JPH09184441A - 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
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- JPH09184441A JPH09184441A JP34402095A JP34402095A JPH09184441A JP H09184441 A JPH09184441 A JP H09184441A JP 34402095 A JP34402095 A JP 34402095A JP 34402095 A JP34402095 A JP 34402095A JP H09184441 A JPH09184441 A JP H09184441A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 例えばリーン・ストイキの切り換え時の目標
空燃比の段差を小さく抑える制御を行って、切換時のト
ルクショックの軽減を図ることを目的とする。 【解決手段】 Ｓ１では、ＮｅとＴｐとに基づいて、リ
ーン領域条件が成立しているか否かを判定し、Ｓ２で
は、ＴＶＯに基づいて、リーン領域条件が成立している
か否かを判定し、Ｓ３では、Ｔｗに基づいて、リーン領
域条件が成立しているか否かを判定する。Ｓ４において
は、リーン領域運転を行う際の目標空燃比を得るための
空燃比補正係数ＤＭＬをＮｅ及びＴｐにより演算し、Ｓ
５においては、ストイキ領域，リッチ領域運転を行う際
の目標空燃比を得るための空燃比補正係数ＤＭＬをＮｅ
及びＴｐにより演算する。Ｓ６においては、ＴＶＯに対
応する空燃比補正係数下限値（リミッタ値）ＤＬＭＮを
演算する。Ｓ７では、ＤＭＬとＤＬＭＮとを比較し、Ｄ
ＭＬ＞ＤＬＭＮであれば、そのときのＤＭＬを空燃比補
正係数として設定し、ＤＭＬ≦ＤＬＭＮであれば、Ｓ８
に進んで、空燃比補正係数ＤＭＬをリミッタ値ＤＬＭＮ
に制限する（ＤＭＬ＝ＤＬＭＮ）。
空燃比の段差を小さく抑える制御を行って、切換時のト
ルクショックの軽減を図ることを目的とする。 【解決手段】 Ｓ１では、ＮｅとＴｐとに基づいて、リ
ーン領域条件が成立しているか否かを判定し、Ｓ２で
は、ＴＶＯに基づいて、リーン領域条件が成立している
か否かを判定し、Ｓ３では、Ｔｗに基づいて、リーン領
域条件が成立しているか否かを判定する。Ｓ４において
は、リーン領域運転を行う際の目標空燃比を得るための
空燃比補正係数ＤＭＬをＮｅ及びＴｐにより演算し、Ｓ
５においては、ストイキ領域，リッチ領域運転を行う際
の目標空燃比を得るための空燃比補正係数ＤＭＬをＮｅ
及びＴｐにより演算する。Ｓ６においては、ＴＶＯに対
応する空燃比補正係数下限値（リミッタ値）ＤＬＭＮを
演算する。Ｓ７では、ＤＭＬとＤＬＭＮとを比較し、Ｄ
ＭＬ＞ＤＬＭＮであれば、そのときのＤＭＬを空燃比補
正係数として設定し、ＤＭＬ≦ＤＬＭＮであれば、Ｓ８
に進んで、空燃比補正係数ＤＭＬをリミッタ値ＤＬＭＮ
に制限する（ＤＭＬ＝ＤＬＭＮ）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の空燃比
制御装置に関し、詳しくは、例えば希薄（リーン）燃焼
エンジン等の適正空燃比制御による運転性向上技術に関
する。
制御装置に関し、詳しくは、例えば希薄（リーン）燃焼
エンジン等の適正空燃比制御による運転性向上技術に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両に搭載されるエンジンとし
て、理論空燃比よりも希薄（リーン）な空燃比で燃焼さ
せる所謂希薄燃焼機関（以下、リーンバーンエンジン）
が知られている。かかるリーンバーンエンジンにおい
て、本出願人は、エンジン負荷としての機関に吸入され
る質量空気量相当の燃料噴射量Ｔｐ，回転速度Ｎｅ，水
温Ｔｗ，スロットルバルブ開度ＴＶＯにより総合的にリ
ーン領域を設定し、これらＴｐ，Ｎｅ，Ｔｗ，ＴＶＯに
基づいてリーン領域を判定することを提案している。
て、理論空燃比よりも希薄（リーン）な空燃比で燃焼さ
せる所謂希薄燃焼機関（以下、リーンバーンエンジン）
が知られている。かかるリーンバーンエンジンにおい
て、本出願人は、エンジン負荷としての機関に吸入され
る質量空気量相当の燃料噴射量Ｔｐ，回転速度Ｎｅ，水
温Ｔｗ，スロットルバルブ開度ＴＶＯにより総合的にリ
ーン領域を設定し、これらＴｐ，Ｎｅ，Ｔｗ，ＴＶＯに
基づいてリーン領域を判定することを提案している。
【０００３】即ち、図５（Ａ）〜（Ｃ）の全てを満足し
た場合にリーン領域であると判定する。そして、リーン
領域と判定された場合には、図５（Ａ）に示すマップか
ら、ＴｐとＮｅとにより目標空燃比を決定するようにし
ており、又、同図（Ａ）に示す如く、エンジン負荷（Ｔ
ｐ）が高くなるにつれて、目標空燃比をリッチにして、
リーン運転とストイキ運転との切換時のトルクショック
を軽減するようにしている。
た場合にリーン領域であると判定する。そして、リーン
領域と判定された場合には、図５（Ａ）に示すマップか
ら、ＴｐとＮｅとにより目標空燃比を決定するようにし
ており、又、同図（Ａ）に示す如く、エンジン負荷（Ｔ
ｐ）が高くなるにつれて、目標空燃比をリッチにして、
リーン運転とストイキ運転との切換時のトルクショック
を軽減するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなリーンバーンエンジンの空燃比制御技術にあって
は、低地では良好な運転性が得られるが、高地では空気
密度が薄いため、良好な運転性が得られないという問題
点があり、改善の余地があった。即ち、低地の場合は、
図５（Ａ）に示すようなリーンマップにおいて、燃料噴
射量Ｔｐ若しくは回転速度Ｎｅの上昇にしたがって、空
燃比は２４→２３→２２→２１と徐々に変化するため、
トルクショックは小さい。
うなリーンバーンエンジンの空燃比制御技術にあって
は、低地では良好な運転性が得られるが、高地では空気
密度が薄いため、良好な運転性が得られないという問題
点があり、改善の余地があった。即ち、低地の場合は、
図５（Ａ）に示すようなリーンマップにおいて、燃料噴
射量Ｔｐ若しくは回転速度Ｎｅの上昇にしたがって、空
燃比は２４→２３→２２→２１と徐々に変化するため、
トルクショックは小さい。
【０００５】一方、高地ではスロットルバルブ開度大と
なっても質量空気量が上がらないため、スロットルバル
ブ開度が図６（Ａ）に示すようにａだけ異なり、従っ
て、質量空気量相当のＴｐも上がらないことから、図５
（Ａ）のマップからリーン領域を判定するが、図５
（Ｃ）のマップにおける判定はリーン領域から外れてし
まう。
なっても質量空気量が上がらないため、スロットルバル
ブ開度が図６（Ａ）に示すようにａだけ異なり、従っ
て、質量空気量相当のＴｐも上がらないことから、図５
（Ａ）のマップからリーン領域を判定するが、図５
（Ｃ）のマップにおける判定はリーン領域から外れてし
まう。
【０００６】このため、スロットルバルブ開度大をトリ
ガして、例えば空燃比が２４から１５へと切り換わり、
大きなトルクショックが発生する。即ち、図６（Ｂ）に
示すスロットルバルブ開度ＴＶＯと目標空燃比を得るた
めの空燃比補正係数ＤＭＬのマップ上では、一点鎖線で
示されるＤＭＬ変化となるが、実際には、スロットルバ
ルブ開度ＴＶＯ大によるリーン・ストイキの切り換えが
起こるため、この切換時の目標空燃比の段差が同図
（Ｂ）に示すｂ´（低地ではｂ）と大きくなり、トルク
ショックが大となる。
ガして、例えば空燃比が２４から１５へと切り換わり、
大きなトルクショックが発生する。即ち、図６（Ｂ）に
示すスロットルバルブ開度ＴＶＯと目標空燃比を得るた
めの空燃比補正係数ＤＭＬのマップ上では、一点鎖線で
示されるＤＭＬ変化となるが、実際には、スロットルバ
ルブ開度ＴＶＯ大によるリーン・ストイキの切り換えが
起こるため、この切換時の目標空燃比の段差が同図
（Ｂ）に示すｂ´（低地ではｂ）と大きくなり、トルク
ショックが大となる。
【０００７】尚、大気圧センサを設けて、高地判断を行
えば、上記の問題点を解決できるが、大気圧センサは高
価であり、これの使用は避けたいところである。又、大
気圧センサを設けずに、大気圧を推定する技術もある
が、この推定では誤差が大きく、推定に時間がかかると
言う問題点があり、好ましいものとは言えない。
えば、上記の問題点を解決できるが、大気圧センサは高
価であり、これの使用は避けたいところである。又、大
気圧センサを設けずに、大気圧を推定する技術もある
が、この推定では誤差が大きく、推定に時間がかかると
言う問題点があり、好ましいものとは言えない。
【０００８】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、例えばリーン・ストイキの切り換え時の目標
空燃比の段差を小さく抑える制御を行って、切換時のト
ルクショックの軽減を図ることを目的とする。
点に鑑み、例えばリーン・ストイキの切り換え時の目標
空燃比の段差を小さく抑える制御を行って、切換時のト
ルクショックの軽減を図ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は、図１に示すように、内燃機関の吸気通路に介
装されたスロットルバルブ開度の検出手段を含む機関運
転条件を検出する機関運転条件検出手段と、前記機関運
転条件検出手段により検出された機関運転条件に基づい
て、第１の濃度の空燃比で燃焼させる領域であるか該第
１の濃度の空燃比領域よりも濃い第２の濃度の空燃比で
燃焼させる領域であるかを判定する燃焼領域判定手段
と、前記燃焼領域判定手段で判定された燃焼領域毎に、
少なくとも機関に吸入される質量空気量に基づいて決定
される目標空燃比を得るための空燃比補正係数を前記機
関運転条件検出手段により検出された機関運転条件によ
り演算する空燃比補正係数演算手段と、前記スロットル
バルブ開度検出手段により検出されたスロットルバルブ
開度に対応する空燃比補正係数下限値を演算する空燃比
補正係数下限値演算手段と、前記空燃比補正係数を前記
下限値に制限する空燃比補正係数制限手段と、前記制限
手段により制限された空燃比補正係数で補正して得た目
標空燃比となるように燃料供給量を演算する燃料供給量
演算手段と、前記燃料供給量演算手段により演算された
燃料供給量となるように燃料供給手段を制御する制御手
段と、を含んで構成した。
る発明は、図１に示すように、内燃機関の吸気通路に介
装されたスロットルバルブ開度の検出手段を含む機関運
転条件を検出する機関運転条件検出手段と、前記機関運
転条件検出手段により検出された機関運転条件に基づい
て、第１の濃度の空燃比で燃焼させる領域であるか該第
１の濃度の空燃比領域よりも濃い第２の濃度の空燃比で
燃焼させる領域であるかを判定する燃焼領域判定手段
と、前記燃焼領域判定手段で判定された燃焼領域毎に、
少なくとも機関に吸入される質量空気量に基づいて決定
される目標空燃比を得るための空燃比補正係数を前記機
関運転条件検出手段により検出された機関運転条件によ
り演算する空燃比補正係数演算手段と、前記スロットル
バルブ開度検出手段により検出されたスロットルバルブ
開度に対応する空燃比補正係数下限値を演算する空燃比
補正係数下限値演算手段と、前記空燃比補正係数を前記
下限値に制限する空燃比補正係数制限手段と、前記制限
手段により制限された空燃比補正係数で補正して得た目
標空燃比となるように燃料供給量を演算する燃料供給量
演算手段と、前記燃料供給量演算手段により演算された
燃料供給量となるように燃料供給手段を制御する制御手
段と、を含んで構成した。
【００１０】請求項２に係る発明は、前記第１の濃度の
空燃比で燃焼させる領域を、理論空燃比より希薄なリー
ン燃焼領域とし、第２の濃度の空燃比で燃焼させる領域
を、理論空燃比のストイキ燃焼領域又は理論空燃比より
過濃なリッチ燃焼領域とした。請求項３に係る発明は、
前記機関運転条件検出手段として、機関回転速度を検出
する機関回転速度検出手段と、機関に吸入される質量空
気量相当の基本燃料供給量を演算する基本燃料供給量演
算手段と、を設けるようにした。
空燃比で燃焼させる領域を、理論空燃比より希薄なリー
ン燃焼領域とし、第２の濃度の空燃比で燃焼させる領域
を、理論空燃比のストイキ燃焼領域又は理論空燃比より
過濃なリッチ燃焼領域とした。請求項３に係る発明は、
前記機関運転条件検出手段として、機関回転速度を検出
する機関回転速度検出手段と、機関に吸入される質量空
気量相当の基本燃料供給量を演算する基本燃料供給量演
算手段と、を設けるようにした。
【００１１】請求項４に係る発明は、前記機関運転条件
検出手段として、機関温度を検出する機関温度検出手段
を設けるようにした。請求項５に係る発明は、前記空燃
比補正係数下限値を、演算された空燃比補正係数の値を
スロットルバルブ開度の全開付近で乗り越える値に設定
するようにした。
検出手段として、機関温度を検出する機関温度検出手段
を設けるようにした。請求項５に係る発明は、前記空燃
比補正係数下限値を、演算された空燃比補正係数の値を
スロットルバルブ開度の全開付近で乗り越える値に設定
するようにした。
【００１２】請求項６に係る発明は、機関運転条件に基
づいて、第１の濃度の空燃比で燃焼させる領域であるか
該第１の濃度の空燃比領域よりも濃い第２の濃度の空燃
比で燃焼させる領域であるかを判定し、判定された燃焼
領域毎に、少なくとも機関に吸入される質量空気量に基
づいて決定される目標空燃比を得るための空燃比補正係
数を機関運転条件により演算し、この空燃比補正係数
を、スロットルバルブ開度に対応して演算したする空燃
比補正係数下限値に制限することにより、第１の濃度の
空燃比で燃焼させる領域から第２の濃度の空燃比で燃焼
させる領域の切り換え時に空燃比補正係数を徐々に変化
させるようにした。
づいて、第１の濃度の空燃比で燃焼させる領域であるか
該第１の濃度の空燃比領域よりも濃い第２の濃度の空燃
比で燃焼させる領域であるかを判定し、判定された燃焼
領域毎に、少なくとも機関に吸入される質量空気量に基
づいて決定される目標空燃比を得るための空燃比補正係
数を機関運転条件により演算し、この空燃比補正係数
を、スロットルバルブ開度に対応して演算したする空燃
比補正係数下限値に制限することにより、第１の濃度の
空燃比で燃焼させる領域から第２の濃度の空燃比で燃焼
させる領域の切り換え時に空燃比補正係数を徐々に変化
させるようにした。
【００１３】
【発明の効果】以上の請求項１及び６に係る発明によれ
ば、スロットルバルブ開度に対応する空燃比補正係数下
限値を演算し、空燃比補正係数を前記下限値に制限する
ことにより、例えば、リーン・ストイキの切り換え時に
空燃比補正係数が徐々に変化するようにして、目標空燃
比の段差を小さく抑えることが可能となり、トルクショ
ックの軽減を図ることができ、低地、高地共に良好な運
転性を確保することができる。
ば、スロットルバルブ開度に対応する空燃比補正係数下
限値を演算し、空燃比補正係数を前記下限値に制限する
ことにより、例えば、リーン・ストイキの切り換え時に
空燃比補正係数が徐々に変化するようにして、目標空燃
比の段差を小さく抑えることが可能となり、トルクショ
ックの軽減を図ることができ、低地、高地共に良好な運
転性を確保することができる。
【００１４】請求項２に係る発明によれば、理論空燃比
よりも希薄（リーン）な空燃比で燃焼させる希薄燃焼機
関において、低地、高地共に良好な運転性を確保するこ
とができる。請求項３及び４に係る発明によれば、機関
回転速度、質量空気量相当の基本燃料供給量更には機関
温度に基づいて総合的に空燃比領域を設定でき、これら
の要素からリーン領域を的確に判定できる。
よりも希薄（リーン）な空燃比で燃焼させる希薄燃焼機
関において、低地、高地共に良好な運転性を確保するこ
とができる。請求項３及び４に係る発明によれば、機関
回転速度、質量空気量相当の基本燃料供給量更には機関
温度に基づいて総合的に空燃比領域を設定でき、これら
の要素からリーン領域を的確に判定できる。
【００１５】請求項５に係る発明によれば、第１の濃度
の空燃比で燃焼させる領域（希薄燃焼機関ではリーン領
域）を最大限に活かすことができる。
の空燃比で燃焼させる領域（希薄燃焼機関ではリーン領
域）を最大限に活かすことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明を詳述する。図２は、本発明の内燃機関の一実施
形態としての、リーンバーンエンジンのシステム構成図
であり、エンジン１には、エアフローメータ２で計量さ
れた空気が吸引され、かかる空気と燃料供給手段として
の燃料噴射弁３から噴射される燃料とによって所定空燃
比の混合気が形成される。
本発明を詳述する。図２は、本発明の内燃機関の一実施
形態としての、リーンバーンエンジンのシステム構成図
であり、エンジン１には、エアフローメータ２で計量さ
れた空気が吸引され、かかる空気と燃料供給手段として
の燃料噴射弁３から噴射される燃料とによって所定空燃
比の混合気が形成される。
【００１７】エンジン１からの排気は、排気通路４途中
に設けられた触媒装置５で浄化されて排出される。前記
燃料噴射弁３による燃料噴射量は、コントロールユニッ
ト６から出力される噴射パルス信号のパルス幅に応じて
制御される。前記コントロールユニット６には、機関運
転条件検出手段として、前記エアフローメータ２からの
吸入空気量（質量空気量）信号Ｑａ、クランク軸又はカ
ム軸からの回転信号を取り出す回転センサ７からの機関
回転速度信号Ｎｅ、触媒装置５の上流側の排気通路４に
設けられて排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ（空
燃比検出手段）８からの酸素濃度信号、スロットルバル
ブ９のバルブ開度の検出手段としてのスロットルセンサ
１０からのスロットルバルブ開度信号ＴＶＯ、機関温度
としてのエンジン冷却水温度を検出する水温センサ１１
からの水温信号Ｔｗ等が入力される。
に設けられた触媒装置５で浄化されて排出される。前記
燃料噴射弁３による燃料噴射量は、コントロールユニッ
ト６から出力される噴射パルス信号のパルス幅に応じて
制御される。前記コントロールユニット６には、機関運
転条件検出手段として、前記エアフローメータ２からの
吸入空気量（質量空気量）信号Ｑａ、クランク軸又はカ
ム軸からの回転信号を取り出す回転センサ７からの機関
回転速度信号Ｎｅ、触媒装置５の上流側の排気通路４に
設けられて排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ（空
燃比検出手段）８からの酸素濃度信号、スロットルバル
ブ９のバルブ開度の検出手段としてのスロットルセンサ
１０からのスロットルバルブ開度信号ＴＶＯ、機関温度
としてのエンジン冷却水温度を検出する水温センサ１１
からの水温信号Ｔｗ等が入力される。
【００１８】尚、酸素センサ８は、例えば、基準酸素濃
度は排気中の酸素濃度との比に応じた起電力を発生する
酸素濃淡電池であり、理論空燃比を境に酸素濃度が急変
することに対応して、理論空燃比によりもリッチ側では
出力が高くなり、リーン側では出力が低くなることで理
論空燃比を検出できるセンサである。ここで、本実施形
態のエンジン１は、空燃比＝２２程度のリーン空燃比で
燃焼を行わせるリーンバーンエンジンであり、リーン空
燃比燃焼での運転と、理論空燃比付近でのストイキ燃焼
運転と、理論空燃比より濃いリッチ空燃比燃焼での運転
と、を運転条件（例えば、回転速度Ｎｅ，基本噴射パル
ス幅Ｔｐ）に応じて切り換えるようになっている。
度は排気中の酸素濃度との比に応じた起電力を発生する
酸素濃淡電池であり、理論空燃比を境に酸素濃度が急変
することに対応して、理論空燃比によりもリッチ側では
出力が高くなり、リーン側では出力が低くなることで理
論空燃比を検出できるセンサである。ここで、本実施形
態のエンジン１は、空燃比＝２２程度のリーン空燃比で
燃焼を行わせるリーンバーンエンジンであり、リーン空
燃比燃焼での運転と、理論空燃比付近でのストイキ燃焼
運転と、理論空燃比より濃いリッチ空燃比燃焼での運転
と、を運転条件（例えば、回転速度Ｎｅ，基本噴射パル
ス幅Ｔｐ）に応じて切り換えるようになっている。
【００１９】従って、コントロールユニット１１は、リ
ーン制御とリーン制御以外のストイキ制御及びリッチ制
御とを適宜選択する機能を装備しており、目標空燃比を
得るための空燃比補正係数ＤＭＬは、図３のフローチャ
ートの如く演算され、図４のフローチャートの如く燃料
噴射制御が実行される。即ち、本発明の実施形態におい
ては、回転速度Ｎｅ，基本噴射パルス幅Ｔｐ、スロット
ルバルブ開度ＴＶＯ、水温Ｔｗに基づいて、第１の濃度
の空燃比としての前記リーン空燃比で燃焼させるリーン
領域であるか該第１の濃度の空燃比領域よりも濃い第２
の濃度の空燃比としての前記ストイキ空燃比又はリッチ
空燃比で燃焼させるストイキ領域又はリッチ領域である
かを判定する燃焼領域判定手段と、この燃焼領域判定手
段で判定された燃焼領域毎に、少なくとも機関に吸入さ
れる質量空気量に基づいて決定される目標空燃比を得る
ための空燃比補正係数ＤＭＬを前記回転速度Ｎｅ及び基
本噴射パルス幅Ｔｐにより演算する空燃比補正係数演算
手段と、スロットルセンサにより検出されたスロットル
バルブ開度ＴＶＯに対応する空燃比補正係数下限値ＤＬ
ＭＮを演算する空燃比補正係数下限値演算手段と、前記
空燃比補正係数ＤＭＬを前記下限値ＤＬＭＮに制限する
空燃比補正係数制限手段と、この制限手段により制限さ
れた空燃比補正係数ＤＭＬで補正して得た目標空燃比と
なるように燃料噴射量Ｔｉを演算する燃料供給量演算手
段と、この燃料供給量演算手段により演算された燃料供
給量となるように燃料噴射弁３を制御する制御手段と、
を含んで構成され，、これらの各手段の機能は、コント
ロールユニット６にソフトウェア的に装備されている。
ーン制御とリーン制御以外のストイキ制御及びリッチ制
御とを適宜選択する機能を装備しており、目標空燃比を
得るための空燃比補正係数ＤＭＬは、図３のフローチャ
ートの如く演算され、図４のフローチャートの如く燃料
噴射制御が実行される。即ち、本発明の実施形態におい
ては、回転速度Ｎｅ，基本噴射パルス幅Ｔｐ、スロット
ルバルブ開度ＴＶＯ、水温Ｔｗに基づいて、第１の濃度
の空燃比としての前記リーン空燃比で燃焼させるリーン
領域であるか該第１の濃度の空燃比領域よりも濃い第２
の濃度の空燃比としての前記ストイキ空燃比又はリッチ
空燃比で燃焼させるストイキ領域又はリッチ領域である
かを判定する燃焼領域判定手段と、この燃焼領域判定手
段で判定された燃焼領域毎に、少なくとも機関に吸入さ
れる質量空気量に基づいて決定される目標空燃比を得る
ための空燃比補正係数ＤＭＬを前記回転速度Ｎｅ及び基
本噴射パルス幅Ｔｐにより演算する空燃比補正係数演算
手段と、スロットルセンサにより検出されたスロットル
バルブ開度ＴＶＯに対応する空燃比補正係数下限値ＤＬ
ＭＮを演算する空燃比補正係数下限値演算手段と、前記
空燃比補正係数ＤＭＬを前記下限値ＤＬＭＮに制限する
空燃比補正係数制限手段と、この制限手段により制限さ
れた空燃比補正係数ＤＭＬで補正して得た目標空燃比と
なるように燃料噴射量Ｔｉを演算する燃料供給量演算手
段と、この燃料供給量演算手段により演算された燃料供
給量となるように燃料噴射弁３を制御する制御手段と、
を含んで構成され，、これらの各手段の機能は、コント
ロールユニット６にソフトウェア的に装備されている。
【００２０】次に、上述した図３のフローチャートに基
づいて、目標空燃比を得るための空燃比補正係数ＤＭＬ
の演算の様子を説明する。即ち、フローチャートにおい
て、ステップ１（図ではＳ１、以下同様）では、回転速
度Ｎｅと基本噴射パルス幅Ｔｐとに基づいて、リーン領
域条件が成立しているか、ストイキ領域，リッチ領域条
件が成立しているかを判定する。この場合、図５（Ａ）
のマップを参照して、条件判定を行う。
づいて、目標空燃比を得るための空燃比補正係数ＤＭＬ
の演算の様子を説明する。即ち、フローチャートにおい
て、ステップ１（図ではＳ１、以下同様）では、回転速
度Ｎｅと基本噴射パルス幅Ｔｐとに基づいて、リーン領
域条件が成立しているか、ストイキ領域，リッチ領域条
件が成立しているかを判定する。この場合、図５（Ａ）
のマップを参照して、条件判定を行う。
【００２１】ステップ２では、スロットルバルブ開度Ｔ
ＶＯに基づいて、リーン領域条件が成立しているか、ス
トイキ領域，リッチ領域条件が成立しているかを判定す
る。この場合、図５（Ｃ）のマップを参照して、条件判
定を行う。ステップ３では、エンジン水温Ｔｗに基づい
て、リーン領域条件が成立しているか、ストイキ領域，
リッチ領域条件が成立しているかを判定する。この場
合、図５（Ｂ）のマップを参照して、条件判定を行う。
ＶＯに基づいて、リーン領域条件が成立しているか、ス
トイキ領域，リッチ領域条件が成立しているかを判定す
る。この場合、図５（Ｃ）のマップを参照して、条件判
定を行う。ステップ３では、エンジン水温Ｔｗに基づい
て、リーン領域条件が成立しているか、ストイキ領域，
リッチ領域条件が成立しているかを判定する。この場
合、図５（Ｂ）のマップを参照して、条件判定を行う。
【００２２】ステップ１〜３の全てにおいて、リーン領
域条件が成立している判定されると、ステップ４に進
み、ステップ１〜３のいずれかがストイキ領域，リッチ
領域条件が成立していると判定されると、ステップ５に
進む。ステップ４においては、リーン領域運転を行う際
の目標空燃比を得るための空燃比補正係数ＤＭＬを前記
回転速度Ｎｅ及び基本噴射パルス幅Ｔｐにより演算す
る。
域条件が成立している判定されると、ステップ４に進
み、ステップ１〜３のいずれかがストイキ領域，リッチ
領域条件が成立していると判定されると、ステップ５に
進む。ステップ４においては、リーン領域運転を行う際
の目標空燃比を得るための空燃比補正係数ＤＭＬを前記
回転速度Ｎｅ及び基本噴射パルス幅Ｔｐにより演算す
る。
【００２３】この場合、図５（Ａ）のマップから参照さ
れる目標空燃比を得るための空燃比補正係数ＤＭＬ（例
えば空燃比２２相当値）を演算する。ステップ５におい
ては、ストイキ領域，リッチ領域運転を行う際の目標空
燃比を得るための空燃比補正係数ＤＭＬを前記回転速度
Ｎｅ及び基本噴射パルス幅Ｔｐにより演算する。
れる目標空燃比を得るための空燃比補正係数ＤＭＬ（例
えば空燃比２２相当値）を演算する。ステップ５におい
ては、ストイキ領域，リッチ領域運転を行う際の目標空
燃比を得るための空燃比補正係数ＤＭＬを前記回転速度
Ｎｅ及び基本噴射パルス幅Ｔｐにより演算する。
【００２４】この場合、図５（Ａ）のマップから参照さ
れる目標空燃比を得るための空燃比補正係数ＤＭＬ（例
えば空燃比１５相当値）を演算する。ステップ６におい
ては、スロットルセンサ１０により検出されたスロット
ルバルブ開度ＴＶＯに対応する空燃比補正係数下限値
（リミッタ値）ＤＬＭＮを演算する。
れる目標空燃比を得るための空燃比補正係数ＤＭＬ（例
えば空燃比１５相当値）を演算する。ステップ６におい
ては、スロットルセンサ１０により検出されたスロット
ルバルブ開度ＴＶＯに対応する空燃比補正係数下限値
（リミッタ値）ＤＬＭＮを演算する。
【００２５】このリミッタ値は、スロットルバルブ開度
ＴＶＯにより図６（Ｃ）のマップの実線で示すように割
り付けられ、実際のスロットルバルブ開度ＴＶＯから読
み出される。次のステップ７及びステップ８では、空燃
比補正係数ＤＭＬを前記リミッタ値ＤＬＭＮに制限す
る。
ＴＶＯにより図６（Ｃ）のマップの実線で示すように割
り付けられ、実際のスロットルバルブ開度ＴＶＯから読
み出される。次のステップ７及びステップ８では、空燃
比補正係数ＤＭＬを前記リミッタ値ＤＬＭＮに制限す
る。
【００２６】即ち、ステップ７では、ＤＭＬとＤＬＭＮ
とを比較し、ＤＭＬ＞ＤＬＭＮであれば、そのときのＤ
ＭＬを空燃比補正係数として設定し、ＤＭＬ≦ＤＬＭＮ
であれば、ステップ８に進んで、空燃比補正係数ＤＭＬ
をリミッタ値ＤＬＭＮに制限する（ＤＭＬ＝ＤＬＭ
Ｎ）。次に、上述した図４のフローチャートに基づい
て、燃料噴射制御の様子を説明する。
とを比較し、ＤＭＬ＞ＤＬＭＮであれば、そのときのＤ
ＭＬを空燃比補正係数として設定し、ＤＭＬ≦ＤＬＭＮ
であれば、ステップ８に進んで、空燃比補正係数ＤＭＬ
をリミッタ値ＤＬＭＮに制限する（ＤＭＬ＝ＤＬＭ
Ｎ）。次に、上述した図４のフローチャートに基づい
て、燃料噴射制御の様子を説明する。
【００２７】即ち、フローチャートにおいて、ステップ
１１では、目標空燃比相当量ＴＦＢＹＡを（１）式に基
づいて演算し、ステップ１２では、基本噴射パルス幅Ｔ
ｐを（２）式に基づいて演算する。 ＴＦＢＹＡ＝ＤＭＬ＋ＫＡＳ＋ＫＴＷ＋ＫＨＯＴ─（１） 但し、ＤＭＬ：空燃比補正係数 ＫＡＳ：始動後増量補正係数 ＫＴＷ：水温増量補正係数 ＫＨＯＴ：暖機後増量補正係数 Ｔｐ＝（Ｑａ／Ｎｅ）×Ｋ─（２） 但し、Ｑａ：吸入空気量 Ｎｅ：エンジン回転速度 Ｋ：ベース空燃比を定める定数 ステップ１３では、燃料噴射弁に与える燃料噴射パルス
幅Ｔｉを（３）式で求め、これをステップ１４で出力レ
ジスターに転送する。
１１では、目標空燃比相当量ＴＦＢＹＡを（１）式に基
づいて演算し、ステップ１２では、基本噴射パルス幅Ｔ
ｐを（２）式に基づいて演算する。 ＴＦＢＹＡ＝ＤＭＬ＋ＫＡＳ＋ＫＴＷ＋ＫＨＯＴ─（１） 但し、ＤＭＬ：空燃比補正係数 ＫＡＳ：始動後増量補正係数 ＫＴＷ：水温増量補正係数 ＫＨＯＴ：暖機後増量補正係数 Ｔｐ＝（Ｑａ／Ｎｅ）×Ｋ─（２） 但し、Ｑａ：吸入空気量 Ｎｅ：エンジン回転速度 Ｋ：ベース空燃比を定める定数 ステップ１３では、燃料噴射弁に与える燃料噴射パルス
幅Ｔｉを（３）式で求め、これをステップ１４で出力レ
ジスターに転送する。
【００２８】 Ｔｉ＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡ×α×２＋Ｔｓ─（３） 但し、Ｔｐ：基本噴射パルス幅 ＴＦＢＹＡ：目標空燃比相当量 α：空燃比フィードバック補正係数 Ｔｓ：無効パルス幅 以上説明した本実施形態の制御内容によると、次のよう
な効果を奏する。
な効果を奏する。
【００２９】即ち、従来技術の項で述べたように、高地
では、図６（Ｂ）に示すスロットルバルブ開度ＴＶＯと
目標空燃比を得るための空燃比補正係数ＤＭＬのマップ
上では、一点鎖線で示されるＤＭＬ変化となるが、実際
には、スロットルバルブ開度ＴＶＯ大をトリガして、リ
ーン・ストイキの切り換えが行われてしまい、この切換
時の目標空燃比の段差が図６（Ｂ）に示すｂ´と大きく
なり、トルクショックが大となる。
では、図６（Ｂ）に示すスロットルバルブ開度ＴＶＯと
目標空燃比を得るための空燃比補正係数ＤＭＬのマップ
上では、一点鎖線で示されるＤＭＬ変化となるが、実際
には、スロットルバルブ開度ＴＶＯ大をトリガして、リ
ーン・ストイキの切り換えが行われてしまい、この切換
時の目標空燃比の段差が図６（Ｂ）に示すｂ´と大きく
なり、トルクショックが大となる。
【００３０】上記のように、スロットルバルブ開度に対
応する空燃比補正係数下限値（リミッタ値）ＤＬＭＮを
演算し、空燃比補正係数ＤＭＬを前記リミッタ値ＤＬＭ
Ｎに制限することにより、リーン・ストイキの切り換え
時に空燃比補正係数ＤＭＬは、図６（Ｃ）の実線で示す
リミッタ値ＤＬＭＮに沿って徐々に変化する結果、目標
空燃比相当量ＴＦＢＹＡの段差を小さく抑えることが可
能となり、トルクショックの軽減を図ることができる。
応する空燃比補正係数下限値（リミッタ値）ＤＬＭＮを
演算し、空燃比補正係数ＤＭＬを前記リミッタ値ＤＬＭ
Ｎに制限することにより、リーン・ストイキの切り換え
時に空燃比補正係数ＤＭＬは、図６（Ｃ）の実線で示す
リミッタ値ＤＬＭＮに沿って徐々に変化する結果、目標
空燃比相当量ＴＦＢＹＡの段差を小さく抑えることが可
能となり、トルクショックの軽減を図ることができる。
【００３１】この結果、低地、高地共に良好な運転性を
確保することができる。尚、リーン領域運転の判定に際
する条件として、エンジン回転速度Ｎｅ及び基本噴射パ
ルス幅Ｔｐに加え、機関温度としての冷却水温Ｔｗを加
えたことにより、より総合的にリーン領域判定が行え
る。又、空燃比補正係数下限値は、図６（Ｃ）に示すよ
うに、スロットルバルブ開度の全開付近（Ａ点）で演算
された空燃比補正係数ＤＭＬの値を乗り越える値に設定
するのが好ましく、これにより、リーン領域を最大限に
活かすことができる。
確保することができる。尚、リーン領域運転の判定に際
する条件として、エンジン回転速度Ｎｅ及び基本噴射パ
ルス幅Ｔｐに加え、機関温度としての冷却水温Ｔｗを加
えたことにより、より総合的にリーン領域判定が行え
る。又、空燃比補正係数下限値は、図６（Ｃ）に示すよ
うに、スロットルバルブ開度の全開付近（Ａ点）で演算
された空燃比補正係数ＤＭＬの値を乗り越える値に設定
するのが好ましく、これにより、リーン領域を最大限に
活かすことができる。
【００３２】ところで、上記の実施形態においては、理
論空燃比よりも希薄（リーン）な空燃比で燃焼させるリ
ーンバーンエンジンに本発明を適用した例について説明
したが、理論空燃比で燃焼させる通常のエンジンにも本
発明を適用できる。この場合、図７に示すように、点線
で示す如くストイキからリッチに切り換わる際の急激変
化する空燃比補正係数を、同図の実線で示すようなリミ
ッタ値による空燃比補正係数の制限によって、徐々に変
化するように設定すれば良い。
論空燃比よりも希薄（リーン）な空燃比で燃焼させるリ
ーンバーンエンジンに本発明を適用した例について説明
したが、理論空燃比で燃焼させる通常のエンジンにも本
発明を適用できる。この場合、図７に示すように、点線
で示す如くストイキからリッチに切り換わる際の急激変
化する空燃比補正係数を、同図の実線で示すようなリミ
ッタ値による空燃比補正係数の制限によって、徐々に変
化するように設定すれば良い。
【図１】 本発明の構成を示すブロック図
【図２】 本発明の一実施形態のシステム図
【図３】 空燃比補正係数ＤＭＬの演算ルーチンを示す
フローチャート
フローチャート
【図４】 燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート
【図５】 リーン領域判定条件を説明するマップ
【図６】 従来技術の問題点と本発明の作用を説明する
特性図
特性図
【図７】 他の実施形態を説明する特性図
１ エンジン ２ エアフローメータ ３ 燃料噴射弁 ６ コントロールユニット ７ 回転センサ １０ スロットルセンサ １１ 水温センサ
Claims (6)
- 【請求項１】内燃機関の吸気通路に介装されたスロット
ルバルブ開度の検出手段を含む機関運転条件を検出する
機関運転条件検出手段と、 前記機関運転条件検出手段により検出された機関運転条
件に基づいて、第１の濃度の空燃比で燃焼させる領域で
あるか該第１の濃度の空燃比領域よりも濃い第２の濃度
の空燃比で燃焼させる領域であるかを判定する燃焼領域
判定手段と、 前記燃焼領域判定手段で判定された燃焼領域毎に、少な
くとも機関に吸入される質量空気量に基づいて決定され
る目標空燃比を得るための空燃比補正係数を前記機関運
転条件検出手段により検出された機関運転条件により演
算する空燃比補正係数演算手段と、 前記スロットルバルブ開度検出手段により検出されたス
ロットルバルブ開度に対応する空燃比補正係数下限値を
演算する空燃比補正係数下限値演算手段と、 前記空燃比補正係数を前記下限値に制限する空燃比補正
係数制限手段と、 前記制限手段により制限された空燃比補正係数で補正し
て得た目標空燃比となるように燃料供給量を演算する燃
料供給量演算手段と、 前記燃料供給量演算手段により演算された燃料供給量と
なるように燃料供給手段を制御する制御手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の空燃比
制御装置。 - 【請求項２】前記第１の濃度の空燃比で燃焼させる領域
は、理論空燃比より希薄なリーン燃焼領域であり、第２
の濃度の空燃比で燃焼させる領域は、理論空燃比のスト
イキ燃焼領域又は理論空燃比より過濃なリッチ燃焼領域
である請求項１記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項３】前記機関運転条件検出手段として、機関回
転速度を検出する機関回転速度検出手段と、機関に吸入
される質量空気量相当の基本燃料供給量を演算する基本
燃料供給量演算手段と、が設けられたことを特徴とする
請求項１又は２記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項４】前記機関運転条件検出手段として、機関温
度を検出する機関温度検出手段が設けられたことを特徴
とする請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の内燃機
関の空燃比制御装置。 - 【請求項５】前記空燃比補正係数下限値は、演算された
空燃比補正係数の値をスロットルバルブ開度の全開付近
で乗り越える値に設定されることを特徴とする請求項１
〜４のうちいずれか１つに記載の内燃機関の空燃比制御
装置。 - 【請求項６】機関運転条件に基づいて、第１の濃度の空
燃比で燃焼させる領域であるか該第１の濃度の空燃比領
域よりも濃い第２の濃度の空燃比で燃焼させる領域であ
るかを判定し、判定された燃焼領域毎に、少なくとも機
関に吸入される質量空気量に基づいて決定される目標空
燃比を得るための空燃比補正係数を機関運転条件により
演算し、この空燃比補正係数を、スロットルバルブ開度
に対応して演算した空燃比補正係数下限値に制限するこ
とにより、第１の濃度の空燃比で燃焼させる領域から第
２の濃度の空燃比で燃焼させる領域の切り換え時に空燃
比補正係数を徐々に変化させるようにしたことを特徴と
する内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34402095A JP3627334B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34402095A JP3627334B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09184441A true JPH09184441A (ja) | 1997-07-15 |
| JP3627334B2 JP3627334B2 (ja) | 2005-03-09 |
Family
ID=18366046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34402095A Expired - Fee Related JP3627334B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3627334B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0941757A2 (en) | 1998-03-09 | 1999-09-15 | Nissan Motor Company, Limited | Device for purifying oxygen rich exhaust gas |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP34402095A patent/JP3627334B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0941757A2 (en) | 1998-03-09 | 1999-09-15 | Nissan Motor Company, Limited | Device for purifying oxygen rich exhaust gas |
| US6395675B1 (en) | 1998-03-09 | 2002-05-28 | Nissan Motor Co., Ltd. | Catalyst system for purifying oxygen rich exhaust gas |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3627334B2 (ja) | 2005-03-09 |
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