー アメリカ合衆国ミシガン州サリン,ウェー バー ロード 3628

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】排気を触媒コンバータへ連結された内燃機
    関の制御方法であって、 前記コンバータの下流および上流における炭化水素の表
    示を生ぜしめるステップと、 該炭化水素表示から前記コンバータの炭化水素効率を計
    算するステップと、 該計算された炭化水素効率が所望効率よりも小さい時、
    点火タイミングを、公称点火タイミングから遅延した値
    まで遅延させるステップと、 機関排気ガス混合気を正規組成よりもあらかじめ選択さ
    れた量だけ空気/燃料比の希薄方向へシフトさせるため
    に、前記機関内へ導入される空気および燃料の混合気を
    所定量だけ希薄方向へオフセットするステップと、を含
    む、排気を触媒コンバータへ連結された内燃機関の制御
    方法。
  2. 【請求項2】コンバータ温度の表示が所定温度より低い
    時、前記点火タイミングを前記遅延せしめられた値から
    さらに遅延させるステップをさらに含む、請求項1記載
    の方法。
  3. 【請求項3】前記計算された炭化水素効率が前記所望効
    率を超えた時、前記点火タイミングを前記公称値へ復帰
    せしめるステップをさらに含む、請求項1記載の方法。
JP7275938A 1994-12-23 1995-10-24 急速な触媒ウォームアップを実現する内燃機関の制御方法 Pending JPH08218852A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US363055 1994-12-23
US08/363,055 US5584176A (en) 1994-12-23 1994-12-23 Engine control to achieve rapid catalyst warm-up

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08218852A true JPH08218852A (ja) 1996-08-27

Family

ID=23428597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7275938A Pending JPH08218852A (ja) 1994-12-23 1995-10-24 急速な触媒ウォームアップを実現する内燃機関の制御方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5584176A (ja)
EP (1) EP0718493B1 (ja)
JP (1) JPH08218852A (ja)
DE (1) DE69509054T2 (ja)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3965703B2 (ja) * 1994-12-28 2007-08-29 マツダ株式会社 エンジンの排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法
JP3601101B2 (ja) * 1995-03-29 2004-12-15 日産自動車株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JPH0949422A (ja) * 1995-08-09 1997-02-18 Denso Corp 内燃機関の排出ガス浄化装置
JP3852788B2 (ja) * 1995-10-02 2006-12-06 株式会社小松製作所 ディーゼルエンジンのNOx 触媒の劣化検出装置およびその劣化検出方法
DE19537788A1 (de) * 1995-10-11 1997-04-17 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Funktionsweise eines Katalysators
DE19645202B4 (de) * 1995-12-23 2006-05-11 Volkswagen Ag Verfahren zur Überwachung der Konvertierungsrate eines Abgaskatalysators für eine Brennkraftmaschine
JP3554096B2 (ja) * 1996-01-18 2004-08-11 株式会社日立製作所 内燃機関用制御装置
JPH09236569A (ja) * 1996-03-01 1997-09-09 Hitachi Ltd 内燃機関の排気浄化装置の機能診断装置
DE19646025C2 (de) * 1996-11-08 1999-07-01 Heinrich Schuermann Heizanordnung für einen Katalysator
US5722236A (en) * 1996-12-13 1998-03-03 Ford Global Technologies, Inc. Adaptive exhaust temperature estimation and control
US5746049A (en) * 1996-12-13 1998-05-05 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for estimating and controlling no x trap temperature
JP3799824B2 (ja) * 1998-06-26 2006-07-19 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE19835748A1 (de) * 1998-08-07 2000-02-10 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur simulierten Bildung eines die momentane Katalysatortemperatur repräsentierenden Signals
US6453665B1 (en) * 2000-04-28 2002-09-24 Ford Global Technologies, Inc. Catalyst based adaptive fuel control
US6360531B1 (en) * 2000-08-29 2002-03-26 Ford Global Technologies, Inc. System and method for reducing vehicle emissions
US6857262B2 (en) 2001-08-16 2005-02-22 Spx Corporation Catalytic converter function detection
DE10141842A1 (de) * 2001-08-27 2003-04-03 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm, Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, sowie Brennkraftmaschine
DE10148128A1 (de) * 2001-09-28 2003-04-30 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung einer Schadstoffendemission einer Verbrennungskraftmaschine
FR2840017B1 (fr) * 2002-05-24 2006-01-20 Renault Sas Procede pour evaluer l'efficacite d'un convertisseur catalytique d'oxydation
JP4363406B2 (ja) * 2006-02-07 2009-11-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
US20090107441A1 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 Ford Global Technologies, Llc Adaptive fuel control strategy for engine starting
US8499546B2 (en) * 2008-08-29 2013-08-06 Ford Global Technologies, Llc Methods for reducing engine exhaust emissions
US9726103B2 (en) * 2010-06-07 2017-08-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection amount control apparatus for an internal combustion engine
US8832957B2 (en) 2012-07-26 2014-09-16 Caterpillar Inc. Apparatus and method for determining ash height in a filter
US12176844B2 (en) * 2021-03-16 2024-12-24 Cummins Power Generation Limited Systems and methods for genset coolant control

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4144853A (en) * 1972-04-28 1979-03-20 Nissan Motor Company, Limited Ignition timing control change-over system
US4936276A (en) * 1989-08-07 1990-06-26 Ford Motor Company Learning system for ignition control
JPH03164549A (ja) * 1989-11-22 1991-07-16 Fuji Heavy Ind Ltd 2サイクルエンジンのエンジン制御装置
JPH04116241A (ja) * 1990-09-05 1992-04-16 Honda Motor Co Ltd 内燃エンジンのhcセンサの性能監視装置
JP2867747B2 (ja) * 1991-02-12 1999-03-10 株式会社デンソー エンジン制御装置
JP2858405B2 (ja) * 1991-05-08 1999-02-17 アイシン精機株式会社 アフタバーナ制御装置
JP3375645B2 (ja) * 1991-05-14 2003-02-10 株式会社日立製作所 内燃機関の制御装置
US5203300A (en) * 1992-10-28 1993-04-20 Ford Motor Company Idle speed control system
US5228421A (en) * 1992-10-28 1993-07-20 Ford Motor Company Idle speed control system
US5253631A (en) * 1992-11-16 1993-10-19 Ford Motor Company Air/fuel control system for flexible fuel vehicles
US5329764A (en) * 1993-01-11 1994-07-19 Ford Motor Company Air/fuel feedback control system

Also Published As

Publication number Publication date
EP0718493A1 (en) 1996-06-26
DE69509054D1 (de) 1999-05-20
EP0718493B1 (en) 1999-04-14
DE69509054T2 (de) 1999-08-26
US5584176A (en) 1996-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH08218852A (ja) 急速な触媒ウォームアップを実現する内燃機関の制御方法
US6161531A (en) Engine control system with adaptive cold-start air/fuel ratio control
EP0710771B1 (en) Engine control system with rapid catalyst warm-up
JPH03271544A (ja) 内燃機関の制御装置
GB2395800A (en) A method for controlling an engine having an exhaust system with a secondary air device.
JP2004036625A (ja) 火花点火式内燃機関の制御方法及びコンピューター・プログラム
US5511526A (en) Engine air/fuel control with adaptive learning
JPH04159432A (ja) 電子制御燃料噴射装置
JPS63277832A (ja) 内燃エンジンの燃料供給制御方法
US7047123B2 (en) Engine air-fuel ratio control system
US6006723A (en) Idle speed control system for internal combustion engine
US5778662A (en) Control apparatus and method for internal combustion engine
US5579746A (en) Engine lean air/fuel control system
BRPI0804622B1 (pt) sistema e método de controle de válvula borboleta para motor de combustão interna
JP2547380B2 (ja) 内燃エンジンの空燃比フィ−ドバック制御方法
JPH0734927A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP2008002435A (ja) エンジンの制御方法及び制御装置
JPH10311237A (ja) エンジンのアイドル回転制御装置
JPH09126018A (ja) 内燃機関のための装置
JP4361702B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US5713341A (en) Lean air/fuel engine feedback control system
JPH04353267A (ja) エンジンの点火時期制御装置
JPH0746750Y2 (ja) エンジンの空燃比制御装置
JP3170046B2 (ja) 内燃機関の空燃比学習方法
JP2887351B2 (ja) 希薄燃焼式内燃機関の燃料噴射制御装置