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JP2000310135A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

内燃機関の空燃比制御装置

Info

Publication number
JP2000310135A
JP2000310135A JP11122181A JP12218199A JP2000310135A JP 2000310135 A JP2000310135 A JP 2000310135A JP 11122181 A JP11122181 A JP 11122181A JP 12218199 A JP12218199 A JP 12218199A JP 2000310135 A JP2000310135 A JP 2000310135A
Authority
JP
Japan
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fuel ratio
correction coefficient
target air
calculated
air
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
JP11122181A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Nagatani
修志 永谷
Masahiro Sato
正浩 佐藤
Minoru Torii
稔 鳥居
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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 Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP11122181A priority Critical patent/JP2000310135A/ja
Priority to DE10020341A priority patent/DE10020341C2/de
Priority to US09/559,742 priority patent/US6334425B1/en
Publication of JP2000310135A publication Critical patent/JP2000310135A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809Common rail control systems
    • F02D41/3818Common rail control systems for petrol engines
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3011Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3023Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
    • F02D41/3029Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode further comprising a homogeneous charge spark-ignited mode
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
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    • F02D2200/0411Volumetric efficiency
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065Specific aspects of external EGR control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 筒内噴射型の火花点火式の内燃機関におい
て、燃焼形態の如何に関わらず、目標空燃比を適切に補
正し、よって出力燃料噴射量を適切に算出する。 【解決手段】 目標トルクPMEと機関回転数NEとか
ら目標空燃比基本値KBSを算出し(S100,S10
2)、補正係数KSPなどを算出し(S104)、基本
値に乗じて目標空燃比KCMDを算出する(S10
6)。次いでフラグF.DISCのビットから燃焼形
態、即ち、超希薄燃焼あるいは予混合燃焼の中のいずれ
の燃焼形態で運転されているか判別し(S108)、そ
れに応じて充填効率補正係数KETCテーブルを選択し
て目標空燃比から検索し(S110,S112)、目標
空燃比に乗じて目標空燃比補正係数KCMDMを算出す
る(S114)。かく算出された目標空燃比補正係数は
他の補正係数と共に基本燃料噴射量に乗算されて出力燃
料噴射量が算出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関の空燃比
制御装置に関し、より詳しくは、ガソリン燃料を気筒燃
焼室に直接噴射する筒内噴射型の火花点火式の内燃機関
の目標空燃比の充填効率補正に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関において、筒内温度に対して変
化する混合気の充填効率を補正するため、筒内温度を決
定する要因となる空燃比に対し、充填効率補正係数特性
を設定しておき、目標空燃比から検索して目標空燃比を
補正し、補正した目標空燃比で基本燃料噴射量を補正し
て出力燃料噴射量を算出する手法は、例えば特開平5−
79374号公報から公知である。
【0003】この従来技術においては、機関回転数に応
じて充填効率補正係数の特性を2種、設定しておき、検
出した機関回転数からいずれかの特性を選択して目標空
燃比を補正している。
【0004】また、ガソリン燃料を気筒燃焼室に噴射し
て超希薄燃焼あるいは予混合燃焼運転される筒内噴射型
の火花点火式の内燃機関が提案されており、その例とし
て、特公平4−37264号公報などの技術を挙げるこ
とができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、筒内噴
射型の火花点火式の内燃機関においては、燃焼形態の相
違によって筒内温度が変化することから、前記した特開
平5−79374号公報記載技術によるときは、目標空
燃比を適切に補正することができず、よって出力燃料噴
射量を適切に算出することができないという問題があっ
た。
【0006】従って、この発明の目的は上記した不都合
を解消し、筒内噴射型の火花点火式の内燃機関におい
て、燃焼形態の如何に関わらず、目標空燃比を適切に補
正し、よって出力燃料噴射量を適切に算出するようにし
た内燃機関の空燃比制御装置を提供することにある。
【0007】更に、筒内温度は、EGR(排気還流)の
実行によって排気ガスが還流されると否とでも相違す
る。
【0008】従って、この発明の第2の目的は、筒内噴
射型の火花点火式の内燃機関においては、EGRの実行
の有無に関わらず、目標空燃比を適切に補正し、よって
出力燃料噴射量を適切に算出するようにした内燃機関の
空燃比制御装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項1項において、ガソリン燃料を気筒燃焼室に
直接噴射して超希薄燃焼あるいは予混合燃焼運転される
筒内噴射型の火花点火式の内燃機関の空燃比制御装置で
あって、少なくとも機関回転数および機関負荷を含む前
記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段、少
なくとも前記検出された機関回転数および機関負荷から
前記内燃機関に供給すべき基本燃料噴射量を算出する基
本燃料噴射量算出手段、少なくとも前記内燃機関の目標
トルクおよび機関回転数から前記内燃機関に供給すべき
目標空燃比を算出する目標空燃比算出手段、前記算出さ
れた目標空燃比を充填効率補正係数で補正して目標空燃
比補正係数を算出する目標空燃比補正係数算出手段、少
なくとも前記算出された基本燃料噴射量と目標空燃比補
正係数とから出力燃料噴射量を算出する出力燃料噴射量
算出手段、および前記算出された出力燃料噴射量に基づ
いて燃料を噴射する燃料噴射手段を備えた内燃機関の空
燃比制御装置において、前記内燃機関が超希薄燃焼運転
と予混合燃焼運転の中のいずれの燃焼形態で運転されて
いるか判別する燃焼形態判別手段、および前記判別され
た燃焼形態に応じて充填効率補正係数を選択する充填効
率補正係数選択手段を備え、前記目標空燃比補正係数算
出手段は、前記選択された充填効率補正係数で前記算出
された目標空燃比を補正して前記目標空燃比補正係数を
算出する如く構成した。
【0010】燃焼形態に応じて充填効率補正係数を選択
して目標空燃比を補正するようにしたので、筒内噴射型
の火花点火式の内燃機関において、燃焼形態の如何に関
わらず、目標空燃比を適切に補正し、よって出力燃料噴
射量を適切に算出することができる。
【0011】請求項2項にあっては、さらに、EGRが
実行されているか判別するEGR実行判別手段、および
前記EGR実行の有無に応じて充填効率補正係数を選択
する充填効率補正係数選択手段を備え、前記目標空燃比
補正係数算出手段は、前記選択された充填効率補正係数
で前記算出された目標空燃比を補正して前記目標空燃比
補正係数を算出する如く構成した。
【0012】さらに、EGR実行の有無に応じて充填効
率補正係数を選択して目標空燃比を補正するようにした
ので、筒内噴射型の火花点火式の内燃機関において、燃
焼形態の如何およびEGR実行の有無に関わらず、目標
空燃比を適切に補正し、よって出力燃料噴射量を適切に
算出することができる。
【0013】尚、上記において「少なくとも」と記載し
たのは、それ以外のパラメータを用いても良いことを示
すためである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に即してこの発明
の実施の形態を説明する。
【0015】図1はこの発明に係る内燃機関の空燃比制
御装置を全体的に示す概略図である。
【0016】図において、符号10はOHC直列4気筒
の内燃機関(以下「エンジン」という)を示しており、
吸気管12の先端に配置されたエアクリーナ14から導
入された吸気は、サージタンク16を通り、スロットル
バルブ18でその流量を調節されつつインテーク(吸
気)マニホルド20を経て、2個の吸気バルブ(図示せ
ず)を介して第1から第4シリンダ(気筒。1つのシリ
ンダ22のみ示す)に流入する。
【0017】各シリンダにはピストン24が移動自在に
設けられると共に、その頂部に凹部が形成され、ピスト
ン24の頂部とシリンダヘッド26の内壁との間には、
燃焼室28が形成される。燃焼室28に臨む位置の中央
付近には、インジェクタ(燃料噴射弁)30が設けられ
る。
【0018】インジェクタ30は燃料供給管34に接続
され、燃料供給管34を通じて燃料タンク(図示せず)
から燃料ポンプ(図示せず)によって加圧された燃料
(ガソリン燃料)の供給を受け、開弁するとき、燃料を
燃焼室28に噴射する。
【0019】また、各シリンダ22の燃焼室28には点
火プラグ36が配置される。点火プラグ36は点火コイ
ルを含む点火装置(図示せず)から点火エネルギの供給
を受け、所定の点火時期において噴射燃料と吸入空気の
混合気を点火する。点火された混合気は燃焼して爆発
し、ピストン24を駆動する。
【0020】このように、この実施の形態に係るエンジ
ン10は、ガソリン燃料をインジェクタ30を介して各
シリンダ22の燃焼室28に直接噴射する、筒内噴射型
の火花点火式の内燃機関である。
【0021】燃焼後の排気ガスは、2個の排気バルブ
(図示せず)を介してエキゾースト(排気)マニホルド
40に排出され、排気管42を進んでNOx成分除去触
媒装置44および三元触媒装置46に達し、そこで浄化
されてエンジン10外に排出される。
【0022】エキゾーストマニホルド40の下流におい
て排気管42はEGR管50を介して吸気管12に接続
され、排気ガスの一部を吸気系に還流させる。EGR管
50には吸気管12に接続される付近でEGRバルブ5
2が設けられ、EGR還流量を調節する。
【0023】また、スロットルバルブ18と車両運転席
床面に配置されたアクセルペダル(図示せず)と機械的
に連結されず、スロットルバルブ18はパルスモータ5
4に連結され、その出力で駆動されて吸気管12を開閉
する。このように、スロットルバルブ18は、DBW方
式で駆動される。
【0024】ピストン24はクランクシャフト56に連
結されると共に、クランクシャフト56の付近にはクラ
ンク角センサ62が配置される。クランク角センサ62
は、クランクシャフト56に取り付けられたパルサ62
aおよびそれに対向配置された磁気ピックアップ62b
からなる。
【0025】クランク角センサ62は、クランク角度7
20度ごとに気筒判別用のCYL信号を、各シリンダの
BTDC所定クランク角度ごとにTDC信号を、TDC
信号間隔を6個に細分したクランク角度30度ごとにC
RK信号を出力する。
【0026】図1の説明に戻ると、パルスモータ54に
はスロットル開度センサ64が接続され、パルスモータ
回転量を通じてスロットルバルブ18の開度THに応じ
た信号を出力する。
【0027】吸気管12のスロットルバルブ18の配置
位置付近には絶対圧(MAP)センサ66が設けられ、
スロットル下流の吸気圧力を図示しない通路を介して導
入して吸気管内絶対圧PBAに応じた信号を出力する。
また、吸気管12においてスロットルバルブ18の配置
位置の上流側には吸気温センサ68が設けられ、吸入空
気の温度TAに応じた信号を出力する。
【0028】また、シリンダ22の付近には水温センサ
70が設けられ、エンジン冷却水温TWに応じた信号を
出力する。排気管42には触媒装置44,46の上流側
において広域空燃比センサ(以下「LAFセンサ」とい
う)72が設けられ、排気空燃比に比例した信号を出力
すると共に、触媒装置44,46の下流側においてO 2
センサ74が設けられ、排気空燃比が理論空燃比に対し
てリーンあるいはリッチにあることを示す信号を出力す
る。
【0029】さらに、アクセルペダルの付近にはアクセ
ル開度センサ76が設けられ、運転者により操作される
アクセル開度(アクセルペダル踏み込み量)θAPに応
じた信号を出力する。
【0030】これらセンサ出力は、電子制御ユニット
(以下「ECU」という)80に送られる。ECU80
はCPU,ROM,RAMなどからなるマイクロコンピ
ュータおよびカウンタ(図示せず)を備え、クランク角
センサ62が出力するCRK信号をカウントしてエンジ
ン回転数NEを検出する。
【0031】次いで、この発明に係る内燃機関の空燃比
制御装置の動作を説明する。
【0032】図2はその動作を示すフロー・チャートで
ある。尚、図示のプログラムはTDC付近の所定のクラ
ンク角度で実行される。
【0033】以下説明すると、S10において基本燃料
噴射量を算出する。具体的には、検出したエンジン回転
数NEと吸気管内絶対圧PBAとから予め設定された特
性(マップ、図示せず)を検索して基本燃料噴射量TI
を算出する。尚、基本燃料噴射量TIは、インジェクタ
30の開弁時間で算出する。
【0034】次いでS12に進み、目標空燃比補正係数
KCMDMを算出する。この制御においては、筒内温度
を決定する要因となる目標空燃比KCMDを算出し、算
出した目標空燃比KCMDに前記した充填効率補正係数
KETCを乗じて充填効率補正した値を目標空燃比補正
係数KCMDMとする。
【0035】図3は目標空燃比補正係数KCMDMの算
出を示すサブルーチン・フロー・チャートである。
【0036】以下説明すると、エンジン10が筒内噴射
型エンジンであることから、先ず、S100において検
出したエンジン回転数NEとアクセル開度θAPから目
標トルクPMEを算出する。
【0037】次いでS102に進み、算出した目標トル
クPMEと検出したエンジン回転数NEとから予め設定
された特性(マップ、図示せず)を検索して目標空燃比
基本値KBSを算出する。
【0038】次いでS104に進み、種々の補正係数、
例えばKSP,KLS,KDECを算出する。KSPは
車速補正係数であって、サージングが生じないように検
出した車速Vに応じて図示しない特性を検索して算出す
る。
【0039】KLSはリーン化補正係数であって、フュ
ーエルカット(燃料供給停止)直前のリーン化係数によ
る運転領域に応じた所定値に設定される。尚、フューエ
ルカット直前のリーン化運転領域にないときは1.0
(即ち、補正なし)に設定される。
【0040】KDECは減速時補正係数であって、エン
ジン10の減速状態に応じた所定値に設定される。尚、
減速状態にないときは1.0(即ち、補正なし)に設定
される。尚、上記以外にも水温TWによる補正係数など
種々の補正係数が用いられるが、その詳細は前記した特
開平5−79374号公報に記載されているので、この
程度の説明に止める。
【0041】次いでS106に進み、目標空燃比基本値
KBSに算出された補正係数群を乗じて目標空燃比KC
MDを算出する。
【0042】ECU80は、具体的には、点火プラグ近
傍の空燃比が負荷に関わらず12.0:1から15.
0:1となると共に、筒内平均空燃比が高負荷時には1
2.0:1から15.0:1の間、中負荷時にはそれを
超えて22.0:1までの間、低負荷時にはそれを超え
て60.0:1までの間の値となるように目標空燃比を
設定し、ガソリン燃料を高中負荷時には吸入行程で、低
負荷時には圧縮行程で噴射する。
【0043】噴射された燃料は吸入空気と一体化して点
火され、前記した超希薄燃焼あるいは成層燃焼(DIS
C(Direct Injection Stratified Charge) )を生じ
る。
【0044】次いでS108に進み、フラグF.DIS
Cのビットが1にセットされているか否か判断する。即
ち、図示しない別ルーチンにおいて、超希薄燃焼(ある
いは成層燃焼)運転されるべきと判断されるときにその
ビットが1にセットされると共に、予混合燃焼運転され
るべきと判断されるときにそのビットが0にリセットさ
れる。
【0045】従って、S108においては現在予混合燃
焼運転される予混合域にあるか否か判別し、判別結果に
応じてS110あるいはS112に進み、予め設定され
た充填効率補正係数KETC特性(テーブル)を算出し
た目標空燃比KCMDから検索し、充填効率補正係数K
ETCを算出する。
【0046】即ち、燃料を実際に噴射すると、冷却効果
によって吸気空気密度が変化し、充填効率が変化するこ
とから、それを考慮して充填効率補正係数の特性を予め
設定しておき、目標空燃比KCMDに充填効率補正を施
して目標空燃比補正係数KCMDMとする。
【0047】しかしながら、先に述べたように、予混合
燃焼と超希薄燃焼とでは筒内温度が変化することから、
目標空燃比に対する充填効率補正係数も相違する。即
ち、吸気行程での燃料噴射による冷却効果(空気が燃料
霧化により冷却されながら吸入されるため、筒内の空気
体積が減少し、充填される空気の量が増加する効果)を
有する予混合燃焼に比べて、圧縮行程(吸入終了後の行
程)噴射の超希薄燃焼では、その効果がないため、充填
効率補正係数(充填効率補正量)を小さくする必要があ
る。
【0048】従って、この制御においては図4に実線で
示す如く、燃焼形態、即ち、超希薄燃焼と予混合燃焼に
応じて充填効率補正係数特性(テーブル)を別々に用意
し、燃焼形態を判別して選択するようにした。
【0049】図3フロー・チャートの説明に戻ると、次
いでS114に進み、検索した充填効率補正係数KET
Cを目標空燃比KCMDに乗じて目標空燃比補正係数K
CMDMを算出する。尚、この明細書において、目標空
燃比KCMDも目標空燃比補正係数KCMDMも、実際
には、当量比で示される。
【0050】図2フロー・チャートの説明に戻ると、次
いでS14に進み、残余の補正係数KEGR,KLA
F,KT,TTを算出する。
【0051】上記でKEGRはEGR(排気ガス還流)
による補正係数であり、前記した目標トルクPMEとエ
ンジン回転数NEとから算出する。KLAFはLAFセ
ンサ出力に基づく空燃比フィードバック補正係数であ
る。KTは残余の乗算形式による補正項、TTは残余の
加算形式による補正項である。
【0052】次いでS16に進み、出力燃料噴射量TO
UTを図示の如く算出し、S18に進み、算出した出力
燃料噴射量TOUTを出力し、所定のクランク角度で燃
料噴射を実行する。
【0053】尚、ECU80は、検出したエンジン回転
数NEと吸気管内絶対圧PBAとから基本点火時期を算
出し、エンジン水温TWなどから補正して出力点火時期
を算出し、所定のクランク角度で点火を実行する。
【0054】この実施の形態は上記の如く構成したの
で、筒内噴射型の火花点火式のエンジンにおいて、燃焼
形態の如何に関わらず、目標空燃比KCMDを適切に補
正して目標空燃比補正係数KCMDMを算出することが
でき、よって出力燃料噴射量TOUTを適切に算出する
ことができる。
【0055】図5はこの発明の第2の実施の形態に係る
内燃機関の空燃比制御装置の動作を示す、図3と同様の
目標空燃比補正係数KCMDMの算出を示すサブルーチ
ン・フロー・チャートである。
【0056】以下、第1の実施の形態と相違する点に焦
点をおいて説明すると、S200からS206までの処
理を経てS208に進み、フラグF.DISCのビット
が1にセットされているか否か判断する。
【0057】S208で肯定されるときはS210に進
み、前記したEGRバルブ52のリフト量あるいは補正
係数KEGRの値からEGRが実行されているか否か判
別し、判別結果に応じてS212あるいはS214に進
み、充填効率補正係数特性(テーブル)を選択する。
尚、EGRが実行されている場合(S212)は、図4
において破線で示される特性が、EGRが実行されてい
ない場合(S214)は、破線で示される特性が選択さ
れる。
【0058】また、S208で否定されるときはS21
6に進み、同様にEGRが実行されているか否か判別
し、判別結果に応じてS218あるいはS220に進
み、充填効率補正係数特性(テーブル)を選択する。
尚、この場合も超希薄燃焼運転時と同様に、EGRが実
行されている場合(S218)は、図4において破線で
示される特性が、EGRが実行されていない場合(S2
20)は、破線で示される特性が選択される。
【0059】即ち、先に述べた如く、EGR実行の有無
によっても筒内温度が相違することから、EGR実行の
有無に応じて充填効率補正係数特性(テーブル)を相違
させるようにした。
【0060】より具体的には、EGRが実行されている
と判別されているときは図4において破線で示す特性を
選択すると共に、EGRが実行されていないと判別され
ているときは図4において実線で示す特性(第1の実施
の形態で使用する特性)を選択し、目標空燃比KCMD
から充填効率補正係数KETCを検索するようにした。
尚、残余の構成は、第1の実施の形態と異ならない。
【0061】第2の実施の形態は上記の如く構成したの
で、筒内噴射型の火花点火式のエンジンにおいて、燃焼
形態の如何、およびEGRの実行の有無に関わらず、目
標空燃比KCMDを適切に補正して目標空燃比補正係数
KCMDMを算出することができ、よって出力燃料噴射
量TOUTを適切に算出することができる。
【0062】この実施の形態は上記の如く、ガソリン燃
料を気筒燃焼室(28)に直接噴射して超希薄燃焼ある
いは予混合燃焼運転される筒内噴射型の火花点火式の内
燃機関(エンジン10)の空燃比制御装置であって、少
なくとも機関回転数(エンジン回転数NE)および機関
負荷(吸気管内絶対圧PBA)を含む前記内燃機関の運
転状態を検出する運転状態検出手段(クランク角センサ
62、絶対圧センサ66、ECU80)、少なくとも前
記検出された機関回転数および機関負荷から前記内燃機
関に供給すべき基本燃料噴射量(TI)を算出する基本
燃料噴射量算出手段(ECU80,S10)、少なくと
も前記内燃機関の目標トルク(PME)および機関回転
数から前記内燃機関に供給すべき目標空燃比(KCM
D)を算出する目標空燃比算出手段(ECU80,S1
2,S100からS106,S200からS206)、
前記算出された目標空燃比を充填効率補正係数(KET
C)で補正して目標空燃比補正係数(KCMDM)を算
出する目標空燃比補正係数算出手段(ECU80,S1
2,S108からS114,S208からS222)、
少なくとも前記算出された基本燃料噴射量と目標空燃比
補正係数とから出力燃料噴射量(TOUT)を算出する
出力燃料噴射量算出手段(ECU80,S16)、およ
び前記算出された出力燃料噴射量に基づいて燃料を噴射
する燃料噴射手段(ECU80,S18、インジェクタ
30)を備えた内燃機関の空燃比制御装置において、前
記内燃機関が超希薄燃焼運転と予混合燃焼運転の中のい
ずれの燃焼形態で運転されているか判別する燃焼形態判
別手段(ECU80,S12,S108,S208)、
および前記判別された燃焼形態に応じて充填効率補正係
数を選択する充填効率補正係数選択手段(ECU80,
S12,S110,S112,S212,S214,S
218,S220)を備え、前記目標空燃比補正係数算
出手段は、前記選択された充填効率補正係数で前記算出
された目標空燃比を補正して前記目標空燃比補正係数を
算出する(ECU80,S12,S114,S222)
如く構成した。
【0063】さらに、EGRが実行されているか判別す
るEGR実行判別手段(ECU80,S12,S21
0,S216)、および前記EGR実行の有無に応じて
充填効率補正係数を選択する充填効率補正係数選択手段
(ECU80,S12,S212,S214,S21
8,S220)を備え、前記目標空燃比補正係数算出手
段は、前記選択された充填効率補正係数で前記算出され
た目標空燃比を補正して前記目標空燃比補正係数を算出
する(ECU80,S12,S222)如く構成した。
【0064】尚、上記において充填効率補正係数KET
Cを乗算形式で示したが、加算形式であっても良い。
【0065】
【発明の効果】請求項1項にあっては、燃焼形態に応じ
て充填効率補正係数を選択して目標空燃比を補正するよ
うにしたので、筒内噴射型の火花点火式の内燃機関にお
いて、燃焼形態の如何に関わらず、目標空燃比を適切に
補正し、よって出力燃料噴射量を適切に算出することが
できる。
【0066】請求項2項にあっては、EGR実行の有無
に応じて充填効率補正係数を選択して目標空燃比を補正
するようにしたので、筒内噴射型の火花点火式の内燃機
関において、燃焼形態の如何およびEGR実行の有無に
関わらず、目標空燃比を適切に補正し、よって出力燃料
噴射量を適切に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る内燃機関の空燃比制御装置を全
体的に示す概略図である。
【図2】図1の制御装置の動作を示すフロー・チャート
である。
【図3】図2フロー・チャートの中の目標空燃比補正係
数の算出を示すサブルーチン・フロー・チャートであ
る。
【図4】図3フロー・チャートで使用する予混合燃焼と
超希薄燃焼における充填効率補正係数の特性(テーブ
ル)を示す説明グラフである。
【図5】この発明の第2の実施の形態に係る内燃機関の
空燃比制御装置の目標空燃比補正係数の算出を示すサブ
ルーチン・フロー・チャートである。
【符号の説明】
10 内燃機関(エンジン) 12 吸気管 22 シリンダ(気筒) 28 燃焼室 30 インジェクタ(燃料噴射弁) 36 点火プラグ 62 クランク角センサ 66 絶対圧(MAP)センサ 76 アクセル開度センサ 80 電子制御ユニット(ECU)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥居 稔 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 3G301 HA01 HA04 HA13 HA15 KA08 KA09 KA16 LA03 LB04 LC04 MA01 MA11 MA19 MA24 NC04 ND02 PA07Z PA11Z PA17Z PD04A PD15Z PE01Z PE03Z PE04Z PE05Z PE06A PF03Z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガソリン燃料を気筒燃焼室に直接噴射し
    て超希薄燃焼あるいは予混合燃焼運転される筒内噴射型
    の火花点火式の内燃機関の空燃比制御装置であって、 a.少なくとも機関回転数および機関負荷を含む前記内
    燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段、 b.少なくとも前記検出された機関回転数および機関負
    荷から前記内燃機関に供給すべき基本燃料噴射量を算出
    する基本燃料噴射量算出手段、 c.少なくとも前記内燃機関の目標トルクおよび機関回
    転数から前記内燃機関に供給すべき目標空燃比を算出す
    る目標空燃比算出手段、 d.前記算出された目標空燃比を充填効率補正係数で補
    正して目標空燃比補正係数を算出する目標空燃比補正係
    数算出手段、 e.少なくとも前記算出された基本燃料噴射量と目標空
    燃比補正係数とから出力燃料噴射量を算出する出力燃料
    噴射量算出手段、および f.前記算出された出力燃料噴射量に基づいて燃料を噴
    射する燃料噴射手段、を備えた内燃機関の空燃比制御装
    置において、 g.前記内燃機関が超希薄燃焼運転と予混合燃焼運転の
    中のいずれの燃焼形態で運転されているか判別する燃焼
    形態判別手段、および h.前記判別された燃焼形態に応じて充填効率補正係数
    を選択する充填効率補正係数選択手段、を備え、前記目
    標空燃比補正係数算出手段は、前記選択された充填効率
    補正係数で前記算出された目標空燃比を補正して前記目
    標空燃比補正係数を算出することを特徴とする内燃機関
    の空燃比制御装置。
  2. 【請求項2】 さらに、 i.EGRが実行されているか判別するEGR実行判別
    手段、 および j.前記EGR実行の有無に応じて充填効率補正係数を
    選択する充填効率補正係数選択手段、を備え、前記目標
    空燃比補正係数算出手段は、前記選択された充填効率補
    正係数で前記算出された目標空燃比を補正して前記目標
    空燃比補正係数を算出することを特徴とする内燃機関の
    空燃比制御装置。
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