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公開番号2025145277
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024045368
出願日2024-03-21
発明の名称エンジン制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F02D 41/06 20060101AFI20250926BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】空燃比フィードバック制御のサブフィードバックを早期から適正に実施できるようにする。
【解決手段】三元触媒装置18の上流に設置されたフロント空燃比センサ24の排気空燃比の検出値を目標空燃比とすべく燃料噴射量を調整するメインフィードバックと、三元触媒装置18の下流に設置されたリア空燃比センサ25の検出結果に基づき、メインフィードバックの目標空燃比を、リーン側目標空燃比とリッチ側目標空燃比とに交互に切替えるサブフィードバックと、を通じて空燃比フィードバック制御を行うエンジン制御装置20は、エンジン10の冷間運転時には、温間運転時よりもリーン側の空燃比をリーン側目標空燃比の値として設定している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
三元触媒装置が排気通路に設置されたエンジンの空燃比を制御するエンジン制御装置であって、
前記排気通路における前記三元触媒装置よりも上流側の部分に設置されたフロント空燃比センサによる空燃比の検出値を目標空燃比とすべく燃料噴射量を調整するメインフィードバックと、
前記排気通路における前記三元触媒装置よりも下流側の部分に設置されたリア空燃比センサの検出結果に基づき、理論空燃比よりもリーン側の空燃比であるリーン側目標空燃比と理論空燃比よりもリッチ側の空燃比であるリッチ側目標空燃比とに前記目標空燃比を交互に切替えるサブフィードバックと、
前記エンジンの冷間運転時には、温間運転時よりもリーン側の空燃比を前記リーン側目標空燃比の値として設定することと、
を実施するエンジン制御装置。
続きを表示（約 110 文字）【請求項２】
前記エンジンの冷間運転時における前記リーン側目標空燃比の値を、エンジン水温の上昇に応じて温間運転時の値に近づくように、前記エンジン水温に応じて可変設定する請求項１に記載のエンジン制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン制御装置に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に見られるように、メインフィードバックとサブフィードバックとの２つのフィードバックを通じて空燃比のフィードバック制御を行うエンジン制御装置が知られている。メインフィードバックは、三元触媒装置の上流に設置されたフロント側空燃比センサによる空燃比の検出値を目標空燃比に近づけるように燃料噴射量を調整することで行われる。サブフィードバックは、三元触媒装置の下流に設置されたリア側空燃比センサの検出結果に基づき、メインフィードバック処理の目標空燃比を、リーン側目標空燃比とリッチ側目標空燃比とに交互に切替えることで行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１３０１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンのエミッション性能を向上するには、エンジンの冷間運転時からサブフィードバックを開始することが望ましい。しかしながら、冷間時には空燃比センサが正確な空燃比を検出できない。そのため、空燃比センサが十分に温まる前にサブフィードバックを開始すると、空燃比を適切に制御できずにエミッションが悪化する虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するエンジン制御装置は、三元触媒装置が排気通路に設置されたエンジンの空燃比を制御するエンジン制御装置であって、前記排気通路における前記三元触媒装置よりも上流側の部分に設置されたフロント空燃比センサによる空燃比の検出値を目標空燃比とすべく燃料噴射量を調整するメインフィードバックと、前記排気通路における前記三元触媒装置よりも下流側の部分に設置されたリア空燃比センサの検出結果に基づき、理論空燃比よりもリーン側の空燃比であるリーン側目標空燃比と理論空燃比よりもリッチ側の空燃比であるリッチ側目標空燃比とに前記目標空燃比を交互に切替えるサブフィードバックと、前記エンジンの冷間運転時には、温間運転時よりもリーン側の空燃比を前記リーン側目標空燃比の値として設定することと、を実施する。
【発明の効果】
【０００６】
上記エンジン制御装置には、空燃比フィードバック制御のサブフィードバックを早期から適正に実施可能とする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
エンジン制御装置の一実施形態の構成を模式的に示す図である。
上記エンジン制御装置が実行する処理のフローチャートである。
（ａ）はリア空燃比センサのリーンずれ量とエンジン水温との関係を、（ｂ）はリーン補正量とエンジン水温との関係を、それぞれ示すグラフである。
冷間運転時のリーン側目標空燃比のリーン補正を行わない場合の、（ａ）はエンジン水温の推移を、（ｂ）はリーンずれ量の推移を、（ｃ）はメインフィードバックの目標空燃比の推移を、（ｄ）はフロント排気空燃比の推移を、（ｅ）はリア排気空燃比の推移を、（ｆ）はアンモニア排出量の推移を、それぞれ示すタイムチャートである。
冷間運転時のリーン側目標空燃比のリーン補正を行う本実施形態の場合の、（ａ）はエンジン水温の推移を、（ｂ）はリーンずれ量の推移を、（ｃ）はメインフィードバックの目標空燃比の推移を、（ｄ）はフロント排気空燃比の推移を、（ｅ）はリア排気空燃比の推移を、（ｆ）はアンモニア排出量の推移を、それぞれ示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、エンジン制御装置の一実施形態を、図１～図５を参照して詳細に説明する。
＜エンジン制御装置の構成＞
まず、図１を参照して、本実施形態のエンジン制御装置２０の構成を説明する。
【０００９】
図１に示すように、本実施形態のエンジン制御装置２０が適用されるエンジン１０は、混合気の燃焼を行う燃焼室１１と、燃焼室１１への吸気の導入路である吸気通路１２と、燃焼室１１からの排気の排出路である排気通路１３と、を備えている。吸気通路１２には、エアクリーナ１４、スロットルバルブ１５、及びインジェクタ１６が設置されている。エアクリーナ１４は、吸気中の塵等を除去するためのフィルタである。スロットルバルブ１５は、吸気通路１２を流れる吸気の流量を調整するためのバルブである。インジェクタ１６は、吸気通路１２を通じて燃焼室１１に導入される吸気中に燃料を噴射する弁である。燃焼室１１には、吸気通路１２を通じて導入された吸気とインジェクタ１６が噴射した混合気を火花放電により点火する点火装置１７が設置されている。排気通路１３には、排気を浄化するための三元触媒装置１８が設置されている。三元触媒装置１８には、三元触媒が担持されている。三元触媒装置１８は、酸素ストレージ能を有している。
【００１０】
エンジン１０は、エンジン制御装置２０により制御されている。エンジン制御装置２０は、エンジン制御用の電子制御モジュールである。エンジン制御装置２０は、演算処理装置２１と記憶装置２２とを備えている。記憶装置２２には、エンジン制御用のプログラムやデータが予め記憶されている。エンジン制御装置２０は、記憶装置２２に記憶されたプログラムを演算処理装置２１が読み込んで実行することで、エンジン制御に係る各種の処理を実行する。エンジン制御装置２０には、エンジン１０の運転状況を検出するための各種センサの検出信号が入力されている。そうしたセンサには、エアフローメータ２３、フロント空燃比センサ２４、リア空燃比センサ２５、及び水温センサ２６が含まれる。エアフローメータ２３は、吸気通路１２を流れる吸気の流量である吸入空気量ＧＡを検出するセンサである。フロント空燃比センサ２４は、排気通路１３における三元触媒装置１８よりも上流側の部分に設置された空燃比センサである。リア空燃比センサ２５は、排気通路１３における三元触媒装置１８よりも下流側の部分に設置された空燃比センサである。水温センサ２６は、エンジン１０の冷却水の温度であるエンジン水温ＴＨＷを検出するセンサである。以下の説明では、フロント空燃比センサ２４の空燃比検出値をフロント排気空燃比ＦＲＡＦ、リア空燃比センサ２５の空燃比検出値をリア排気空燃比ＲＲＡＦと記載する。更に、燃焼室１１で燃焼される混合気の空燃比を燃焼空燃比と記載する。
（【００１１】以降は省略されています）

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