JPH1068342A - 筒内噴射内燃機関の制御装置 - Google Patents
筒内噴射内燃機関の制御装置Info
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- JPH1068342A JPH1068342A JP8227195A JP22719596A JPH1068342A JP H1068342 A JPH1068342 A JP H1068342A JP 8227195 A JP8227195 A JP 8227195A JP 22719596 A JP22719596 A JP 22719596A JP H1068342 A JPH1068342 A JP H1068342A
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- fuel ratio
- fuel
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- internal combustion
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射内燃
機関において空燃比フィードバック制御を行なう筒内噴
射内燃機関の制御装置に関し、エンジン出力トルクの急
激な変動によるトルクショックを招くことなく空燃比フ
ィードバック制御を行なえるようにするとともに、排ガ
スを効率的に浄化できるようにする。 【解決手段】 燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射
内燃機関であって、主として吸気行程で燃料噴射を行な
う吸気行程噴射モードを含む燃料噴射モードをそなえ、
内燃機関の運転状態に応じて、吸気行程噴射モードを選
択可能な筒内噴射内燃機関において、排気ガス中の酸素
濃度を測定する酸素センサ43と、吸気行程噴射モード
の選択時に、酸素センサ43の出力に応じて目標空燃比
にかかる空燃比制御係数を設定する空燃比制御係数設定
手段105とをそなえ、空燃比制御係数設定手段105
を、空燃比制御係数が所定領域内で連続的に変化するよ
うに空燃比制御係数を設定するように構成する。
機関において空燃比フィードバック制御を行なう筒内噴
射内燃機関の制御装置に関し、エンジン出力トルクの急
激な変動によるトルクショックを招くことなく空燃比フ
ィードバック制御を行なえるようにするとともに、排ガ
スを効率的に浄化できるようにする。 【解決手段】 燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射
内燃機関であって、主として吸気行程で燃料噴射を行な
う吸気行程噴射モードを含む燃料噴射モードをそなえ、
内燃機関の運転状態に応じて、吸気行程噴射モードを選
択可能な筒内噴射内燃機関において、排気ガス中の酸素
濃度を測定する酸素センサ43と、吸気行程噴射モード
の選択時に、酸素センサ43の出力に応じて目標空燃比
にかかる空燃比制御係数を設定する空燃比制御係数設定
手段105とをそなえ、空燃比制御係数設定手段105
を、空燃比制御係数が所定領域内で連続的に変化するよ
うに空燃比制御係数を設定するように構成する。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室内に直接燃
料を噴射する筒内噴射内燃機関において空燃比フィード
バック制御を行なう制御装置に関し、特に、吸気行程噴
射モード時における空燃比フィードバック制御に用いて
好適の、筒内噴射内燃機関の制御装置に関する。
料を噴射する筒内噴射内燃機関において空燃比フィード
バック制御を行なう制御装置に関し、特に、吸気行程噴
射モード時における空燃比フィードバック制御に用いて
好適の、筒内噴射内燃機関の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車用のものをはじめとした火
花点火式の内燃機関(以下、エンジンともいう)では、
エンジンの運転状態に応じて設定された空燃比(例え
ば、理論空燃比)に近づけるように、空燃比フィードバ
ック制御が行なわれている。例えば、各気筒の吸気ポー
トにそれぞれ燃料噴射弁をそなえたマルチポイントイン
ジェクション(MPI)式のエンジンでは、空燃比フィ
ードバック制御は、例えば、酸素センサ(O2 センサ)
からの出力に応じて目標空燃比を算出し、これに基づい
てフィードバックゲイン(空燃比制御係数,F/Bゲイ
ン)を設定して、空燃比をフィードバック制御すること
により行なわれる。
花点火式の内燃機関(以下、エンジンともいう)では、
エンジンの運転状態に応じて設定された空燃比(例え
ば、理論空燃比)に近づけるように、空燃比フィードバ
ック制御が行なわれている。例えば、各気筒の吸気ポー
トにそれぞれ燃料噴射弁をそなえたマルチポイントイン
ジェクション(MPI)式のエンジンでは、空燃比フィ
ードバック制御は、例えば、酸素センサ(O2 センサ)
からの出力に応じて目標空燃比を算出し、これに基づい
てフィードバックゲイン(空燃比制御係数,F/Bゲイ
ン)を設定して、空燃比をフィードバック制御すること
により行なわれる。
【0003】ここで、図9はMPIエンジンにおけるフ
ィードバックゲインの設定について説明するための図で
あり、(a)はO2 センサの出力、(b)はO2 センサ
の出力に応じて設定されたフィードバックゲイン、
(c)はフィードバックゲインに対応するエンジン出力
トルクをそれぞれ示している。なお、図9(a)ではO
2 センサによる出力は連続的になっており、随時排ガス
中の酸素濃度を測定するように示しているが、O2 セン
サの出力は排ガス中から酸素を検出したか否か、即ち、
O2 センサの出力がオンであるかオフであるかにより、
フィードバックゲインの設定を行なうのが一般的であ
る。
ィードバックゲインの設定について説明するための図で
あり、(a)はO2 センサの出力、(b)はO2 センサ
の出力に応じて設定されたフィードバックゲイン、
(c)はフィードバックゲインに対応するエンジン出力
トルクをそれぞれ示している。なお、図9(a)ではO
2 センサによる出力は連続的になっており、随時排ガス
中の酸素濃度を測定するように示しているが、O2 セン
サの出力は排ガス中から酸素を検出したか否か、即ち、
O2 センサの出力がオンであるかオフであるかにより、
フィードバックゲインの設定を行なうのが一般的であ
る。
【0004】このような従来の空燃比フィードバック制
御では、P制御(加算制御)とI制御(積分制御)とに
よるPI制御によってフィードバックゲインを設定する
ようにしている。つまり、フィードバックゲインは、図
9(a),(b)に示すように、O2 センサの出力が理
論空燃比を境にしてリーン側からリッチ側又はリッチ側
からリーン側に変化したときには、フィードバックゲイ
ンの変化方向を反転させてステップ状に所定変化量だけ
増減するように設定し(P制御)、その後連続的に変化
するように設定する(I制御)。
御では、P制御(加算制御)とI制御(積分制御)とに
よるPI制御によってフィードバックゲインを設定する
ようにしている。つまり、フィードバックゲインは、図
9(a),(b)に示すように、O2 センサの出力が理
論空燃比を境にしてリーン側からリッチ側又はリッチ側
からリーン側に変化したときには、フィードバックゲイ
ンの変化方向を反転させてステップ状に所定変化量だけ
増減するように設定し(P制御)、その後連続的に変化
するように設定する(I制御)。
【0005】ここで、O2 センサの出力がリーン側から
リッチ側又はリッチ側からリーン側に変化したときに、
フィードバックゲインをステップ状に変化するようにし
ているのは、燃料噴射制御後にその効果があらわれるの
に時間がかかるというMPIエンジンの特性に対応した
もので、フィードバック制御効果が速やかに現れるよう
にするためである。
リッチ側又はリッチ側からリーン側に変化したときに、
フィードバックゲインをステップ状に変化するようにし
ているのは、燃料噴射制御後にその効果があらわれるの
に時間がかかるというMPIエンジンの特性に対応した
もので、フィードバック制御効果が速やかに現れるよう
にするためである。
【0006】なお、図9(b)において、基準線(リッ
チ側とリーン側との境界線)は空燃比を変更しないこと
に相当するフィードバックゲインを示しており、その値
は1となり、この場合は空燃比を変更しないことにな
る。このように、フィードバックゲインは、リーン側と
リッチ側とに振幅するように設定するとともに、フィー
ドバックゲインの変化量がなるべく大きくなるように設
定するが、このように設定することによって、排ガス浄
化用触媒を有効に活用しながら、排ガスを効率的に浄化
できるようにすることができる。
チ側とリーン側との境界線)は空燃比を変更しないこと
に相当するフィードバックゲインを示しており、その値
は1となり、この場合は空燃比を変更しないことにな
る。このように、フィードバックゲインは、リーン側と
リッチ側とに振幅するように設定するとともに、フィー
ドバックゲインの変化量がなるべく大きくなるように設
定するが、このように設定することによって、排ガス浄
化用触媒を有効に活用しながら、排ガスを効率的に浄化
できるようにすることができる。
【0007】ところで、このようにしてフィードバック
ゲインを設定した場合、MPIエンジンでは、空燃比制
御(燃料噴射制御)により設定された燃料がすべて燃焼
に供される燃料にならないため、図9(c)に示すよう
に、エンジン出力トルクの変動は、わずかなものにな
る。つまり、MPIエンジンでは、吸気管内に燃料を噴
射するため吸気管内壁面に燃料が付着すること等によ
り、燃焼室内に供給される実際の燃料量は急激に変化し
ないため、エンジン出力トルクの変動は小さいのであ
る。
ゲインを設定した場合、MPIエンジンでは、空燃比制
御(燃料噴射制御)により設定された燃料がすべて燃焼
に供される燃料にならないため、図9(c)に示すよう
に、エンジン出力トルクの変動は、わずかなものにな
る。つまり、MPIエンジンでは、吸気管内に燃料を噴
射するため吸気管内壁面に燃料が付着すること等によ
り、燃焼室内に供給される実際の燃料量は急激に変化し
ないため、エンジン出力トルクの変動は小さいのであ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な空燃比フィードバック制御は、従来のMPIエンジン
に適用されているものであるが、近年、気筒内の燃焼室
に直接燃料を噴射するように燃料噴射弁を臨ませた筒内
噴射エンジン(筒内噴射内燃機関)が開発されており、
かかる筒内噴射エンジンにも、このような空燃比フィー
ドバック制御を適用できるようにしたい。
な空燃比フィードバック制御は、従来のMPIエンジン
に適用されているものであるが、近年、気筒内の燃焼室
に直接燃料を噴射するように燃料噴射弁を臨ませた筒内
噴射エンジン(筒内噴射内燃機関)が開発されており、
かかる筒内噴射エンジンにも、このような空燃比フィー
ドバック制御を適用できるようにしたい。
【0009】しかしながら、このような筒内噴射エンジ
ンに従来のMPIエンジンに用いているような空燃比フ
ィードバック制御(特に、P制御)をそのまま適用させ
ようとすると、P制御によってフィードバックゲインが
ステップ状に大きく変化することによって、エンジン出
力トルクが、図9(d)に示すように、急激に変動する
ことになる。このため、エンジンの振動や騒音が大きく
なり、ドライバビリティが悪化することになる。
ンに従来のMPIエンジンに用いているような空燃比フ
ィードバック制御(特に、P制御)をそのまま適用させ
ようとすると、P制御によってフィードバックゲインが
ステップ状に大きく変化することによって、エンジン出
力トルクが、図9(d)に示すように、急激に変動する
ことになる。このため、エンジンの振動や騒音が大きく
なり、ドライバビリティが悪化することになる。
【0010】この原因は、以下のように考えられる。つ
まり、MPIエンジンでは、P制御によるフィードバッ
クゲインのステップ状の変化によって燃料噴射量が急激
に変化したとしても、吸気管内に燃料を噴射する構造に
なっているため吸気管内壁面に燃料が付着等することに
なり、燃焼室内に供給される実際の燃料量が急激に変化
することはない。したがって、図9(c)に示すよう
に、エンジン出力トルクが大きく変動することがなく、
エンジンの振動や騒音が大きくなり、ドライバビリティ
が悪化することはない。
まり、MPIエンジンでは、P制御によるフィードバッ
クゲインのステップ状の変化によって燃料噴射量が急激
に変化したとしても、吸気管内に燃料を噴射する構造に
なっているため吸気管内壁面に燃料が付着等することに
なり、燃焼室内に供給される実際の燃料量が急激に変化
することはない。したがって、図9(c)に示すよう
に、エンジン出力トルクが大きく変動することがなく、
エンジンの振動や騒音が大きくなり、ドライバビリティ
が悪化することはない。
【0011】これに対して、燃焼室内に直接燃料を噴射
する構造になっているため、噴射した燃料が直接燃焼に
用いられる筒内噴射エンジンでは、P制御によるフィー
ドバックゲインのステップ状の変化によって燃料噴射量
が急激に変化すると、燃焼室内に供給される実際の燃料
量も急激に変化することになる。したがって、図9
(d)に示すように、エンジン出力トルクが大きく変動
することになり、これに伴って、エンジンの振動や騒音
が大きくなり、ドライバビリティが悪化することになる
のである。
する構造になっているため、噴射した燃料が直接燃焼に
用いられる筒内噴射エンジンでは、P制御によるフィー
ドバックゲインのステップ状の変化によって燃料噴射量
が急激に変化すると、燃焼室内に供給される実際の燃料
量も急激に変化することになる。したがって、図9
(d)に示すように、エンジン出力トルクが大きく変動
することになり、これに伴って、エンジンの振動や騒音
が大きくなり、ドライバビリティが悪化することになる
のである。
【0012】一方、上述のMPIエンジンにおけるフィ
ードバックゲインの設定のように、筒内噴射エンジンに
おいても、排ガスを効率的に浄化できるようにするため
には、フィードバックゲインが振幅するように設定する
とともに、フィードバックゲインの変化量がなるべく大
きくなるように設定したい。本発明は、このような課題
に鑑み創案されたもので、筒内噴射内燃機関においても
エンジン出力トルクの急激な変動によるトルクショック
を招くことなく空燃比フィードバック制御を行なうこと
ができるようにするとともに、排ガスを効率的に浄化で
きるようにした、筒内噴射内燃機関の制御装置を提供す
ることを目的とする。
ードバックゲインの設定のように、筒内噴射エンジンに
おいても、排ガスを効率的に浄化できるようにするため
には、フィードバックゲインが振幅するように設定する
とともに、フィードバックゲインの変化量がなるべく大
きくなるように設定したい。本発明は、このような課題
に鑑み創案されたもので、筒内噴射内燃機関においても
エンジン出力トルクの急激な変動によるトルクショック
を招くことなく空燃比フィードバック制御を行なうこと
ができるようにするとともに、排ガスを効率的に浄化で
きるようにした、筒内噴射内燃機関の制御装置を提供す
ることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の本発明の筒内噴射内燃機関の制御装置は、燃焼室内に
直接燃料を噴射する筒内噴射内燃機関であって、主とし
て吸気行程で燃料噴射を行なう吸気行程噴射モードを含
む燃料噴射モードをそなえ、該内燃機関の運転状態に応
じて、該吸気行程噴射モードを選択可能な筒内噴射内燃
機関において、排気ガス中の酸素濃度を測定する酸素セ
ンサと、上記吸気行程噴射モードの選択時に、該酸素セ
ンサの出力に応じて目標空燃比にかかる空燃比制御係数
を設定する空燃比制御係数設定手段とをそなえ、該空燃
比制御係数設定手段が、該空燃比制御係数が所定領域内
で連続的に変化するように該空燃比制御係数を設定する
ように構成されていることを特徴としている。
の本発明の筒内噴射内燃機関の制御装置は、燃焼室内に
直接燃料を噴射する筒内噴射内燃機関であって、主とし
て吸気行程で燃料噴射を行なう吸気行程噴射モードを含
む燃料噴射モードをそなえ、該内燃機関の運転状態に応
じて、該吸気行程噴射モードを選択可能な筒内噴射内燃
機関において、排気ガス中の酸素濃度を測定する酸素セ
ンサと、上記吸気行程噴射モードの選択時に、該酸素セ
ンサの出力に応じて目標空燃比にかかる空燃比制御係数
を設定する空燃比制御係数設定手段とをそなえ、該空燃
比制御係数設定手段が、該空燃比制御係数が所定領域内
で連続的に変化するように該空燃比制御係数を設定する
ように構成されていることを特徴としている。
【0014】請求項2記載の本発明の筒内噴射内燃機関
の制御装置は、請求項1記載の装置において、該空燃比
制御係数設定手段が、該酸素センサの出力が理論空燃比
を境にして希薄側から濃化側又は濃化側から希薄側に変
化したときには、該空燃比制御係数の変化方向を反転さ
せるとともにその変化度合を反転前よりも大きくするよ
うにして、該空燃比制御係数を設定することを特徴とし
ている。
の制御装置は、請求項1記載の装置において、該空燃比
制御係数設定手段が、該酸素センサの出力が理論空燃比
を境にして希薄側から濃化側又は濃化側から希薄側に変
化したときには、該空燃比制御係数の変化方向を反転さ
せるとともにその変化度合を反転前よりも大きくするよ
うにして、該空燃比制御係数を設定することを特徴とし
ている。
【0015】請求項3記載の本発明の筒内噴射内燃機関
の制御装置は、請求項2記載の装置において、該空燃比
制御係数設定手段が、該酸素センサの出力が理論空燃比
を境にして希薄側から濃化側に又は濃化側から希薄側に
変化したときには、該空燃比制御係数の変化方向を反転
させるとともに比較的変化度合の大きい第1の変化度合
で連続的に変化するように、該空燃比制御係数を設定
し、所定期間が経過したら該第1の変化度合よりも小さ
い第2の変化度合で連続的に変化するように、該空燃比
制御係数を設定することを特徴としている。
の制御装置は、請求項2記載の装置において、該空燃比
制御係数設定手段が、該酸素センサの出力が理論空燃比
を境にして希薄側から濃化側に又は濃化側から希薄側に
変化したときには、該空燃比制御係数の変化方向を反転
させるとともに比較的変化度合の大きい第1の変化度合
で連続的に変化するように、該空燃比制御係数を設定
し、所定期間が経過したら該第1の変化度合よりも小さ
い第2の変化度合で連続的に変化するように、該空燃比
制御係数を設定することを特徴としている。
【0016】請求項4記載の本発明の筒内噴射内燃機関
の制御装置は、請求項2記載の装置において、該空燃比
制御係数設定手段が、該酸素センサの出力が理論空燃比
を境にして希薄側から濃化側に又は濃化側から希薄側に
変化したときには、該空燃比制御係数の変化方向を反転
させてステップ状に所定変化量だけ増減するように該空
燃比制御係数を設定し、その後比較的変化度合の大きい
第1の変化度合で連続的に変化するように該空燃比制御
係数を設定し、所定期間が経過したら該第1の変化度合
よりも小さい第2の変化度合で連続的に変化するように
該空燃比制御係数を設定することを特徴としている。
の制御装置は、請求項2記載の装置において、該空燃比
制御係数設定手段が、該酸素センサの出力が理論空燃比
を境にして希薄側から濃化側に又は濃化側から希薄側に
変化したときには、該空燃比制御係数の変化方向を反転
させてステップ状に所定変化量だけ増減するように該空
燃比制御係数を設定し、その後比較的変化度合の大きい
第1の変化度合で連続的に変化するように該空燃比制御
係数を設定し、所定期間が経過したら該第1の変化度合
よりも小さい第2の変化度合で連続的に変化するように
該空燃比制御係数を設定することを特徴としている。
【0017】請求項5記載の本発明の筒内噴射内燃機関
の制御装置は、請求項2記載の装置において、該空燃比
制御係数設定手段が、該酸素センサの出力が理論空燃比
を境にして希薄側から濃化側に又は濃化側から希薄側に
変化したときには、該空燃比制御係数の変化方向を反転
させて複数回だけステップ状に微小量だけ増減するよう
に該空燃比制御係数を設定し、その後所定の変化度合で
連続的に変化するように該空燃比制御係数を設定するこ
とを特徴としている。
の制御装置は、請求項2記載の装置において、該空燃比
制御係数設定手段が、該酸素センサの出力が理論空燃比
を境にして希薄側から濃化側に又は濃化側から希薄側に
変化したときには、該空燃比制御係数の変化方向を反転
させて複数回だけステップ状に微小量だけ増減するよう
に該空燃比制御係数を設定し、その後所定の変化度合で
連続的に変化するように該空燃比制御係数を設定するこ
とを特徴としている。
【0018】
【発明の実施形態】以下、図面により、本発明の実施の
形態について説明すると、図1〜図6は本発明の一実施
形態としての筒内噴射内燃機関(筒内噴射エンジン)の
制御装置を示すものであり、これらの図に基づいて説明
する。まず、本実施形態にかかる筒内噴射エンジンの構
成について、図4を参照しながら説明する。
形態について説明すると、図1〜図6は本発明の一実施
形態としての筒内噴射内燃機関(筒内噴射エンジン)の
制御装置を示すものであり、これらの図に基づいて説明
する。まず、本実施形態にかかる筒内噴射エンジンの構
成について、図4を参照しながら説明する。
【0019】図4において、1はエンジン本体、2は吸
気通路、3はスロットル弁設置部分、4はエアクリー
ナ、5は第2エアバイパス通路(第2バイパス通路)、
6は第2エアバイパス通路5内を流通する空気量を調整
しうる第2エアバイパスバルブ(#2ABV)である。
吸気通路2は、上流側から吸気管7,サージタンク8,
吸気マニホールド9の順で接続された構成になってお
り、第2エアバイパス通路5はサージタンク8の上流側
に設けられている。第2エアバイパスバルブ6は、ステ
ッパモータで所要の開度に駆動されるようになっている
が、この第2エアバイパスバルブ6は、電磁弁によるデ
ューティ制御を用いて開度調整を行なうようにしてもよ
い。
気通路、3はスロットル弁設置部分、4はエアクリー
ナ、5は第2エアバイパス通路(第2バイパス通路)、
6は第2エアバイパス通路5内を流通する空気量を調整
しうる第2エアバイパスバルブ(#2ABV)である。
吸気通路2は、上流側から吸気管7,サージタンク8,
吸気マニホールド9の順で接続された構成になってお
り、第2エアバイパス通路5はサージタンク8の上流側
に設けられている。第2エアバイパスバルブ6は、ステ
ッパモータで所要の開度に駆動されるようになっている
が、この第2エアバイパスバルブ6は、電磁弁によるデ
ューティ制御を用いて開度調整を行なうようにしてもよ
い。
【0020】さらに、12はアイドルスピードコントロ
ール機能を備えたものであり、第1エアバイパス通路
(第1バイパス通路)13とバイパスバルブとしての第
1エアバイパスバルブ(#1ABV)14とからなり、
第1エアバイパスバルブ14は図示しないステッパモー
タで駆動されるようになっている。また、15はスロッ
トルバルブであり、第1エアバイパス通路13及び第2
エアバイパス通路5は、吸気通路2のスロットルバルブ
15の装着部分をバイパスするようにしてそれぞれの上
流端及び下流端を吸気通路2に接続されている。
ール機能を備えたものであり、第1エアバイパス通路
(第1バイパス通路)13とバイパスバルブとしての第
1エアバイパスバルブ(#1ABV)14とからなり、
第1エアバイパスバルブ14は図示しないステッパモー
タで駆動されるようになっている。また、15はスロッ
トルバルブであり、第1エアバイパス通路13及び第2
エアバイパス通路5は、吸気通路2のスロットルバルブ
15の装着部分をバイパスするようにしてそれぞれの上
流端及び下流端を吸気通路2に接続されている。
【0021】さらに、第2エアバイパスバルブ6,第1
エアバイパスバルブ14の各開閉制御は、制御手段とし
ての電子制御装置(ECU)16を通じて行なわれるよ
うになっている。また、17は排気通路、18は燃焼室
であり、吸気通路2及び排気通路17の燃焼室18への
開口部、即ち吸気ポート2A及び排気ポート17Aに
は、吸気弁19及び排気弁20が装備されている。
エアバイパスバルブ14の各開閉制御は、制御手段とし
ての電子制御装置(ECU)16を通じて行なわれるよ
うになっている。また、17は排気通路、18は燃焼室
であり、吸気通路2及び排気通路17の燃焼室18への
開口部、即ち吸気ポート2A及び排気ポート17Aに
は、吸気弁19及び排気弁20が装備されている。
【0022】そして、21は燃料噴射弁(インジェク
タ)であり、本エンジンでは、このインジェクタ21が
燃焼室18へ直接燃料噴射するように配設されている。
さらに、22は燃料タンク、23A〜23Eは燃料供給
路、24は低圧燃料ポンプ、25は高圧燃料ポンプ、2
6は低圧レギュレータ、27は高圧レギュレータ、28
はデリバリパイプであり、燃料タンク22内の燃料を低
圧燃料ポンプ24で駆動して更に高圧燃料ポンプ25で
加圧して所定の高圧状態で燃料供給路23A,23B,
デリバリパイプ28を通じてインジェクタ21へ供給す
るようになっている。この際、低圧燃料ポンプ24から
吐出された燃料圧力は低圧レギュレータ26で調圧さ
れ、高圧燃料ポンプ25で加圧されてデリバリパイプ2
8に導かれる燃料圧力は高圧レギュレータ27で調圧さ
れるようになっている。
タ)であり、本エンジンでは、このインジェクタ21が
燃焼室18へ直接燃料噴射するように配設されている。
さらに、22は燃料タンク、23A〜23Eは燃料供給
路、24は低圧燃料ポンプ、25は高圧燃料ポンプ、2
6は低圧レギュレータ、27は高圧レギュレータ、28
はデリバリパイプであり、燃料タンク22内の燃料を低
圧燃料ポンプ24で駆動して更に高圧燃料ポンプ25で
加圧して所定の高圧状態で燃料供給路23A,23B,
デリバリパイプ28を通じてインジェクタ21へ供給す
るようになっている。この際、低圧燃料ポンプ24から
吐出された燃料圧力は低圧レギュレータ26で調圧さ
れ、高圧燃料ポンプ25で加圧されてデリバリパイプ2
8に導かれる燃料圧力は高圧レギュレータ27で調圧さ
れるようになっている。
【0023】また、29はエンジン1の排気通路17内
の排出ガス(排ガス)を吸気通路2内に還流させる排ガ
ス還流通路(EGR通路)、30はEGR通路29を通
じて吸気通路2内に還流する排ガスの還流量を調整する
排ガス量調整手段としてのステッパモータ式のバルブ
(EGRバルブ)であり、31はブローバイガスを還元
する流路であり、32はクランク室積極換気用の通路、
33はクランク室積極換気用のバルブであり、34はキ
ャニスタであり、35は排ガス浄化用触媒(ここでは、
三元触媒)である。
の排出ガス(排ガス)を吸気通路2内に還流させる排ガ
ス還流通路(EGR通路)、30はEGR通路29を通
じて吸気通路2内に還流する排ガスの還流量を調整する
排ガス量調整手段としてのステッパモータ式のバルブ
(EGRバルブ)であり、31はブローバイガスを還元
する流路であり、32はクランク室積極換気用の通路、
33はクランク室積極換気用のバルブであり、34はキ
ャニスタであり、35は排ガス浄化用触媒(ここでは、
三元触媒)である。
【0024】ところで、ECU16では、図4に示すよ
うに、第2エアバイパスバルブ6,第1エアバイパスバ
ルブ14の開閉制御又は開度制御を行なうほか、インジ
ェクタ21や図示しない点火プラグのための点火コイル
やEGRバルブの制御や高圧レギュレータ27による燃
圧制御も行なうようになっている。これらの制御のため
に、図4に示すように、エアフローセンサ44,吸気温
度センサ36,スロットル開度を検出するスロットルポ
ジションセンサ(TPS)37,アイドルスイッチ3
8,エアコンスイッチ(図示略),変速ポジションセン
サ(図示略),車速センサ(図示略),パワーステアリ
ングの作動状態を検出するパワステスイッチ(図示
略),スタータスイッチ(図示略),第1気筒検出セン
サ40,クランク角センサ41,エンジンの冷却水温を
検出する水温センサ42,排ガス中の酸素濃度を検出す
るO2 センサ43等が設けられ、ECU16に接続され
ている。なお、クランク角センサ41に基づいてエンジ
ン回転数を算出でき、例えばECU16内にこのような
エンジン回転数演算機能がそなえられている。そこで、
このクランク角センサ41とエンジン回転数演算機能と
からエンジン回転数センサが構成されるが、ここではク
ランク角センサ41についても便宜上エンジン回転数セ
ンサとよぶ。
うに、第2エアバイパスバルブ6,第1エアバイパスバ
ルブ14の開閉制御又は開度制御を行なうほか、インジ
ェクタ21や図示しない点火プラグのための点火コイル
やEGRバルブの制御や高圧レギュレータ27による燃
圧制御も行なうようになっている。これらの制御のため
に、図4に示すように、エアフローセンサ44,吸気温
度センサ36,スロットル開度を検出するスロットルポ
ジションセンサ(TPS)37,アイドルスイッチ3
8,エアコンスイッチ(図示略),変速ポジションセン
サ(図示略),車速センサ(図示略),パワーステアリ
ングの作動状態を検出するパワステスイッチ(図示
略),スタータスイッチ(図示略),第1気筒検出セン
サ40,クランク角センサ41,エンジンの冷却水温を
検出する水温センサ42,排ガス中の酸素濃度を検出す
るO2 センサ43等が設けられ、ECU16に接続され
ている。なお、クランク角センサ41に基づいてエンジ
ン回転数を算出でき、例えばECU16内にこのような
エンジン回転数演算機能がそなえられている。そこで、
このクランク角センサ41とエンジン回転数演算機能と
からエンジン回転数センサが構成されるが、ここではク
ランク角センサ41についても便宜上エンジン回転数セ
ンサとよぶ。
【0025】ここで、ECU16を通じたエンジンに関
する制御内容について、図5の制御ブロック図に基づい
て説明する。本エンジンは、燃焼室18内に均一に燃料
を噴射することで成立しうる予混合燃焼と、燃焼室18
内に臨んだ図示しない点火プラグの周囲に噴射燃料を偏
在させることで成立しうる層状リーン燃焼とを運転状態
に応じて切り換えるエンジンである。
する制御内容について、図5の制御ブロック図に基づい
て説明する。本エンジンは、燃焼室18内に均一に燃料
を噴射することで成立しうる予混合燃焼と、燃焼室18
内に臨んだ図示しない点火プラグの周囲に噴射燃料を偏
在させることで成立しうる層状リーン燃焼とを運転状態
に応じて切り換えるエンジンである。
【0026】そして、本エンジンは、エンジンの運転モ
ードとして、圧縮行程で燃料噴射を行なって層状リーン
燃焼を行なう後期リーン燃焼運転モード(後期リーンモ
ード)と、吸気行程で燃料噴射を行なって予混合燃焼を
行なう前期リーン燃焼運転モード(前期リーンモー
ド),ストイキオフィードバック運転燃焼運転モード
(ストイキオ運転モード),オープンループ燃焼運転モ
ード(ストイキオ運転モード又はエンリッチ運転モー
ド)の4モードが設けられている。なお、前期リーン燃
焼運転モード,ストイキオフィードバック運転燃焼運転
モード及びオープンループ燃焼運転モードは、主として
吸気行程で燃料噴射を行なう運転モードであるため吸気
行程噴射モードという。
ードとして、圧縮行程で燃料噴射を行なって層状リーン
燃焼を行なう後期リーン燃焼運転モード(後期リーンモ
ード)と、吸気行程で燃料噴射を行なって予混合燃焼を
行なう前期リーン燃焼運転モード(前期リーンモー
ド),ストイキオフィードバック運転燃焼運転モード
(ストイキオ運転モード),オープンループ燃焼運転モ
ード(ストイキオ運転モード又はエンリッチ運転モー
ド)の4モードが設けられている。なお、前期リーン燃
焼運転モード,ストイキオフィードバック運転燃焼運転
モード及びオープンループ燃焼運転モードは、主として
吸気行程で燃料噴射を行なう運転モードであるため吸気
行程噴射モードという。
【0027】なお、各モードにおいて、EGRを作動さ
せる場合とEGRを停止させる場合とが設定されてお
り、エンジンの運転状態や車両の走行状態等に応じてこ
れらのモードの何れかが選択され、燃料の供給制御が行
なわれる。このため、ECU16には、エンジンの運転
状態、即ち、エンジンの負荷状態Peとエンジンの機関
回転数Neとが入力されるようになっており、ECU1
6では、入力されたエンジンの運転状態(ここでは、P
e,Ne)に応じて、上述のような各運転モードを選択
するようになっている。ECU16では、さらに、この
選択した運転モードに基づいてやはりエンジンの運転状
態(Pe,Ne)に応じて空燃比を設定して、この設定
した空燃比に基づいて各気筒毎に設けられた燃料噴射弁
による燃料供給を制御する。
せる場合とEGRを停止させる場合とが設定されてお
り、エンジンの運転状態や車両の走行状態等に応じてこ
れらのモードの何れかが選択され、燃料の供給制御が行
なわれる。このため、ECU16には、エンジンの運転
状態、即ち、エンジンの負荷状態Peとエンジンの機関
回転数Neとが入力されるようになっており、ECU1
6では、入力されたエンジンの運転状態(ここでは、P
e,Ne)に応じて、上述のような各運転モードを選択
するようになっている。ECU16では、さらに、この
選択した運転モードに基づいてやはりエンジンの運転状
態(Pe,Ne)に応じて空燃比を設定して、この設定
した空燃比に基づいて各気筒毎に設けられた燃料噴射弁
による燃料供給を制御する。
【0028】一般には、エンジン回転数Ne及びエンジ
ン負荷Peに対して、図6に示すような領域傾向で、エ
ンリッチ運転モード,ストイキオ運転モード,前期リー
ンモード,後期リーンモードが設定される。さて、上述
のモードのうち、後期リーンモードは、最も希薄な燃焼
(空燃比が30〜40程度)を実現できるが、このモー
ドでは、燃料噴射を圧縮行程後期のように極めて点火時
期に近い段階で行ない、しかも燃料を点火プラグの近傍
に集めて部分的にはリッチにし全体的にはリーンとしな
がら着火性,燃焼安定性を確保しつつ節約運転を行なう
ようにしている。
ン負荷Peに対して、図6に示すような領域傾向で、エ
ンリッチ運転モード,ストイキオ運転モード,前期リー
ンモード,後期リーンモードが設定される。さて、上述
のモードのうち、後期リーンモードは、最も希薄な燃焼
(空燃比が30〜40程度)を実現できるが、このモー
ドでは、燃料噴射を圧縮行程後期のように極めて点火時
期に近い段階で行ない、しかも燃料を点火プラグの近傍
に集めて部分的にはリッチにし全体的にはリーンとしな
がら着火性,燃焼安定性を確保しつつ節約運転を行なう
ようにしている。
【0029】また、前期リーンモードも希薄燃焼(空燃
比が20〜24程度)を実現できるが、このモードで
は、燃料噴射を後期リーンモードよりも前の吸気行程に
行ない、燃料を燃焼室内に拡散させて全体空燃比をリー
ンにしながら着火性,燃焼安定性を確保しつつある程度
の出力を確保するようにして、節約運転を行なうように
している。
比が20〜24程度)を実現できるが、このモードで
は、燃料噴射を後期リーンモードよりも前の吸気行程に
行ない、燃料を燃焼室内に拡散させて全体空燃比をリー
ンにしながら着火性,燃焼安定性を確保しつつある程度
の出力を確保するようにして、節約運転を行なうように
している。
【0030】ストイキオ運転モードは、O2 センサの出
力に基づいて、空燃比をストイキオ又はストイキオ近傍
の状態に維持しながら十分なエンジン出力を効率よく得
られるようにしている。また、オープンループ燃焼運転
モードでは、加速時や発進時等に十分な出力が得られる
ように、オープンループ制御によりストイキオ又はこれ
よりもリッチな空燃比での燃焼を行なう。
力に基づいて、空燃比をストイキオ又はストイキオ近傍
の状態に維持しながら十分なエンジン出力を効率よく得
られるようにしている。また、オープンループ燃焼運転
モードでは、加速時や発進時等に十分な出力が得られる
ように、オープンループ制御によりストイキオ又はこれ
よりもリッチな空燃比での燃焼を行なう。
【0031】まず、各バルブ6,14の開度制御から説
明すると、ECU16にはエンジン運転状態に応じて要
求空気量を設定する機能がそなえられ、設定した要求空
気量に応じて各バルブ6,14の開度制御が行なわれ
る。具体的には、図5に示すように、まず、スロットル
センサで検出されたスロットル開度θth又は図示しない
アクセル開度センサの出力とクランク角センサからの検
出情報に基づいたエンジン回転速度Neとから、マップ
に基づいて目標エンジン負荷(目標Pe)を設定する
(ブロックB1)。
明すると、ECU16にはエンジン運転状態に応じて要
求空気量を設定する機能がそなえられ、設定した要求空
気量に応じて各バルブ6,14の開度制御が行なわれ
る。具体的には、図5に示すように、まず、スロットル
センサで検出されたスロットル開度θth又は図示しない
アクセル開度センサの出力とクランク角センサからの検
出情報に基づいたエンジン回転速度Neとから、マップ
に基づいて目標エンジン負荷(目標Pe)を設定する
(ブロックB1)。
【0032】一方、エアコンスイッチからの情報に基づ
いてエアコンディショナがオンであればエンジン回転速
度Neからマップに基づいてエアコン対応補正量ΔPe
acを設定し(ブロックB2)、パワステスイッチからの
情報に基づいてパワーステアリングがオンであればエン
ジン回転速度Neからマップに基づいてパワステ対応補
正量ΔPepsを設定し(ブロックB3)、インヒビタス
イッチからの情報に基づいて始動時にはエンジン回転速
度Neからマップに基づいてインヒビタ対応補正量ΔP
einh を設定する(ブロックB4)。
いてエアコンディショナがオンであればエンジン回転速
度Neからマップに基づいてエアコン対応補正量ΔPe
acを設定し(ブロックB2)、パワステスイッチからの
情報に基づいてパワーステアリングがオンであればエン
ジン回転速度Neからマップに基づいてパワステ対応補
正量ΔPepsを設定し(ブロックB3)、インヒビタス
イッチからの情報に基づいて始動時にはエンジン回転速
度Neからマップに基づいてインヒビタ対応補正量ΔP
einh を設定する(ブロックB4)。
【0033】そして、適宜これらの対応補正量ΔPea
c,ΔPeps,ΔPeinh によって、目標Peを補正す
る。そして、この補正後目標PeをスイッチS1を通じ
て適宜フィルタリングし(ブロックB5)、このように
して得られた目標Peとエンジン回転速度Neとから、
マップに基づいて要求空気量(又は、目標吸入空気量)
Qに応じたバルブ開度に関する制御量Posを設定す
る。
c,ΔPeps,ΔPeinh によって、目標Peを補正す
る。そして、この補正後目標PeをスイッチS1を通じ
て適宜フィルタリングし(ブロックB5)、このように
して得られた目標Peとエンジン回転速度Neとから、
マップに基づいて要求空気量(又は、目標吸入空気量)
Qに応じたバルブ開度に関する制御量Posを設定す
る。
【0034】この制御量Posの設定にあたっては、ブ
ロックB7に示すように複数のマップからエンジンの運
転状態に応じたものを選択して用いられ、スイッチS
2,S3を通じて、エンジンの運転状態に応じて信号が
出力される。ここでは、エンジンの運転状態として、最
も希薄燃焼となる後期リーンモードと、これに次いだ希
薄燃焼となる前期リーンモードと、ストイキオ運転モー
ドの内のEGR作動中との3モードに関してマップが設
けられ、これらのモードの場合にのみ要求空気量を設定
する。
ロックB7に示すように複数のマップからエンジンの運
転状態に応じたものを選択して用いられ、スイッチS
2,S3を通じて、エンジンの運転状態に応じて信号が
出力される。ここでは、エンジンの運転状態として、最
も希薄燃焼となる後期リーンモードと、これに次いだ希
薄燃焼となる前期リーンモードと、ストイキオ運転モー
ドの内のEGR作動中との3モードに関してマップが設
けられ、これらのモードの場合にのみ要求空気量を設定
する。
【0035】また、スイッチS4により、アイドル運転
状態が成立した場合には、ブロックB8に示すようにエ
ンジン回転数のフィードバックに基づいた要求空気量
(又は、目標吸入空気量)#1ABVQの制御量#1A
BVPos(この場合には、#1ABVを主体とした目
標開度となる)を設定する。上述のブロックB7,B8
を通じた要求空気量Q,#1ABVQに対応する量を設
定する機能部分は、要求空気量設定手段(図示略)に相
当する。
状態が成立した場合には、ブロックB8に示すようにエ
ンジン回転数のフィードバックに基づいた要求空気量
(又は、目標吸入空気量)#1ABVQの制御量#1A
BVPos(この場合には、#1ABVを主体とした目
標開度となる)を設定する。上述のブロックB7,B8
を通じた要求空気量Q,#1ABVQに対応する量を設
定する機能部分は、要求空気量設定手段(図示略)に相
当する。
【0036】このようにして得られた制御量Pos又は
#1ABVPosに応じて、第2エアバイパスバルブ6
の開度位置の設定又はデューティ比の設定(ブロックB
10)、第1エアバイパスバルブ14の開度位置の設定
(ブロックB11)が行なわれ、第2エアバイパスバル
ブ6,第1エアバイパスバルブ14が所要の状態に制御
される。
#1ABVPosに応じて、第2エアバイパスバルブ6
の開度位置の設定又はデューティ比の設定(ブロックB
10)、第1エアバイパスバルブ14の開度位置の設定
(ブロックB11)が行なわれ、第2エアバイパスバル
ブ6,第1エアバイパスバルブ14が所要の状態に制御
される。
【0037】さらに、図5に基づいて、インジェクタ,
点火コイル,EGRの各制御について説明する。インジ
ェクタの駆動のためには、インジェクタの噴射開始時期
と噴射終了時期とを設定する必要があるが、ここでは、
インジェクタ駆動時間Tinj とインジェクタの噴射終了
時期とを設定して、これに基づいて、インジェクタの噴
射開始時期を逆算しながら、インジェクタの駆動のタイ
ミングを決定している。これらの設定は、ECU16で
エンジン運転状態に応じて行なわれる。
点火コイル,EGRの各制御について説明する。インジ
ェクタの駆動のためには、インジェクタの噴射開始時期
と噴射終了時期とを設定する必要があるが、ここでは、
インジェクタ駆動時間Tinj とインジェクタの噴射終了
時期とを設定して、これに基づいて、インジェクタの噴
射開始時期を逆算しながら、インジェクタの駆動のタイ
ミングを決定している。これらの設定は、ECU16で
エンジン運転状態に応じて行なわれる。
【0038】インジェクタ駆動時間Tinj の設定には、
まず、フィルタリング処理(ブロックB6)された補正
後目標Peとエンジン回転速度Neとから、マップに基
づいて空燃比A/Fを設定する(ブロックB12)。こ
の場合の設定マップも、後期リーンモードでEGR作動
中と、後期リーンモードでEGR停止中と、前期リーン
モードと、オープンループモードとの4モードに関して
設けられており、エンジンの運転状態に応じたものを選
択して用いられる。
まず、フィルタリング処理(ブロックB6)された補正
後目標Peとエンジン回転速度Neとから、マップに基
づいて空燃比A/Fを設定する(ブロックB12)。こ
の場合の設定マップも、後期リーンモードでEGR作動
中と、後期リーンモードでEGR停止中と、前期リーン
モードと、オープンループモードとの4モードに関して
設けられており、エンジンの運転状態に応じたものを選
択して用いられる。
【0039】こうして得られた空燃比A/Fと、エアフ
ロセンサで検出された吸気量Qpbとから、インジェクタ
駆動時間Tinj を算出する(ブロックB13)。そし
て、このインジェクタ駆動時間Tinj に、気筒別インジ
ェクタ不均率補正(ブロックB14)及び気筒別デッド
タイム補正(ブロックB15)を施す。一方、目標Pe
とエンジン回転速度Neとから減速時用噴射時間TDEC
を算出して(ブロックB16)、減速時で且つ後期リー
ン運転時には、スイッチS5を通じて、ブロックB13
で得られたインジェクタ駆動時間Tinj とこの減速時用
噴射時間TDEC とのうちの小さいほうを選択して(ブロ
ックB17)、これをインジェクタ駆動時間に決定す
る。
ロセンサで検出された吸気量Qpbとから、インジェクタ
駆動時間Tinj を算出する(ブロックB13)。そし
て、このインジェクタ駆動時間Tinj に、気筒別インジ
ェクタ不均率補正(ブロックB14)及び気筒別デッド
タイム補正(ブロックB15)を施す。一方、目標Pe
とエンジン回転速度Neとから減速時用噴射時間TDEC
を算出して(ブロックB16)、減速時で且つ後期リー
ン運転時には、スイッチS5を通じて、ブロックB13
で得られたインジェクタ駆動時間Tinj とこの減速時用
噴射時間TDEC とのうちの小さいほうを選択して(ブロ
ックB17)、これをインジェクタ駆動時間に決定す
る。
【0040】インジェクタの噴射終了時期の設定も、フ
ィルタリング処理(ブロックB6)された補正後目標P
eとエンジン回転速度Neとから、マップに基づいて噴
射終了時期を設定する(ブロックB18)。この場合の
設定マップも、後期リーンモードでEGR作動中と、後
期リーンモードでEGR停止中と、前期リーンモード
と、オープンループ運転又はストイキオフィードバック
運転のモードとの4モードに関して設けられており、エ
ンジンの運転状態に応じたものを選択して用いられる。
ィルタリング処理(ブロックB6)された補正後目標P
eとエンジン回転速度Neとから、マップに基づいて噴
射終了時期を設定する(ブロックB18)。この場合の
設定マップも、後期リーンモードでEGR作動中と、後
期リーンモードでEGR停止中と、前期リーンモード
と、オープンループ運転又はストイキオフィードバック
運転のモードとの4モードに関して設けられており、エ
ンジンの運転状態に応じたものを選択して用いられる。
【0041】こうして得られた噴射終了時期に後期リー
ンモードの場合には水温補正を施して噴射終了時期を得
るようにしている。このようにして得られたインジェク
タ駆動時間Tinj 及び噴射終了時期に基づいて、インジ
ェクタの駆動を行なう。また、点火コイルによる点火プ
ラグの点火時期についても、フィルタリング処理(ブロ
ックB6)された補正後目標Peとエンジン回転速度N
eとから、マップに基づいて点火時期を設定する(ブロ
ックB20)。この場合の設定マップは、後期リーンモ
ードでEGR作動中と、後期リーンモードでEGR停止
中と、前期リーンモードと、ストイキオフィードバック
運転でEGR作動中と、オープンループ運転又はストイ
キオフィードバック運転でEGR停止中の5モードに関
して設けられている。こうして得られた点火時期に各種
リタード補正を施して(ブロックB21)、これに基づ
いて点火コイルの制御を行なう。
ンモードの場合には水温補正を施して噴射終了時期を得
るようにしている。このようにして得られたインジェク
タ駆動時間Tinj 及び噴射終了時期に基づいて、インジ
ェクタの駆動を行なう。また、点火コイルによる点火プ
ラグの点火時期についても、フィルタリング処理(ブロ
ックB6)された補正後目標Peとエンジン回転速度N
eとから、マップに基づいて点火時期を設定する(ブロ
ックB20)。この場合の設定マップは、後期リーンモ
ードでEGR作動中と、後期リーンモードでEGR停止
中と、前期リーンモードと、ストイキオフィードバック
運転でEGR作動中と、オープンループ運転又はストイ
キオフィードバック運転でEGR停止中の5モードに関
して設けられている。こうして得られた点火時期に各種
リタード補正を施して(ブロックB21)、これに基づ
いて点火コイルの制御を行なう。
【0042】また、EGRの流量制御についても、フィ
ルタリング処理(ブロックB6)された補正後目標Pe
とエンジン回転速度Neとから、マップに基づいてEG
Rの流量を設定する(ブロックB22)。この場合の設
定マップは、Dレンジでの後期リーンモードと、Nレン
ジでの後期リーンモードと、Dレンジでのストイキオフ
ィードバック運転モードと、Nレンジでのストイキオフ
ィードバック運転モードとの4モードに関して設けられ
ている。
ルタリング処理(ブロックB6)された補正後目標Pe
とエンジン回転速度Neとから、マップに基づいてEG
Rの流量を設定する(ブロックB22)。この場合の設
定マップは、Dレンジでの後期リーンモードと、Nレン
ジでの後期リーンモードと、Dレンジでのストイキオフ
ィードバック運転モードと、Nレンジでのストイキオフ
ィードバック運転モードとの4モードに関して設けられ
ている。
【0043】こうして得られたEGRの流量を水温補正
(ブロックB23)を施して、開度に応じた制御量(デ
ューティ比)を設定して(ブロックB24)、EGRの
流量制御を行なう。なお、水温補正(ブロックB23)
に関しても、エンジンの運転状態(ここでは、後期リー
ンモードとストイキオフィードバック運転モードとの2
モード)に応じたマップが用いられている。
(ブロックB23)を施して、開度に応じた制御量(デ
ューティ比)を設定して(ブロックB24)、EGRの
流量制御を行なう。なお、水温補正(ブロックB23)
に関しても、エンジンの運転状態(ここでは、後期リー
ンモードとストイキオフィードバック運転モードとの2
モード)に応じたマップが用いられている。
【0044】次に、本筒内噴射内燃機関の制御装置にお
いて特徴となるECU16の機能について説明する。本
制御装置のECU16には、図1に示すように、運転状
態検出手段101からエンジンの運転状態、即ち、エン
ジンの負荷状態Peとエンジンの機関回転数Neとが入
力され、これらの運転状態情報から、上述のような各運
転モードのいずれかを選択するモード選択手段102が
そなえられている。
いて特徴となるECU16の機能について説明する。本
制御装置のECU16には、図1に示すように、運転状
態検出手段101からエンジンの運転状態、即ち、エン
ジンの負荷状態Peとエンジンの機関回転数Neとが入
力され、これらの運転状態情報から、上述のような各運
転モードのいずれかを選択するモード選択手段102が
そなえられている。
【0045】なお、エンジン負荷状態Peは、エンジン
機関回転数Neとスロットル開度θthとに基づいて算出
されるので、ECU16に入力されるエンジン運転状態
のデータは、エンジン機関回転数Ne及びスロットル開
度θth又は吸入空気量であり、運転状態検出手段101
は、エンジン回転数センサ41及びスロットル開度セン
サ37等からなる。
機関回転数Neとスロットル開度θthとに基づいて算出
されるので、ECU16に入力されるエンジン運転状態
のデータは、エンジン機関回転数Ne及びスロットル開
度θth又は吸入空気量であり、運転状態検出手段101
は、エンジン回転数センサ41及びスロットル開度セン
サ37等からなる。
【0046】また、本制御装置には、図1に示すよう
に、ECU16内の機能部分として、燃料噴射弁21を
作動を制御する燃料噴射弁制御手段103がそなえられ
ている。この燃料噴射弁制御手段103は、選択した運
転モード毎に、やはりエンジンの運転状態(Pe,N
e)に応じて空燃比を設定して、この設定した空燃比に
基づいて各気筒毎に設けられた燃料噴射弁21の作動を
制御して燃料供給を制御する。このように、燃料噴射弁
制御手段103は、燃料噴射弁21の作動を制御して空
燃比の制御を行なう。
に、ECU16内の機能部分として、燃料噴射弁21を
作動を制御する燃料噴射弁制御手段103がそなえられ
ている。この燃料噴射弁制御手段103は、選択した運
転モード毎に、やはりエンジンの運転状態(Pe,N
e)に応じて空燃比を設定して、この設定した空燃比に
基づいて各気筒毎に設けられた燃料噴射弁21の作動を
制御して燃料供給を制御する。このように、燃料噴射弁
制御手段103は、燃料噴射弁21の作動を制御して空
燃比の制御を行なう。
【0047】さらに、空燃比の制御は、燃料噴射弁21
の作動だけでなく第2エアバイパスバルブ6,第1エア
バイパスバルブ14の開閉制御又は開度制御も併用して
行ない、特に、後期リーンモード(圧縮リーンモード)
時には、第2エアバイパスバルブ6を通じて空気を供給
しスロットルバルブで規制されて不足する吸気を補っ
て、大きな空燃比を実現する。このため、本制御装置に
は、図1に示すように、ECU16内の機能部分とし
て、吸入空気量制御手段104が備えられている。
の作動だけでなく第2エアバイパスバルブ6,第1エア
バイパスバルブ14の開閉制御又は開度制御も併用して
行ない、特に、後期リーンモード(圧縮リーンモード)
時には、第2エアバイパスバルブ6を通じて空気を供給
しスロットルバルブで規制されて不足する吸気を補っ
て、大きな空燃比を実現する。このため、本制御装置に
は、図1に示すように、ECU16内の機能部分とし
て、吸入空気量制御手段104が備えられている。
【0048】この吸入空気量制御手段104は、選択し
た運転モード毎に、第2エアバイパスバルブ6,第1エ
アバイパスバルブ14の開閉制御又は開度制御を行な
い、吸入空気量を制御する。なお、燃料噴射弁制御手段
103では、具体的には、燃料噴射弁21の駆動期間、
即ち、燃料噴射期間(インジェクタパルス幅)を設定し
て、この設定に応じて燃料噴射弁21に駆動指令信号を
出力する。このため、燃料噴射弁制御手段103には、
燃料噴射期間を設定する噴射期間設定手段(図示せず)
がそなえられている。ただし、燃料噴射弁制御手段10
3では、燃料を噴射する期間のみ設定するのでなく、具
体的に、燃料噴射の開始タイミングと終了タイミングと
を設定して、最適なタイミングで、燃料噴射を行なうよ
うにしている。
た運転モード毎に、第2エアバイパスバルブ6,第1エ
アバイパスバルブ14の開閉制御又は開度制御を行な
い、吸入空気量を制御する。なお、燃料噴射弁制御手段
103では、具体的には、燃料噴射弁21の駆動期間、
即ち、燃料噴射期間(インジェクタパルス幅)を設定し
て、この設定に応じて燃料噴射弁21に駆動指令信号を
出力する。このため、燃料噴射弁制御手段103には、
燃料噴射期間を設定する噴射期間設定手段(図示せず)
がそなえられている。ただし、燃料噴射弁制御手段10
3では、燃料を噴射する期間のみ設定するのでなく、具
体的に、燃料噴射の開始タイミングと終了タイミングと
を設定して、最適なタイミングで、燃料噴射を行なうよ
うにしている。
【0049】さらに、本制御装置には、図1に示すよう
に、ECU16内の機能部分として、空燃比制御係数
(以下、フィードバックゲイン,F/Bゲインともい
う)を設定する空燃比制御係数設定手段105が備えら
れており、この空燃比制御係数設定手段105によって
設定されたフィードバックゲインが上述の燃料噴射弁制
御手段103に出力されるようになっている。そして、
燃料噴射弁制御手段103は、このフィードバックゲイ
ンに基づいて空燃比が目標空燃比になるように制御す
る。
に、ECU16内の機能部分として、空燃比制御係数
(以下、フィードバックゲイン,F/Bゲインともい
う)を設定する空燃比制御係数設定手段105が備えら
れており、この空燃比制御係数設定手段105によって
設定されたフィードバックゲインが上述の燃料噴射弁制
御手段103に出力されるようになっている。そして、
燃料噴射弁制御手段103は、このフィードバックゲイ
ンに基づいて空燃比が目標空燃比になるように制御す
る。
【0050】この空燃比制御係数設定手段105は、ス
トイキオモード時には、ストイキオ(理論空燃比)に近
づけるべくO2 センサ43の出力に応じて目標空燃比を
算出し、この目標空燃比にかかるフィードバックゲイン
を設定するものであり、モード選択手段102によって
ストイキオ運転モード(吸気行程噴射モード)が選択さ
れている時に、空燃比制御係数が所定領域内で連続的に
変化するように空燃比制御係数を設定するようになって
いる。
トイキオモード時には、ストイキオ(理論空燃比)に近
づけるべくO2 センサ43の出力に応じて目標空燃比を
算出し、この目標空燃比にかかるフィードバックゲイン
を設定するものであり、モード選択手段102によって
ストイキオ運転モード(吸気行程噴射モード)が選択さ
れている時に、空燃比制御係数が所定領域内で連続的に
変化するように空燃比制御係数を設定するようになって
いる。
【0051】つまり、空燃比制御係数設定手段105
は、図1に示すように、モード選択手段102からのス
トイキオ運転モードが選択されているとの信号を受け
て、O2センサ43からの出力に基づいて、所定領域内
で連続的に変化するようにフィードバックゲインを設定
するのである。具体的には、空燃比制御係数設定手段1
04は、図2(a),(b)に示すように、O2 センサ
43の出力が理論空燃比(リーン・リッチ判定レベル)
を境にしてリーン側(希薄側)からリッチ側(濃化側)
又はリッチ側(濃化側)からリーン側(希薄側)に変化
したときには、フィードバックゲインの変化方向を反転
させるとともにその変化度合を反転前よりも大きくする
ようにして、フィードバックゲインを設定するようにな
っている。ここで、フィードバックゲインの変化度合を
反転前よりも大きくするのは、フィードバック制御周期
を早くするためである。
は、図1に示すように、モード選択手段102からのス
トイキオ運転モードが選択されているとの信号を受け
て、O2センサ43からの出力に基づいて、所定領域内
で連続的に変化するようにフィードバックゲインを設定
するのである。具体的には、空燃比制御係数設定手段1
04は、図2(a),(b)に示すように、O2 センサ
43の出力が理論空燃比(リーン・リッチ判定レベル)
を境にしてリーン側(希薄側)からリッチ側(濃化側)
又はリッチ側(濃化側)からリーン側(希薄側)に変化
したときには、フィードバックゲインの変化方向を反転
させるとともにその変化度合を反転前よりも大きくする
ようにして、フィードバックゲインを設定するようにな
っている。ここで、フィードバックゲインの変化度合を
反転前よりも大きくするのは、フィードバック制御周期
を早くするためである。
【0052】そして、フィードバックゲインの変化方向
を反転させた後は、図2(b)に示すように、反転前の
変化度合よりも大きく、比較的変化度合の大きい第1の
変化度合で連続的に変化するようにフィードバックゲイ
ンを設定するとともに、所定期間が経過したら第1の変
化度合よりも小さい第2の変化度合で連続的に変化する
ようにフィードバックゲインを設定するようになってい
る。
を反転させた後は、図2(b)に示すように、反転前の
変化度合よりも大きく、比較的変化度合の大きい第1の
変化度合で連続的に変化するようにフィードバックゲイ
ンを設定するとともに、所定期間が経過したら第1の変
化度合よりも小さい第2の変化度合で連続的に変化する
ようにフィードバックゲインを設定するようになってい
る。
【0053】つまり、空燃比制御係数設定手段105
は、フィードバックゲインの変化方向を反転させた後
に、第1の変化度合によるI制御(積分制御)を行なう
とともに、第2の変化度合によるI制御を行なうように
なっており、2段階のI制御を行なうようになってい
る。このため、従来の制御装置のようにP制御(加算制
御)を行なうことにより、フィードバックゲインがステ
ップ状に変化するように設定するのではなく、本制御装
置ではI制御のみを行なうことにより、フィードバック
ゲインが連続的に変化する、即ち、ステップ状に変化し
ないように設定される。これは、P制御を行なうことに
よるエンジン出力トルクの急激な変化に基づくトルクシ
ョックを低減するためである。
は、フィードバックゲインの変化方向を反転させた後
に、第1の変化度合によるI制御(積分制御)を行なう
とともに、第2の変化度合によるI制御を行なうように
なっており、2段階のI制御を行なうようになってい
る。このため、従来の制御装置のようにP制御(加算制
御)を行なうことにより、フィードバックゲインがステ
ップ状に変化するように設定するのではなく、本制御装
置ではI制御のみを行なうことにより、フィードバック
ゲインが連続的に変化する、即ち、ステップ状に変化し
ないように設定される。これは、P制御を行なうことに
よるエンジン出力トルクの急激な変化に基づくトルクシ
ョックを低減するためである。
【0054】ここで、フィードバックゲインの変化度合
を、図2(b)に示すように、比較的変化度合の大きい
第1の変化度合と第1の変化度合よりも小さい第2の変
化度合との2段階になるように設定するのは、フィード
バック制御による空燃比の適正化を早くするためであ
る。つまり、フィードバックゲインの変化度合を小さい
もののみの1段階とすると、理論空燃比に近づけるのに
時間がかかることになり、フィードバック制御周期が長
くなり過ぎる。このため、第1の変化度合を大きくして
フィードバック制御によりある程度速やかに空燃比が調
整されるようにしているのである。
を、図2(b)に示すように、比較的変化度合の大きい
第1の変化度合と第1の変化度合よりも小さい第2の変
化度合との2段階になるように設定するのは、フィード
バック制御による空燃比の適正化を早くするためであ
る。つまり、フィードバックゲインの変化度合を小さい
もののみの1段階とすると、理論空燃比に近づけるのに
時間がかかることになり、フィードバック制御周期が長
くなり過ぎる。このため、第1の変化度合を大きくして
フィードバック制御によりある程度速やかに空燃比が調
整されるようにしているのである。
【0055】なお、図2(a)の横軸は、リッチ・リー
ン判定レベル(R/L判定レベル)を示している。ま
た、図2(b)のリーン側とは空燃比がリーンになるよ
うなフィードバックゲインをいい、リッチ側とは空燃比
がリッチになるようなフィードバックゲインをいい、基
準線(リッチ側とリーン側との境界線)ではフィードバ
ックゲインは1となり、この場合は、空燃比を変更しな
い。
ン判定レベル(R/L判定レベル)を示している。ま
た、図2(b)のリーン側とは空燃比がリーンになるよ
うなフィードバックゲインをいい、リッチ側とは空燃比
がリッチになるようなフィードバックゲインをいい、基
準線(リッチ側とリーン側との境界線)ではフィードバ
ックゲインは1となり、この場合は、空燃比を変更しな
い。
【0056】ところで、MPIエンジンに比べ、空燃比
フィードバック制御による応答性が良い筒内噴射内燃機
関においては、空燃比制御係数設定手段105によって
設定されるフィードバックゲインの変動は急激でなく、
且つ、あまり振幅しないように設定するほうが好まし
い。これは、フィードバックゲインが急変動し、また大
きく振幅するように設定すると、これに伴って、エンジ
ン出力トルクも急変し、その変動幅も大きくなることに
なるため、トルクショックが大きくなり、ドライバビリ
ティが悪化するからである。
フィードバック制御による応答性が良い筒内噴射内燃機
関においては、空燃比制御係数設定手段105によって
設定されるフィードバックゲインの変動は急激でなく、
且つ、あまり振幅しないように設定するほうが好まし
い。これは、フィードバックゲインが急変動し、また大
きく振幅するように設定すると、これに伴って、エンジ
ン出力トルクも急変し、その変動幅も大きくなることに
なるため、トルクショックが大きくなり、ドライバビリ
ティが悪化するからである。
【0057】一方、排ガスを効率的に浄化できるように
し、排ガス浄化用触媒35を有効に機能させるために
は、空燃比制御係数設定手段105によって設定される
フィードバックゲインがある程度の幅で振幅するように
設定するのが好ましい。つまり、フィードバックゲイン
ができるだけ振幅するように設定することで、図2
(b)中、斜線で示される部分の面積(以下、O2 スト
レイジという)をできるだけ大きくなるように設定する
ことが好ましい。
し、排ガス浄化用触媒35を有効に機能させるために
は、空燃比制御係数設定手段105によって設定される
フィードバックゲインがある程度の幅で振幅するように
設定するのが好ましい。つまり、フィードバックゲイン
ができるだけ振幅するように設定することで、図2
(b)中、斜線で示される部分の面積(以下、O2 スト
レイジという)をできるだけ大きくなるように設定する
ことが好ましい。
【0058】これについて、図3を参照しながら説明す
ると、図3は排ガスの特性を示す図であり、縦軸は排ガ
スの浄化率、横軸は空燃比をそれぞれ示している。な
お、図3中、曲線AはNOX (窒素酸化物)の特性、曲
線BはCO(一酸化炭素)の特性、曲線CはHC(ハイ
ドロカーボン)の特性をそれぞれ示している。また、図
3の横軸における14.7は理論空燃比を表している。
ると、図3は排ガスの特性を示す図であり、縦軸は排ガ
スの浄化率、横軸は空燃比をそれぞれ示している。な
お、図3中、曲線AはNOX (窒素酸化物)の特性、曲
線BはCO(一酸化炭素)の特性、曲線CはHC(ハイ
ドロカーボン)の特性をそれぞれ示している。また、図
3の横軸における14.7は理論空燃比を表している。
【0059】図3に示すように、NOX の特性は、曲線
Aに示すように、空燃比がリーンの場合は浄化率は低
く、空燃比がリッチになるほど浄化率は高くなる。ま
た、COの特性は、曲線Bに示すように、理論空燃比の
近傍で浄化率は最も高くなり、リーン側及びリッチ側で
は浄化率は低くなる。さらに、HCの特性は、曲線Cに
示すように、空燃比がリーンの場合は浄化率が高く、空
燃比がリッチになるほど浄化率が低くなる。
Aに示すように、空燃比がリーンの場合は浄化率は低
く、空燃比がリッチになるほど浄化率は高くなる。ま
た、COの特性は、曲線Bに示すように、理論空燃比の
近傍で浄化率は最も高くなり、リーン側及びリッチ側で
は浄化率は低くなる。さらに、HCの特性は、曲線Cに
示すように、空燃比がリーンの場合は浄化率が高く、空
燃比がリッチになるほど浄化率が低くなる。
【0060】例えば、図3に示すように、空燃比が理論
空燃比を中心にして±α1 の領域(実線の間の領域)で
変動するようにフィードバックゲインを設定すると、N
OXの特性は、実線(曲線A)で示すようになるのに対
し、空燃比が理論空燃比を中心にして±α2 の領域(破
線の間の領域)で変動するようにフィードバックゲイン
を設定すると、NOX の特性は、破線で示すようにな
る。したがって、NOXの浄化率を向上させるために
は、空燃比がある程度大きく変動するようにすべくフィ
ードバックゲインが大きく振幅するように設定するのが
好ましい。
空燃比を中心にして±α1 の領域(実線の間の領域)で
変動するようにフィードバックゲインを設定すると、N
OXの特性は、実線(曲線A)で示すようになるのに対
し、空燃比が理論空燃比を中心にして±α2 の領域(破
線の間の領域)で変動するようにフィードバックゲイン
を設定すると、NOX の特性は、破線で示すようにな
る。したがって、NOXの浄化率を向上させるために
は、空燃比がある程度大きく変動するようにすべくフィ
ードバックゲインが大きく振幅するように設定するのが
好ましい。
【0061】このようにフィードバックゲインがなるべ
く大きく振幅するように設定することにより、O2 スト
レイジを十分に確保することができる。もちろん、O2
ストレイジの確保は、まず、急な傾きで変化させ、次に
緩やかな傾きで変化させるという2段階のI制御による
ところが大きいが、これらによって、排ガスを効率的に
浄化できる。
く大きく振幅するように設定することにより、O2 スト
レイジを十分に確保することができる。もちろん、O2
ストレイジの確保は、まず、急な傾きで変化させ、次に
緩やかな傾きで変化させるという2段階のI制御による
ところが大きいが、これらによって、排ガスを効率的に
浄化できる。
【0062】また、このようにフィードバックゲインの
振幅を大きく設定すると、空燃比フィードバック制御が
容易となるため、制御の安定にもつながるのである。し
たがって、空燃比制御係数設定手段105では、トルク
ショックを低減するとともに、排ガスの浄化率を向上さ
せるという相反する目的を達成すべく、理論空燃比を中
心とした所定領域内で振幅するようにフィードバックゲ
インを設定する必要がある。
振幅を大きく設定すると、空燃比フィードバック制御が
容易となるため、制御の安定にもつながるのである。し
たがって、空燃比制御係数設定手段105では、トルク
ショックを低減するとともに、排ガスの浄化率を向上さ
せるという相反する目的を達成すべく、理論空燃比を中
心とした所定領域内で振幅するようにフィードバックゲ
インを設定する必要がある。
【0063】このようにして設定したフィードバックゲ
インは、所定の領域内で振幅するように設定されるもの
ではあるが、フィードバックゲインの変化は大きくない
ため、このようなフィードバックゲインに基づいて従来
のMPIエンジンにおける空燃比フィードバック制御を
行なうと、空燃比を大きく変化させることができず、理
論空燃比に近づけるのに時間がかかり、フィードバック
制御周期が遅くなるため、このように設定されたフィー
ドバックゲインは、筒内噴射内燃機関に適したものであ
る。
インは、所定の領域内で振幅するように設定されるもの
ではあるが、フィードバックゲインの変化は大きくない
ため、このようなフィードバックゲインに基づいて従来
のMPIエンジンにおける空燃比フィードバック制御を
行なうと、空燃比を大きく変化させることができず、理
論空燃比に近づけるのに時間がかかり、フィードバック
制御周期が遅くなるため、このように設定されたフィー
ドバックゲインは、筒内噴射内燃機関に適したものであ
る。
【0064】上述のようにしてフィードバックゲインを
設定した場合、トルク変動は、図2(c)に示すように
なる。すなわち、急激なエンジン出力トルクの変動を生
じることがなく、エンジン出力トルクは比較的小さく変
動することになる。本実施形態の筒内噴射内燃機関の制
御装置は、上述のように構成されるため、トルクショッ
クを抑制することができ、これによってドライバビリテ
ィを向上させることができるという利点がある。
設定した場合、トルク変動は、図2(c)に示すように
なる。すなわち、急激なエンジン出力トルクの変動を生
じることがなく、エンジン出力トルクは比較的小さく変
動することになる。本実施形態の筒内噴射内燃機関の制
御装置は、上述のように構成されるため、トルクショッ
クを抑制することができ、これによってドライバビリテ
ィを向上させることができるという利点がある。
【0065】また、フィードバックゲインを所定の領域
内で振幅するように設定しながらO 2 ストレイジを十分
に確保することにより、排ガスを効率的に浄化できると
いう利点もある。さらに、フィードバックゲインの変化
方向を反転した後の変化度合を反転前よりも大きくする
ように設定するため、O2 ストレイジの確保とともに、
フィードバック制御による速やかな空燃比調整を行なう
ことができるという利点もある。
内で振幅するように設定しながらO 2 ストレイジを十分
に確保することにより、排ガスを効率的に浄化できると
いう利点もある。さらに、フィードバックゲインの変化
方向を反転した後の変化度合を反転前よりも大きくする
ように設定するため、O2 ストレイジの確保とともに、
フィードバック制御による速やかな空燃比調整を行なう
ことができるという利点もある。
【0066】つぎに、第2実施形態について説明する
と、この筒内噴射内燃機関の制御装置は、図7に示すよ
うに、第1実施形態のものと、空燃比制御係数設定手段
105の構成、即ち、フィードバックゲインの設定が異
なる。つまり、この実施形態では、空燃比制御係数設定
手段105によるフィードバックゲインの設定における
2段階のI制御に代えて、空燃比制御係数設定手段10
5によるフィードバックゲインの設定をP制御及び2段
階のI制御によって行なうようになっている。
と、この筒内噴射内燃機関の制御装置は、図7に示すよ
うに、第1実施形態のものと、空燃比制御係数設定手段
105の構成、即ち、フィードバックゲインの設定が異
なる。つまり、この実施形態では、空燃比制御係数設定
手段105によるフィードバックゲインの設定における
2段階のI制御に代えて、空燃比制御係数設定手段10
5によるフィードバックゲインの設定をP制御及び2段
階のI制御によって行なうようになっている。
【0067】本筒内噴射内燃機関の制御装置では、空燃
比制御係数設定手段105は、O2センサ43の出力が
理論空燃比を境にして希薄側から濃化側から希薄側に変
化したときには、フィードバックゲインの変化方向を反
転させてステップ状に所定変化量だけ増減するようにフ
ィードバックゲインを設定し(P制御)、その後比較的
変化度合の大きい第1の変化度合で連続的に変化するよ
うにフィードバックゲインを設定し(I制御)、所定期
間が経過したら第1の変化度合よりも小さい第2の変化
度合で連続的に変化するようにフィードバックゲインを
設定する(I制御)ようになっている。
比制御係数設定手段105は、O2センサ43の出力が
理論空燃比を境にして希薄側から濃化側から希薄側に変
化したときには、フィードバックゲインの変化方向を反
転させてステップ状に所定変化量だけ増減するようにフ
ィードバックゲインを設定し(P制御)、その後比較的
変化度合の大きい第1の変化度合で連続的に変化するよ
うにフィードバックゲインを設定し(I制御)、所定期
間が経過したら第1の変化度合よりも小さい第2の変化
度合で連続的に変化するようにフィードバックゲインを
設定する(I制御)ようになっている。
【0068】このように、フィードバックゲインの変化
方向を反転させた後、最初にステップ状に所定の変化量
だけ増減するP制御を行なうのは、より多くのO2 スト
レイジを確保するためであるが、このP制御による変化
量はトルクショックが増大しない程度に設定する。その
他の構成については、第1実施形態と同様であるため、
ここではその説明を省略する。
方向を反転させた後、最初にステップ状に所定の変化量
だけ増減するP制御を行なうのは、より多くのO2 スト
レイジを確保するためであるが、このP制御による変化
量はトルクショックが増大しない程度に設定する。その
他の構成については、第1実施形態と同様であるため、
ここではその説明を省略する。
【0069】このような構成により、第2実施形態の筒
内噴射内燃機関の制御装置では、第1実施形態と同様の
利点がある。このほか、トルクショックをある程度抑制
しながら、より多くのO2 ストレイジを確保することが
できるため、排ガスを効率的に浄化できるという利点が
ある。
内噴射内燃機関の制御装置では、第1実施形態と同様の
利点がある。このほか、トルクショックをある程度抑制
しながら、より多くのO2 ストレイジを確保することが
できるため、排ガスを効率的に浄化できるという利点が
ある。
【0070】つぎに、第3実施形態について説明する
と、この筒内噴射内燃機関の制御装置は、図8に示すよ
うに、第1実施形態のものと、空燃比制御係数設定手段
105の構成、即ち、フィードバックゲインの設定が異
なる。つまり、この実施形態では、図8に示すように、
空燃比制御係数設定手段105によるフィードバックゲ
インの設定における2段階のI制御に代えて、空燃比制
御係数設定手段105によるフィードバックゲインの設
定を複数回のP制御及びI制御によって行なうようにな
っている。なお、図8では、説明の便宜上、P制御は3
回のみ示すこととしているが、これに限定されるもので
はない。
と、この筒内噴射内燃機関の制御装置は、図8に示すよ
うに、第1実施形態のものと、空燃比制御係数設定手段
105の構成、即ち、フィードバックゲインの設定が異
なる。つまり、この実施形態では、図8に示すように、
空燃比制御係数設定手段105によるフィードバックゲ
インの設定における2段階のI制御に代えて、空燃比制
御係数設定手段105によるフィードバックゲインの設
定を複数回のP制御及びI制御によって行なうようにな
っている。なお、図8では、説明の便宜上、P制御は3
回のみ示すこととしているが、これに限定されるもので
はない。
【0071】本筒内噴射内燃機関の制御装置では、空燃
比制御係数設定手段105は、O2センサ43の出力が
理論空燃比を境にして希薄側から濃化側に又は濃化側か
ら希薄側に変化したときには、フィードバックゲインの
変化方向を反転させて複数回だけステップ状に微小量だ
け増減するようにフィードバックゲインを設定し、その
後所定の変化度合で連続的に変化するようにフィードバ
ックゲインを設定するようになっている。
比制御係数設定手段105は、O2センサ43の出力が
理論空燃比を境にして希薄側から濃化側に又は濃化側か
ら希薄側に変化したときには、フィードバックゲインの
変化方向を反転させて複数回だけステップ状に微小量だ
け増減するようにフィードバックゲインを設定し、その
後所定の変化度合で連続的に変化するようにフィードバ
ックゲインを設定するようになっている。
【0072】このように、フィードバックゲインの変化
方向を反転させた後、複数回のだけステップ状に微小量
だけ増減するP制御を行なうのは、さらに多くのO2 ス
トレイジを確保するためであるが、この複数回のP制御
による変化量はトルクショックが増大しない程度に設定
する。そのほかの構成については、第1実施形態と同様
であるため、ここではその説明を省略する。
方向を反転させた後、複数回のだけステップ状に微小量
だけ増減するP制御を行なうのは、さらに多くのO2 ス
トレイジを確保するためであるが、この複数回のP制御
による変化量はトルクショックが増大しない程度に設定
する。そのほかの構成については、第1実施形態と同様
であるため、ここではその説明を省略する。
【0073】このような構成により、第2実施形態の筒
内噴射内燃機関の制御装置では、第1実施形態と同様の
利点がある。このほか、トルクショックをある程度抑制
しながら、さらに多くのO2 ストレイジを確保すること
ができるため、排ガスを効率的に浄化できるという利点
がある。
内噴射内燃機関の制御装置では、第1実施形態と同様の
利点がある。このほか、トルクショックをある程度抑制
しながら、さらに多くのO2 ストレイジを確保すること
ができるため、排ガスを効率的に浄化できるという利点
がある。
【0074】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1記載の本
発明の筒内噴射内燃機関の制御装置によれば、トルクシ
ョックを抑制することができ、これによってドライバビ
リティを向上させることができるという利点がある。ま
た、フィードバックゲインを所定の領域内で振幅するよ
うに設定することにより、排ガスを効率的に浄化できる
という利点もある。
発明の筒内噴射内燃機関の制御装置によれば、トルクシ
ョックを抑制することができ、これによってドライバビ
リティを向上させることができるという利点がある。ま
た、フィードバックゲインを所定の領域内で振幅するよ
うに設定することにより、排ガスを効率的に浄化できる
という利点もある。
【0075】請求項2,3記載の本発明の筒内噴射内燃
機関の制御装置によれば、フィードバック制御周期を早
くすることができるという利点がある。請求項4,5記
載の本発明の筒内噴射内燃機関の制御装置によれば、ト
ルクショックをある程度抑制しながら、より多くのO2
ストレイジを確保することができるため、排ガスを効率
的に浄化できるという利点がある。
機関の制御装置によれば、フィードバック制御周期を早
くすることができるという利点がある。請求項4,5記
載の本発明の筒内噴射内燃機関の制御装置によれば、ト
ルクショックをある程度抑制しながら、より多くのO2
ストレイジを確保することができるため、排ガスを効率
的に浄化できるという利点がある。
【図1】本発明の第1実施形態としての筒内噴射内燃機
関の制御装置の要部構成を示すブロック図である。
関の制御装置の要部構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1実施形態としての筒内噴射内燃機
関の制御装置におけるフィードバックゲインの設定につ
いて説明するための図である。
関の制御装置におけるフィードバックゲインの設定につ
いて説明するための図である。
【図3】本発明の第1実施形態としての筒内噴射内燃機
関の制御装置におけるフィードバックゲインの設定と排
ガスの浄化率との関係を説明するための図である。
関の制御装置におけるフィードバックゲインの設定と排
ガスの浄化率との関係を説明するための図である。
【図4】本発明の第1実施形態にかかる筒内噴射内燃機
関の要部構成を示す図である。
関の要部構成を示す図である。
【図5】本発明の第1実施形態にかかる筒内噴射内燃機
関の制御ブロック図である。
関の制御ブロック図である。
【図6】本発明の第1実施形態にかかる筒内噴射内燃機
関の運転モードについて説明する図である。
関の運転モードについて説明する図である。
【図7】本発明の第2実施形態としての筒内噴射内燃機
関の制御装置におけるフィードバックゲインの設定につ
いて説明する図である。
関の制御装置におけるフィードバックゲインの設定につ
いて説明する図である。
【図8】本発明の第3実施形態としての筒内噴射内燃機
関の制御装置におけるフィードバックゲインの設定につ
いて説明する図である。
関の制御装置におけるフィードバックゲインの設定につ
いて説明する図である。
【図9】従来の空燃比フィードバック制御装置における
フィードバックゲインの設定について説明するための図
である。
フィードバックゲインの設定について説明するための図
である。
1 エンジン本体 2 吸気通路 3 スロットル弁設置部分 4 エアクリーナ 5 第2エアバイパス通路(第2バイパス通路) 6 吸気調整手段としての第2エアバイパスバルブ(#
2ABV) 7 吸気管 8 サージタンク 9 吸気マニホールド 12 アイドルスピートコントロール機能を備えたもの 13 第1エアバイパス通路(第1バイパス通路) 14 第1エアバイパスバルブ(#1ABV) 15 スロットルバルブ 16 制御手段としての電子制御装置(ECU) 17 排気通路 18 燃焼室 2A 吸気ポート 17A 排気ポート 19 吸気弁 20 排気弁 21 燃料調整手段としての燃料噴射弁(インジェク
タ) 22 燃料タンク 23A〜23E 燃料供給路 24 低圧燃料ポンプ 25 高圧燃料ポンプ 26 低圧レギュレータ 27 高圧レギュレータ 28 デリバリパイプ 29 排ガス還流通路(EGR通路) 30 EGRバルブ 31 ブローバイガス還元流路 32 クランク室積極換気用通路 33 クランク室積極換気用バルブ 34 キャニスタ 35 排ガス浄化用触媒 36 吸気温度センサ 37 スロットルポジションセンサ(TPS) 38 アイドルスイッチ 40 第1気筒検出センサ 41 クランク角センサ 42 水温センサ 43 O2 センサ 44 エアフローセンサ 101 運転状態検出手段 102 モード選択手段 103 燃料噴射弁制御手段 104 吸入空気量制御手段 105 空燃比制御係数設定手段
2ABV) 7 吸気管 8 サージタンク 9 吸気マニホールド 12 アイドルスピートコントロール機能を備えたもの 13 第1エアバイパス通路(第1バイパス通路) 14 第1エアバイパスバルブ(#1ABV) 15 スロットルバルブ 16 制御手段としての電子制御装置(ECU) 17 排気通路 18 燃焼室 2A 吸気ポート 17A 排気ポート 19 吸気弁 20 排気弁 21 燃料調整手段としての燃料噴射弁(インジェク
タ) 22 燃料タンク 23A〜23E 燃料供給路 24 低圧燃料ポンプ 25 高圧燃料ポンプ 26 低圧レギュレータ 27 高圧レギュレータ 28 デリバリパイプ 29 排ガス還流通路(EGR通路) 30 EGRバルブ 31 ブローバイガス還元流路 32 クランク室積極換気用通路 33 クランク室積極換気用バルブ 34 キャニスタ 35 排ガス浄化用触媒 36 吸気温度センサ 37 スロットルポジションセンサ(TPS) 38 アイドルスイッチ 40 第1気筒検出センサ 41 クランク角センサ 42 水温センサ 43 O2 センサ 44 エアフローセンサ 101 運転状態検出手段 102 モード選択手段 103 燃料噴射弁制御手段 104 吸入空気量制御手段 105 空燃比制御係数設定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 俊郎 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項1】 燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射
内燃機関であって、主として吸気行程で燃料噴射を行な
う吸気行程噴射モードを含む燃料噴射モードをそなえ、
該内燃機関の運転状態に応じて、該吸気行程噴射モード
を選択可能な筒内噴射内燃機関において、 排気ガス中の酸素濃度を測定する酸素センサと、 上記吸気行程噴射モードの選択時に、該酸素センサの出
力に応じて目標空燃比にかかる空燃比制御係数を設定す
る空燃比制御係数設定手段とをそなえ、 該空燃比制御係数設定手段が、該空燃比制御係数が所定
領域内で連続的に変化するように該空燃比制御係数を設
定するように構成されていることを特徴とする、筒内噴
射内燃機関の制御装置。 - 【請求項2】 該空燃比制御係数設定手段が、該酸素セ
ンサの出力が理論空燃比を境にして希薄側から濃化側又
は濃化側から希薄側に変化したときには、該空燃比制御
係数の変化方向を反転させるとともにその変化度合を反
転前よりも大きくするようにして、該空燃比制御係数を
設定することを特徴とする、請求項1記載の筒内噴射内
燃機関の制御装置。 - 【請求項3】 該空燃比制御係数設定手段が、該酸素セ
ンサの出力が理論空燃比を境にして希薄側から濃化側に
又は濃化側から希薄側に変化したときには、該空燃比制
御係数の変化方向を反転させるとともに比較的変化度合
の大きい第1の変化度合で連続的に変化するように、該
空燃比制御係数を設定し、所定期間が経過したら該第1
の変化度合よりも小さい第2の変化度合で連続的に変化
するように、該空燃比制御係数を設定することを特徴と
する、請求項2記載の筒内噴射内燃機関の制御装置。 - 【請求項4】 該空燃比制御係数設定手段が、該酸素セ
ンサの出力が理論空燃比を境にして希薄側から濃化側に
又は濃化側から希薄側に変化したときには、該空燃比制
御係数の変化方向を反転させてステップ状に所定変化量
だけ増減するように該空燃比制御係数を設定し、その後
比較的変化度合の大きい第1の変化度合で連続的に変化
するように該空燃比制御係数を設定し、所定期間が経過
したら該第1の変化度合よりも小さい第2の変化度合で
連続的に変化するように該空燃比制御係数を設定するこ
とを特徴とする、請求項2記載の筒内噴射内燃機関の制
御装置。 - 【請求項5】 該空燃比制御係数設定手段が、該酸素セ
ンサの出力が理論空燃比を境にして希薄側から濃化側に
又は濃化側から希薄側に変化したときには、該空燃比制
御係数の変化方向を反転させて複数回だけステップ状に
微小量だけ増減するように該空燃比制御係数を設定し、
その後所定の変化度合で連続的に変化するように該空燃
比制御係数を設定することを特徴とする、請求項2記載
の筒内噴射内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8227195A JPH1068342A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 筒内噴射内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8227195A JPH1068342A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 筒内噴射内燃機関の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1068342A true JPH1068342A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=16856992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8227195A Pending JPH1068342A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 筒内噴射内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1068342A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102121393B1 (ko) * | 2019-03-18 | 2020-06-10 | 군산대학교 산학협력단 | 위치 제어 방법 및 위치 제어기 |
-
1996
- 1996-08-28 JP JP8227195A patent/JPH1068342A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102121393B1 (ko) * | 2019-03-18 | 2020-06-10 | 군산대학교 산학협력단 | 위치 제어 방법 및 위치 제어기 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010904 |