JPH05133262A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、内燃機関の冷機始動時に
おける運転性を向上し得る内燃機関の空燃比制御装置を
実現することにある。 【構成】 この目的を達成するために、この発明は、排
気センサの検出信号により燃料の基本量に補正量を加減
して空燃比が目標値になるよう制御するとともに前記補
正量を学習値として記憶して以後の補正量の算出に反映
させるべく制御する内燃機関の空燃比制御装置におい
て、前記内燃機関を始動した際に前記記憶した学習値が
前記基本量に対して所定以上の減ずべき補正量となって
いる場合には前記記憶した学習値を前記内燃機関の冷却
水温度の低下状態に応じ減少させて空燃比が目標値にな
るよう制御する制御手段を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は内燃機関の空燃比制御
装置に係り、特に内燃機関の冷機始動時における運転性
を向上し得る内燃機関の空燃比制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載される内燃機関においては、
排気有害成分や燃料消費率等の問題の対応策として、燃
料噴射式の空燃比制御装置を備えたものがある。空燃比
制御装置は、機関回転数、機関負荷、吸入空気量、吸気
圧力、吸気温度等の内燃機関の運転状態を電気的に検出
し、燃料噴射弁により噴射供給される燃料量を増減させ
て空燃比が目標値になるよう制御するものである。この
空燃比制御装置には、排気センサの検出信号により燃料
の基本量に補正量を加減して空燃比が目標値になるよう
制御するとともに、前記補正量を学習値として記憶して
以後の補正量の算出に反映させるべく制御するものがあ
る。

【０００３】このような内燃機関の空燃比制御装置とし
ては、例えば特開昭６１−９８９５６号公報に開示され
ている。この公報に開示のものは、キャニスタに吸着さ
れた燃料蒸気を吸気絞り弁の上流側の吸気通路に供給す
る内燃機関の高温時再始動方法において、燃料温度が設
定値以上の高温再始動時であり、且つ、空燃比がリーン
状態であるときは、前記キャニスタに吸着された燃料蒸
気を吸気絞り弁の下流側の吸気通路に供給することによ
り、キャニスタに吸着された燃料蒸気を利用して、高温
再始動時の蒸発燃料による始動不良の改善を図ったもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の前記
排気センサの検出信号により燃料の基本量に補正量を加
減して空燃比が目標値になるよう制御するとともに、前
記補正量を学習値として記憶して以後の補正量の算出に
反映させるべく制御する内燃機関の空燃比制御装置にお
いては、図５に示す如く、機関回転数と機関負荷とによ
る運転領域毎に補正量を学習値として記憶している。し
たがって、内燃機関を停止した際には、停止直前の機関
回転数と機関負荷とによる運転領域毎の補正量が、学習
値として記憶されている。

【０００５】前記停止した内燃機関を始動した際には、
排気センサの温度が所定値にまで上昇して活性状態にな
るまで（ＯＰＥＮ状態という）、前回記憶した内燃機関
の停止時における学習値を空燃比制御の一つの項目とし
て補正を加えて、制御している。これにより、ＯＰＥＮ
状態においても、空燃比が目標値である理論空燃比にな
るように制御している。

【０００６】ところが、内燃機関の運転中に、この内燃
機関に設けたキャニスタに吸着されている蒸発燃料が吸
気通路に供給されていて、図６に示す如く、ベースたる
基本量に対して所定以上の減ずべき補正量となっている
状態（特に高温時の走行後）において内燃機関を停止し
た際には、リーン側に制御しようとする状態の補正量を
学習値として記憶する。これにより、停止した内燃機関
が充分に冷却されてから始動して発進すると、前回記憶
した内燃機関の停止時における学習値を空燃比制御の一
つの項目として補正を加え、空燃比を制御する。

【０００７】したがって、冷機始動後の内燃機関には、
キャニスタの温度が低く吸着された蒸発燃料の離脱量が
少ないにもかかわらず、停止時に記憶したキャニスタか
ら蒸発燃料が吸気通路に供給されていてリーン側に制御
しようとする状態の補正量である学習値により、空燃比
が目標値である理論空燃比になるように制御することに
なる。このため、内燃機関の冷機始動時において、空燃
比が徒にリーン側に制御されてしまい、運転性を低下さ
せる不都合があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去すべく、排気センサの検出信号により
燃料の基本量に補正量を加減して空燃比が目標値になる
よう制御するとともに前記補正量を学習値として記憶し
て以後の補正量の算出に反映させるべく制御する内燃機
関の空燃比制御装置において、前記内燃機関を始動した
際に前記記憶した学習値が前記基本量に対して所定以上
の減ずべき補正量となっている場合には前記記憶した学
習値を前記内燃機関の冷却水温度の低下状態に応じ減少
させて空燃比が目標値になるよう制御する制御手段を設
けたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】この発明の構成によれば、制御手段によって、
内燃機関を始動した際に、記憶した学習値が基本量に対
して所定以上の減ずべき補正量となっている場合には、
記憶した学習値を内燃機関の冷却水温度の低下状態に応
じ減少させて空燃比が目標値になるよう制御する。これ
により、内燃機関を停止した際にリーン側に制御しよう
とする状態の補正量が学習値として記憶され、停止した
内燃機関が充分に冷却されてから始動して発進する場合
には、前回記憶した内燃機関の停止時における学習値を
冷却水温度の低下状態に応じ減少させてリーン側に制御
し過ぎない状態の補正量とし、この補正量を空燃比制御
の一つの項目として補正を加え、空燃比を制御する。

【００１０】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。図１〜図６は、この発明の実施例を示すも
のである。図１において、２は空燃比制御装置を備えた
内燃機関、４はシリンダブロック、６はシリンダヘッ
ド、８は動弁機構、１０は動弁機構８のカム軸、１２は
カム軸１０に設けたカム、１４はシリンダヘッドカバ
ー、１６はピストン、１８はエアクリーナ、２０はスロ
ットルボディ、２２はボディ吸気通路、２４は燃料噴射
弁、２６は絞り弁、２８は吸気マニホルド、３０はマニ
ホルド吸気通路、３２は吸気ポート、３４は吸気弁、３
６は燃焼室、３８は排気弁、４０は排気ポート、４２は
排気マニホルド、４４はマニホルド排気通路、４６は排
気管、４８は管排気通路、５０は触媒体である。

【００１１】前記燃料噴射弁２４は、絞り弁２６上流側
のボディ吸気通路２２内に配設されている。この燃料噴
射弁２４には、一端側を燃料タンク５２内の燃料ポンプ
５４に連絡される燃料供給通路５６の他端側が連絡され
ている。この燃料供給通路５６の途中には、燃料タンク
５２内からの燃料中に含有される不純物を除去する燃料
フィルタ５８を設けられている。

【００１２】また、前記燃料噴射弁２４には、燃料圧力
レギュレータ６０に一端側を連絡された燃料導入通路６
２の他端側が連絡されている。この燃料圧力レギュレー
タ６０は、絞り弁２６下流側のマニホルド吸気通路３０
に連絡する燃料圧力調整用圧力通路６４からの吸気管圧
力によって作動され、燃料噴射弁２４に作用する燃料圧
力を一定に調整するものである。また、燃料圧力レギュ
レータ６０には、燃料タンク５２内に終端側を開口する
戻し燃料用通路６６が連絡されている。

【００１３】前記燃料ポンプ５４は、燃料ポンプリレー
６８によって作動制御される。この燃料ポンプリレー６
８には、燃料噴射弁レジスタ７０が接続されている。ま
た、前記燃料圧力調整用圧力通路６４の途中には、マニ
ホルド吸気通路３０の吸気管圧力を検出する吸気圧力セ
ンサ７２に一端側を連絡された吸気圧力検出用圧力通路
７４の他端側が連絡されている。

【００１４】前記内燃機関２のシリンダヘッドカバー１
４には、エアクリーナ１８に一端側を連絡するクリーナ
側ブローバイガス還流通路７６の他端側が連絡されてい
る。このブローバイガス還流通路７６の途中には、マニ
ホルド側ブローバイガス還流通路７８の一端側が連絡さ
れている。マニホルド側ブローバイガス還流通路７８の
他端側は、マニホルド吸気通路３０へのブローバイガス
量を調整すべく前記吸気マニホルド２８に設置したＰＣ
Ｖバルブ８０を介して、マニホルド吸気通路３０に連絡
されている。

【００１５】前記エアクリーナ１８には、吸気温度を検
出する吸気温度センサ８２が設けられている。また、前
記絞り弁２６には、この絞り弁２６の開閉状態を検出す
る開度センサ８４が設けられている。

【００１６】前記吸気マニホルド２８には、絞り弁２４
を迂回してボディ吸気通路２２とマニホルド吸気通路３
０とを連絡するエアバイパス通路８６が設けられてい
る。このエアバイパス通路８６には、感温作動体８８に
よってこのエアバイパス通路８６を開閉すべく作動され
るエアバイパスバルブ９０が設けられている。感温作動
体８８は、吸気マニホルド２８に設けられた第１冷却水
通路９２内を流通する内燃機関２の冷却水の温度状態に
よって作動するものである。この第１冷却水通路９２に
は、冷却水温度を検出する冷却水温度センサ９４が設け
られている。

【００１７】前記吸気マニホルド２８には、絞り弁２６
を迂回してエアクリーナ１８と絞り弁２６下流側のマニ
ホルド吸気通路３０とを連絡するアイドルスピード制御
用バイパス通路９６が設けられている。アイドルスピー
ド制御用バイパス通路９６の途中には、アイドルスピー
ド制御用バイパスバルブ９８が設けられている。

【００１８】また、前記吸気マニホルド２８には、アイ
ドルスピード制御用バイパスバルブ９８を迂回してアイ
ドルスピード制御用バイパス通路９６のエアクリーナ１
８側とマニホルド吸気通路３０側とを連絡するエアコン
用バイパス通路１００が設けられている。このエアコン
用バイパス通路１００の途中には、エアコン用バイパス
バルブ（ＶＳＶ）１０２が設けられている。このエアコ
ン用バイパスバルブ１０２には、エアコン用アンプ１０
４が接続されている。

【００１９】前記排気マニホルド４２のマニホルド排気
通路４４には、ＥＧＲ還流通路１０６の一端側であるＥ
ＧＲ取入口１０８を開口して設けている。このＥＧＲ還
流通路１０６の他端側であるＥＧＲ還流口１１０は、絞
り弁２６よりも下流側の吸気マニホルド２６のマニホル
ド吸気通路３０に開口して設けている。ＥＧＲ還流通路
１０６の途中には、ＥＧＲ調整弁１１２が設けられてい
る。ＥＧＲ調整弁１１２の圧力室１１４には、このＥＧ
Ｒ調整弁１１２に作動用圧力を導入する作動用圧力通路
１１６が連絡されている。

【００２０】前記作動用圧力通路１１６は、ＥＧＲ調整
弁１１２の圧力室１１４と絞り弁２６上流側のボディ吸
気通路２２とを連絡するものである。また、この作動用
圧力通路１１６の途中には、ＥＧＲ調整弁１１２側から
順次に、ＥＧＲ用モジュレータ１１８とＥＧＲ制御用圧
力切換弁１２０とが介設されている。前記ＥＧＲ用モジ
ュレータ１１８は、ＥＧＲ還流通路１０６からの排気圧
力が排圧用圧力通路１２２を経て内部のダイヤフラム室
１２４に作用することによって、ＥＧＲ調整弁１１２の
圧力室１１４に作用する絞り弁２６上流側のボディ吸気
通路２２の吸気管圧力を制御するものである。前記ＥＧ
Ｒ制御用圧力切換弁１２０は、作動用圧力通路１１６を
開閉制御するものである。

【００２１】また、前記吸気マニホルド２８には、絞り
弁２６を迂回してボディ吸気通路２２とマニホルド吸気
通路３０とを連絡するスローバイパス通路１２６が設け
られているとともに、このスローバイパス通路１２６を
開閉調整するアイドル調整ねじ１２８が設けられてい
る。

【００２２】前記内燃機関２には、ディストリビュータ
１３０が設けられるとともに、バキュームアドバンサ１
３２が設けられている。バキュームアドバンサ１３２に
は、アドバンサ用第１圧力通路１３４とアドバンサ用第
２圧力通路１３６とが連絡されている。アドバンサ用第
１圧力通路１３４は、絞り弁２６よりも少許上流側のボ
ディ吸気通路２２に連絡されている。アドバンサ用第２
圧力通路１３６は、絞り弁２６よりも下流側のマニホル
ド吸気通路３０にガスフィルタ１３８を介して連絡され
ている。これにより、バキュームアドバンサ１３２は、
アドバンサ用第１圧力通路１３４とアドバンサ用第２圧
力通路１３６とから作用する吸気管圧力によって作動さ
れる。

【００２３】また、前記内燃機関２には、蒸発燃料を着
脱すべく吸着材を内蔵するキャニスタ１４０を設けてい
る。キャニスタ１４０は、エバポ通路１４２により燃料
タンク５２に連絡されているとともに、パージ通路１４
４によりマニホルド吸気通路３０に連絡されている。な
お、パージ通路１４４は、前記エアコン用バイパス通路
１００の途中に連絡されている。

【００２４】前記キャニスタ１４０には、離脱されてマ
ニホルド吸気通路３０に供給される蒸発燃料量を調整す
る蒸発燃料制御弁１４６が設けられている。この蒸発燃
料制御弁１４６の制御用圧力室１４８は、制御用第１圧
力通路１５０により絞り弁１２６上流側のボディ吸気通
路２２に連絡されているとともに、制御用第２圧力通路
１５２により吸気マニホルド２８に付設した水温感知弁
１５４に連絡されている。この水温感知弁１５４は、吸
気マニホルド２８に設けられた第２冷却水通路１５６の
冷却水温度状態によって開閉作動されるものである。

【００２５】また、前記内燃機関２には、排気中の酸素
濃度を検出して電気信号を出力する排気センサたるＯ2
センサ１５８を排気マニホルド４２のマニホルド排気通
路４４に臨ませて設けている。排気マニホルド４２に連
設される排気管４６の管排気通路４８には、排気圧力検
出用圧力通路１６０の一端側である排気圧力取入口１６
２を開口して設けている。この排気圧力検出用圧力通路
１６０の他端側は、排気圧力センサ１６４に連絡されて
いる。排気圧力検出用圧力通路１６０の途中には、排気
圧力取入口１６２側から順次に、オリフィス１６６とボ
リウム１６８とが設けられている。

【００２６】前記燃料噴射弁２４と、燃料ポンプリレー
６８と、燃料噴射レジスタ７０と、吸気圧力センサ７２
と、吸気温度センサ８２と、開度センサ８４と、冷却水
温度センサ９４と、アイドルスピード制御用バイパスバ
ルブ９８と、エアコン用バイパスバルブ１０２と、エア
コン用アンプ１０４と、ＥＧＲ制御用圧力切換弁１２０
と、Ｏ2 センサ１５８とは、制御手段（ＥＣＵ）１７０
に接続されている。

【００２７】この制御手段１７０には、また、ダイアグ
ノーシススイッチ１７２と、テストスイッチ１７４と、
エンジンチェックライト１７６と、シフトアップ表示ラ
イト１７８と、イグニションコイル１８０と、車速セン
サ１８２と、ダイアグノーシスランプ１８４と、イルミ
ネーションライト１８６と、ライトスイッチ１８８と、
メインリレー１９０と、メインスイッチ１９２と、クラ
ッチスイッチ１９４と、スタータ用スイッチ１９６と、
メインヒューズ１９８と、そしてバッテリ２００とが接
続されている。

【００２８】そして、この制御手段１７０は、Ｏ2 セン
サ１５８の検出信号を入力し、この検出信号により燃料
の基本量に補正量を加減して空燃比が目標値である理論
空燃比になるよう制御するとともに、前記補正量を学習
値として記憶して以後の補正量の算出に反映させるべく
制御するものである。

【００２９】このような空燃比制御装置において、内燃
機関２を始動した際に、記憶した学習値が基本量に対し
て所定以上の減ずべき補正量となっている場合には、記
憶した学習値を冷却水温度センサ９４の検出する冷却水
温度の低下状態に応じ減少させて、空燃比が目標値であ
る理論空燃比になるよう制御するものである。

【００３０】次に、この実施例の作用を図５のフローチ
ャートに基づいて説明する。

【００３１】制御手段１７０は、内燃機関２をスタート
（ステップ３００）すると、先ず、図５に示す如く、機
関回転数と機関負荷とにより分割した運転領域を識別
（ステップ３０２）する。

【００３２】次いで、このステップ３０２で識別された
運転領域毎に記憶している学習値ＦＬＡＦを読みだす。

【００３３】そして、読みだした学習値ＦＬＡＦが、図
６に示す如く、ベースたる基本量に対して所定以上の減
ずべき補正量であるか否かを判断（ステップ３０６）す
る。

【００３４】ステップ３０６において、学習値ＦＬＡＦ
が−αよりも小さい（ＦＬＡＦ≦０−α：ＹＥＳ）場合
には、図３に示す如く、記憶した学習値ＦＬＡＦを冷却
水温度センサ９４の検出する冷却水温度の低下状態に応
じ減少するよう、学習値補正減少値ＫＦＬＡＦにより補
正（ステップ３０８）する。

【００３５】この学習値ＦＬＡＦの補正は、図３からＦ
ＬＡＦ×（１−ＫＦＬＡＦ）により決定（ステップ３１
０）される。

【００３６】決定された学習値ＦＬＡＦによって空燃比
が目標値である理論空燃比になるように燃料量を補正
（ステップ３１２）し、これを繰り返す（ステップ３１
４）。

【００３７】この学習値ＦＬＡＦを冷却水温度に応じて
減少させる補正は、冷却水温度が所定温度以上に上昇す
るまで、実行される。

【００３８】なお、ステップ３０６において、学習値Ｆ
ＬＡＦが−αよりも大きい（ＦＬＡＦ≦０−α：ＮＯ）
場合には、記憶した学習値ＦＬＡＦをそのまま使用（ス
テップ３１６）することに決定し、決定された学習値Ｆ
ＬＡＦによって空燃比が目標値である理論空燃比になる
ように燃料量を補正（ステップ３１２）し、これを繰り
返す（ステップ３１４）。

【００３９】このように、制御手段１７０によって、内
燃機関２を始動した際に、記憶した学習値ＦＬＡＦが基
本量に対して所定以上の減ずべき補正量となっている場
合には、記憶した学習値ＦＬＡＦを内燃機関２の冷却水
温度の低下状態に応じ減少させて、空燃比が目標値にな
るよう制御する。

【００４０】これにより、内燃機関２を停止した際に、
例えば、キャニスタ１４０から蒸発燃料が供給されてい
て、図６に示す如く、リーン側に制御しようとする状態
の補正量が学習値として記憶され、その後に、停止した
内燃機関２が充分に冷却されてから始動して発進する場
合には、前回記憶した内燃機関２の停止時における学習
値を冷却水温度の低下状態に応じ減少させてリーン側に
制御し過ぎない状態の補正量とし、この補正量により空
燃比制御の一つの項目として補正を加え、空燃比を制御
する。

【００４１】このように、内燃機関２を停止した際に、
たとえリーン側に制御しようとする状態の補正量が学習
値として記憶されてしまい、停止した内燃機関２が充分
に冷却されてから始動して発進する場合にも、記憶した
学習値を冷却水温度の低下状態に応じ減少させてリーン
側に制御し過ぎない状態の補正量とすることにより、空
燃比が目標値である理論空燃比になるように制御するこ
とができる。

【００４２】このため、内燃機関２の冷機始動時におい
て、空燃比が徒にリーン側に制御されてしまうことがな
く、運転性を向上することができる。

【００４３】なお、学習値ＦＬＡＦを冷却水温度に応じ
て減少させる補正は、記憶した学習値ＦＬＡＦを冷却水
温度センサ９４の検出する冷却水温度の低下状態に応じ
減少するよう、図４に示し如く、学習値補正減少値ＫＦ
ＬＡＦを０〜１．０とし、ＦＬＡＦ×ＫＦＬＡＦにより
決定することもできる。

【００４４】

【発明の効果】このように、この発明によれば、内燃機
関を停止した際に、たとえリーン側に制御しようとする
状態の補正量が学習値として記憶されてしまい、停止し
た内燃機関が充分に冷却されてから始動して発進する場
合にも、記憶した学習値を冷却水温度の低下状態に応じ
減少させてリーン側に制御し過ぎない状態の補正量とす
ることにより、空燃比が目標値である理論空燃比になる
ように制御することができる。このため、内燃機関の冷
機始動時において、空燃比が徒にリーン側に制御されて
しまうことがなく、運転性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】空燃比制御装置を備えた内燃機関の構成図であ
る。

【図２】制御のフローチャートである。

【図３】学習値の冷却水温度による減少関係の説明図で
ある。

【図４】学習値の冷却水温度による減少関係の別の説明
図である。

【図５】機関回転数と機関負荷とによる運転領域の説明
図である。

【図６】基本値に対する学習値の説明図である。

【符号の説明】

２ 内燃機関 ２０ スロットルボディ ２２ ボディ吸気通路 ２４ 燃料噴射弁 ２８ 吸気マニホルド ３０ マニホルド吸気通路 ４２ 排気マニホルド ４４ マニホルド排気通路 ９４ 冷却水温度センサ １４０ キャニスタ １５８ Ｏ2 センサ １７０ 制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気センサの検出信号により燃料の基本
   量に補正量を加減して空燃比が目標値になるよう制御す
   るとともに前記補正量を学習値として記憶して以後の補
   正量の算出に反映させるべく制御する内燃機関の空燃比
   制御装置において、前記内燃機関を始動した際に前記記
   憶した学習値が前記基本量に対して所定以上の減ずべき
   補正量となっている場合には前記記憶した学習値を前記
   内燃機関の冷却水温度の低下状態に応じ減少させて空燃
   比が目標値になるよう制御する制御手段を設けたことを
   特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。