JPH0541818B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は内燃機関の空燃比制御方法に係り、特
に、自動車などの車両のエンジンの各種運転状態
を検出し、各運転状態に適合する空燃比によりエ
ンジンを制御するのに好適な内燃機関の空燃比制
御方法に関する。

〔従来技術〕

自動車などの車両において、軽負荷時エンジン
に供給される混合気の空燃比を理論空燃比近傍に
制御し、排気ガスを規制値内に抑制することが従
来から行なわれている。ところが、エンジンの負
荷が高負荷になつたときにも理論空燃比によつて
エンジンを制御したのでは、排気軽の温度が許容
限界を越える恐れがある。そこで、エンジンの負
荷が高負荷になつたとき、第１図のｂのＡ２で示
されるような排気系の温度を許容限界内に抑制す
る燃料増量値を含む空燃比によつてエンジンを制
御し、第１図のａのＡ１で示されるように、排気
系の温度を許容限界内に抑制することが従来から
行なわれていた。

しかし、従来の空燃比制御方法は、排気系の温
度が比較的低い低負荷状態から高負荷状態になつ
た直後から燃料増量が行なわれるので、第１図の
ｄのＡ４に示されるように燃料消費量が増大する
という欠点があつた。

そこで、ｂ図のＢ２で示されるように、高負荷
になつた一定時間Ｔ１経過後燃料増量を行なえ
ば、燃料消費量はｄのＢ４で示されるようにな
り、高負荷直後から燃料増量を行なう場合よりも
燃料が浪費されるのを防止できる。なお、この方
法の場合にも、ａ図のＢ１で示されるように排気
系の温度を許容限界内に抑制することができる。
しかし、この方法では、ｃ図のＢ３で示されるよ
うに、高負荷直後から燃料増量を行なつたときの
トルクＡ３よりもトルクが低下することが確認さ
れた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、高負荷時排気系の温度を許容
限界内に抑制する燃料増量を行う内燃機関におい
て、燃料消費量を抑制した状態でエンジンの出力
の低下を防止することができる内燃機関の空燃比
制御方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するために、本発明は、エンジ
ンの負荷及び回転数に基づいて、空燃比が所定空
燃比となる基準燃料噴射量を算出するとともに、
該算出結果に基づいて燃料噴射を実行するように
した内燃機関の空燃比制御方法において、 前記負荷が所定負荷以上か否かを判断し、 負荷が所定値以上の状態が、排気系の温度が許
容限界に近づくと想定される時間だけ継続したか
否かを判断し、 負荷が所定値以上で且つ負荷が所定値以上の状
態が、排気系の温度が許容限界に近づくと想定さ
れる時間だけ継続していないときには、エンジン
の空燃比が、排気系の温度を許容限界内に抑制す
る空燃比よりも稀薄で且つ前記所定空燃比より過
濃な空燃比となる高出力用増量値により前記基準
燃料噴射量を増量補正した量の燃料を噴射し、 負荷が所定値以上で且つ負荷が所定値以上の状
態が、排気系の温度が許容限界に近づくと想定さ
れる時間だけ継続したときには、エンジンの空燃
比が、排気系の温度を許容限界内に抑制する空燃
比となる排気系冷却用増量値により前記基準燃料
噴射量を増量補正した量の燃料を噴射するように
したことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。

第２図には、本発明を適用したシステムの構成
が示されている。

第２図において、エンジン１０の吸気系には、
エアフロメータ１２、スロツトル弁１４などが設
けられており、エアフロメータ１２を介して吸入
された空気がスロツトル弁１４を介してインテー
クマニホールド１６に供給され、燃料噴射弁１８
から噴射される燃料と混合する。混合気は吸入弁
２０を介して燃焼室２２に供給される。燃焼室２
２に供給された混合気が、シリンダヘツド２４に
設けられた点火プラグ２６によつて燃焼される
と、排気弁２８を介して排気系に排出される。シ
リンダブロツク３２にはエンジンの冷却水温を検
出する水温センサ３４が設けられている。又、イ
グナイタ３６からの点火信号を各気筒に分配する
デイストリビユータ３８には気筒判別センサ４
０、回転角センサ４２が内蔵されている。

エアフロメータ１２、水温センサ３４、気筒判
別センサ４０、回転角センサ４２など、エンジン
の各種運転状態を検出するセンサの検出出力は制
御装置４４に供給されている。

第３図には、制御装置４４をマイクロコンピユ
ータで構成した場合の構成が示されている。

制御装置４４は、第３図に示されるように、
CPU５０、RAM５２、ROM５４、入出力ポー
ト５６，５８、出力ポート６０，６２、Ａ−Ｄ変
換器６４、マルチプレクサ６６、駆動回路６８，
７０、波形整形回路７２から構成されており、
CPU５０、RAM５２、ROM５４、入出力ポー
ト５６，５８、出力ポート６０，６２がそれぞれ
バスライン７６で接続されている。

エアフロメータ１２、水温センサ３４の検出出
力はマルチプレクサ６６、Ａ−Ｄ変換器６４を介
して入出力ポート５６に供給される、気筒判別セ
ンサ４０、回転角センサ４２の検出出力は波形成
形回路７２を介して入出力ポート５８に供給され
る。イグナイタ３６は出力ポート６０、駆動回路
６８を介して出力される制御信号により点火信号
をデイストリビユータ３８に供給することができ
る。又、燃料噴射弁１８は、出力ポート６２、駆
動回路７０を介して出力される制御信号により噴
射時間が制御される。

以上の構成から、制御装置４４は、エンジンの
各種運転状態を検出するセンサの検出出力を取込
み、各運転状態に適合する燃料噴射時間を演算し
燃料噴射弁１８を制御することができる。なお、
各運転状態に適合する燃料噴射時間は予めROM
５４に格納されている。又、本発明は、エンジン
の負荷が高負荷になつたとき、エンジン出力を高
める燃料増量値（高出力用燃料増量値）と基準燃
料噴射量（エンジン負荷とエンジン回転数に基づ
いて生成される燃料噴射量）とに従つた空燃比
で、且つ軽負荷時より過濃な空燃比によりエンジ
ンを一定時間制御し、一定時間経過後、例えば、
燃料増量制御の開始に伴つて排気系の温度が許容
限界に近づいたと想定される時間が経過したとき
に、前記空燃比よりも過濃の空燃比であつて、排
気系の温度を許容限界内に抑制する燃料増量値
（排気系冷却用燃料増量値）と基準燃料噴射量と
に従つた空燃比によりエンジンを制御することを
特徴とするところから、本実施例においては、前
記空燃比に対応した燃料噴射時間としての数値が
予めROM５４に格納されている。

本実施例は以上の構成からなり、次にその作用
を説明する。

第４図には、燃料噴射時間τ計算用割込みルー
チンのフローチヤートが示されている。

まずステツプ100において、エアフロメータ１
２による吸入空気量Ｑ、回転角センサ４２による
エンジン回転速度Ｎ、水温センサ３４によるエン
ジン水温THWなどから、エンジンの運転状態に
適合する燃料噴射時間τを演算しステツプ102に
移る。ステツプ102においては、エンジン出力を
高める燃料増量値を含む空燃比によりエンジンが
制御された一定時間経過したことを示すフラグｆ
が１となつているか否かの判定を行なう。

ステツプ102においてYESと判定され、前記一
定時間が経過したときにはステツプ104に移る。
ステツプ104においては、エンジン負荷が高負荷
か否かの判定を行なう。このエンジン負荷の判定
は、例えばエンジン１回転あたりの吸入空気量が
0.5／revを越えたか否かによつて行なう、ステ
ツプ104でＱ／Ｎ＜0.5／revと判定されたとき
には、エンジン負荷が軽負荷と判定されたステツ
プ106に移る。ステツプ106ではフラグｆの値を０
にセツトし、ステツプ108に移る。ステツプ108に
おいては、ステツプ100で算出された燃料噴射時
間τによつて燃料噴射弁１８を制御する。

一方、ステツプ104において、Ｑ／Ｎ＞0.5／
revのときには高負荷と判定されステツプ110に移
る。ステツプ110においては、排気系の温度を許
容限界内に抑制する燃料増量値を含む空燃比によ
つてエンジンを制御するために、ステツプ100で
算出された燃料噴射時間τを、例えば15％延長す
る燃料噴射時間によつて燃料噴射弁１８を制御す
る。

又、ステツプ102においてNOと判定されたと
き、即ちフラグｆが０のときにはステツプ112に
移る。ステツプ112においては、ステツプ114と同
様エンジン負荷が高負荷か否かの判定を行なう。
ステツプ112においてNOと判定されエンジン負
荷が軽負荷のときにはステツプ114に移り、第１
図に示す一定時間Ｔ２に対応するRAM５２のカ
ウンタ値を100にセツトしステツプ116に移る。ス
テツプ116ではステツプ100で算出された燃料噴射
時間τによつて燃料噴射弁１８を制御する。即
ち、このときにはエンジン負荷が軽負荷であるの
で燃料増量は行なわない。

ステツプ112でYESと判定され、エンジン負荷
が高負荷になつたときにはステツプ118に移り、
前記カウンタ値を−１減算しステツプ120に移る。
ステツプ120においてはカウンタ値が０か否かの
判定を行なう。即ち、第１図に示す一定時間Ｔ２
を経過したか否かの判定を行なう。ステツプ120
でNOと判定されたとき、即ち前記一定時間Ｔ２
内のときにはステツプ122に移る。このステツプ
では、第１図のｂのＣ２で示されるようなエンジ
ン出力を高める増量値を含む空燃比によつてエン
ジンを制御するために、ステツプ100で演算され
た燃料噴射時間τを、例えば７％延長した燃料噴
射時間で燃料噴射弁１８を制御する。

ステツプ120でYESと判定され、前記一定時間
Ｔ２を経過したときにはステツプ124に移り、ス
テツプ110と同様燃料噴射時間を15％延長した燃
料噴射時間によつて燃料噴射弁１８を制御する。
この後ステツプ126の処理に移り、フラグｆを１
にセツトし割込みルーチンの処理が全て終了す
る。

このように本実施例においては、エンジンの負
荷が高負荷になつたとき、第１図ｂに示されるよ
うに、排気系の温度を許容限界内に抑制する燃料
増量値よりも少ない燃料増量値によつてエンジン
が制御されるので、ｄのＣ４で示されるように高
負荷直後から燃料増量する場合よりも燃料が浪費
されるのを防止することができる。又さらに、ｃ
のＣ３で示されるように、燃料増量を一定時間遅
延する場合Ｂ３、あるいは高負荷直後から燃料増
量を行なう場合Ａ３よりもエンジンのトルクを増
加させることができる。即ち、燃料増量を遅延す
る場合（曲線Ｂ３）は燃料増量が一定時間Ｔ１遅
延されるので、その間トルクが低下する。一方高
負荷直後から燃料増量を行なうＡ３の場合には高
負荷直後の空燃比が過濃となりすぎるので、トル
クアツプを図ることができない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、エンジ
ンの負荷が軽負荷から高負荷になつた燃料増量時
に、排気系冷却用燃料増量値より小さい燃料増量
値を示す高出力用燃料増量値に従つて空燃比を過
濃とする空燃比制御を実行し、その後排気系冷却
用燃料増量値に従つて空燃比を過濃とする空燃比
制御を実行するようにしたため、エンジンの負荷
が軽負荷から高負荷になつたときの燃料増量時
に、燃料消費量を抑制した状態でエンジンの出力
の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図のａ〜ｄは内燃機関の空燃比制御方法に
よるエンジンの特性図、第２図は本発明を適用し
た内燃機関のシステム構成図、第３図は第２図に
示す制御装置の構成図、第４図は本発明に係る作
用を説明するためのフローチヤートである。 １０……エンジン、１２……エアフロメータ、
１８……燃料噴射弁、３４……水温センサ、４２
……回転角センサ、４４……制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの負荷及び回転数に基づいて、空燃
   比が所定空燃比となる基準燃料噴射量を算出する
   とともに、該算出結果に基づいて燃料噴射を実行
   するようにした内燃機関の空燃比制御方法におい
   て、 前記負荷が所定負荷以上か否かを判断し、 負荷が所定値以上の状態が、排気系の温度が許
   容限界に近づくと想定される時間だけ継続したか
   否かを判断し、 負荷が所定値以上で且つ負荷が所定値以上の状
   態が、排気系の温度が許容限界に近づくと想定さ
   れる時間だけ継続していないときには、エンジン
   の空燃比が、排気系の温度を許容限界内に抑制す
   る空燃比よりも稀薄で且つ前記所定空燃比より過
   濃な空燃比となる高出力用増量値により前記基準
   燃料噴射量を増量補正した量の燃料を噴射し、 負荷が所定値以上で且つ負荷が所定値以上の状
   態が、排気系の温度が許容限界に近づくと想定さ
   れる時間だけ継続したときには、エンジンの空燃
   比が、排気系の温度を許容限界内に抑制する空燃
   比となる排気系冷却用増量値により前記基準燃料
   噴射量を増量補正した量の燃料を噴射するように
   したことを特徴とする内燃機関の空燃比制御方
   法。