JPH0932609A - エンジンの燃料噴射制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】触媒の劣化度合いに拘らず燃料リカバー時の排
気エミッションを改善する。 【解決手段】燃料カット状態から燃料リカバーに移行し
た時、触媒の上、下流に設けた酸素センサの出力電圧の
空燃比リーン，リッチの反転回数の比Φに基づき反転回
数比に対し補正係数ｋを設定し、アイドル後増量係数の
初期値ＫＡＩINIを補正してアイドル後増量係数ＫAIを
設定し、同増量係数を燃料噴射量Ｔｉの演算に用い、そ
の後同増量係数を演算周期毎にΔＫAIづつ減算して０に
なる迄漸減する。反転回数比は触媒の劣化度合いを示し
劣化が進むに従い反転回数比が大きくなる。これに伴
い、補正係数ｋが小さい値に設定することで、燃料リカ
バー時、触媒の酸素ストレージ効果の低下に応じてアイ
ドル後増量係数が小さい値に修正され、燃料増量が抑制
されて空燃比のオーバリッチが防止され、ＮＯxの排出
量の低減と共にＣＯやＨＣの排出量も低減し、排気エミ
ッションが改善される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料リカバー時の
燃料増量を触媒の劣化度合いに応じて補正するエンジン
の燃料噴射制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、減速走行では、燃料カットする
ことで燃費向上、排気エミッションの低減が図られる。
燃料カット時の触媒は多量の空気が通過するため過酸素
状態となり、このような状態から燃料リカバーされると
触媒が過酸素状態であるために、理論空燃比により燃焼
した排気ガスを触媒へ送り込んでも、ＮＯx成分が十分
に浄化されずに排出されてしまうことになる。そのた
め、従来から、燃料リカバー直後の燃料噴射量を一時的
に増量し、空燃比リッチの排気ガスを触媒へ送ること
で、ＮＯxの排出量を低減するようにしている。例え
ば、特開昭６３−１８９６３３号公報では、燃料リカバ
ー直前のエンジン負荷及び燃料カット時間に基づいて吸
気管内の燃料付着量を算出し、この燃料付着量に基づい
て、燃料リカバー直後の燃料増量を算出している。又、
特開平５−２７２３７８号公報では、スロットル弁が全
閉状態から開弁されたとき、冷却水温に基づいてアイド
ル後増量係数を設定し、このアイドル後増量係数で上記
燃料噴射量を増量補正し、その後、段階的に０になるま
でアイドル後増量係数を漸減させることで、燃料リカバ
ー時のエンジンの立ち上がりが良好になるように制御し
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、触媒の有す
る酸素ストレージ効果は、触媒の劣化度合いに大きく左
右され、触媒が劣化していなければ高い酸素ストレージ
効果が得られるため、燃料リカバー直後のＮＯxの排出
量を低減するためには燃料増量を大きく設定する必要が
あるが、触媒が劣化してくると酸素ストレージ効果が次
第に低下してくるので、劣化前の燃料増量をそのまま適
用すると、空燃比がオーバリッチとなり、ＮＯxの排出
量は低減されるが、逆にＣＯやＨＣの排出量が増加して
しまうことになる。

【０００４】しかし、従来の燃料リカバー直後の増量補
正は、上述したように、吸気管内の付着燃料、或いは冷
却水温など燃焼時の空燃比のみを考慮し、実際の触媒の
過酸素状態とは無関係に設定されるため、触媒が劣化し
た場合については十分に対応することができない。

【０００５】触媒劣化を診断する方法として、本出願人
は、先に提出した特開平５−２８０４０２号公報におい
て、触媒の上流に配設した前酸素（ＦＯ2）センサの出
力電圧ＶＦＯ2の空燃比リーン／リッチの反転周期と、
触媒の下流に配設した後酸素（ＲＯ2）センサの出力電
圧ＶＲＯ2の空燃比リーン／リッチの反転周期とを計測
し、その比率に基づいて触媒の劣化診断を行う方法を提
案した。すなわち、触媒が劣化前の状態であれば、酸素
ストレージ効果が良好であるため、図１１（ａ）に示す
ように、ＲＯ2センサの出力電圧ＶＲＯ2の空燃比リーン
／リッチ判定用スライスレベルＳＬ１を横切る周期（以
下「反転周期」）が、ＦＯ2センサの出力電圧ＶＦＯ2の
反転周期に比し長く、しかも上下の振幅も少ない。そし
て、触媒が劣化すると、酸素ストレージ効果が低下する
ため、同図（ｂ）に示すように、ＲＯ2センサの出力電
圧ＶＲＯ2は、触媒を通過する際の一次遅れによる時定
数でＦＯ2センサの出力電圧ＶＦＯ2に次第に近似する反
転周期、及び振幅となり、この反転周期の比率が所定値
以上のとき触媒劣化と判断する。

【０００６】しかし、この方法では触媒が劣化している
か否かを単に診断しているに過ぎず、漸次的に進行する
触媒の劣化度合いに対応して燃料リカバー時の燃料増量
を可変設定することはできない。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、燃料リカバー時の燃料増量を触媒の劣化度合いに応
じて適正に設定し、排気エミッションの改善を図ること
のできるエンジンの燃料噴射制御方法を提供することを
目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明によるエンジンの燃料噴射制御方法は、触媒の上
流と下流に配設した各酸素センサの出力電圧をそれぞれ
検出し、この各出力電圧の設定時間内における空燃比リ
ーン／リッチ判定用スライスレベルを横切る反転回数を
それぞれ計測し、上記反転回数の比に基づき該反転回数
比に対し減少関数的な値を有する補正係数を設定し、こ
の補正係数で、燃料リカバー時における上記触媒の過酸
素状態に対応する空燃比を設定するための増量係数を補
正することを特徴とする。

【０００９】すなわち、触媒の上流と下流に配設した各
酸素センサの出力電流が空燃比リーン／リッチ判定用ス
ライスレベルを横切る反転回数をそれぞれ計測し、この
各反転回数の比を求め、燃料カット状態から燃料リカバ
ーへ移行したとき、上記反転回数比に基づき該反転回数
比に対し減少関数的な値を有する補正係数を設定し、燃
料リカバー時の上記触媒の過酸素状態を補償する増量係
数を上記補正係数で補正して、上記触媒の劣化度合いに
対応した燃料増量補正を行う。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図１０の図面に基づ
いて本発明による実施の一形態を説明する。図９に本発
明による燃料噴射制御を採用するエンジンの全体概略図
を示す。同図に示すエンジン１は水平対向多気筒エンジ
ンであり、シリンダブロック１ａの左右両バンクにシリ
ンダヘッド２が設けられ、このシリンダヘッド２の気筒
毎に設けた吸気ポート２ａと排気ポート２ｂとに、吸気
マニホルド３と排気マニホルド４とが各々連通されてい
る。この排気マニホルド４の下流側集合部に排気管６が
連通され、その下流端にマフラ７が取付けられ、この排
気管６の上流側に触媒コンバータ８が介装されている。

【００１１】又、上記吸気マニホルド３の上流側集合部
に、エアチャンバ１１が連通され、このエアチャンバ１
１に吸気管５が連通されている。更に、この吸気管５の
上記エアチャンバ１１の上流側にスロットル弁１０が介
装され、又、上流の空気取入れ口側にエアクリーナ９が
取付けられている。

【００１２】上記吸気管５には、上記スロットル弁１０
をバイパスして、このスロットル弁１０の上流側と下流
側とを連通するバイパス通路１２が接続されており、こ
のバイパス通路１２にＩＳＣ（アイドル回転数制御）弁
１３が介装されている。さらに、上記吸気マニホルド３
の下流端に、インジェクタ１４が各気筒に対応して配設
されている。又、上記シリンダヘッド２に、その先端を
燃焼室に露呈する点火プラグ１５ａが各気筒毎に取付け
られ、この点火プラグ１５ａに連設する点火コイル１５
ｂがイグナイタ１６に接続されている。

【００１３】次に、センサ類の配置について説明する。
上記エンジン１のクランクシャフト１ｂにクランクロー
タ２１が連設され、このクランクロータ２１の外周に、
所定クランク角に対応する突起（或いはスリット）を検
出する電磁ピックアップ等からなるクランク角センサ２
２が対設されている。さらに、上記シリンダヘッド２の
カムシャフト１ｃに連設するカムロータ２３に、このカ
ムロータ２３の外周に形成された気筒判別用突起（或は
スリット）を検出する同じく電磁ピックアップ等からな
る気筒判別用のカム角センサ２４が対設されている。

【００１４】又、上記シリンダブロック１ａにノックセ
ンサ２５が固設され、このシリンダブロック１ａの左右
バンクを連通する冷却水通路１ｄには冷却水温センサ２
６が配設されている。さらに、上記吸気管５の上記エア
クリーナ９の直下流に吸入空気量センサ２７が配設さ
れ、又、上記スロットル弁１０に、スロットル開度に応
じた電圧値を出力するスロットル開度センサ２８ａとス
ロットル弁全閉でＯＮするアイドル接点を有するアイド
ルスイッチ２８ｂとが組込まれたスロットルセンサ２８
が連設されている。

【００１５】さらに、上記触媒コンバータ８の上流と下
流にそれぞれ酸素センサとしてのＦＯ2センサ２９ａと
ＲＯ2センサ２９ｂとが配設されている。

【００１６】上記インジェクタ１４、上記点火プラグ１
５、ＩＳＣ弁１３に対する燃料噴射制御、点火時期制
御、アイドル回転数制御等は、図１０に示す電子制御装
置３１により実行される。

【００１７】この電子制御装置３１は、ＣＰＵ３２、Ｒ
ＯＭ３３、ＲＡＭ３４、バックアップＲＡＭ３５、及び
Ｉ／Ｏインターフェース３６がバスライン３７を介して
互いに接続されるマイクロコンピュータを中心として構
成されており、その他、安定化電圧を各部に供給する定
電圧回路３８、上記Ｉ／Ｏインターフェース３６の出力
ポートからの信号によりアクチュエータ類を駆動する駆
動回路３９等の周辺回路が組み込まれている。

【００１８】上記定電圧回路３８は、ＥＣＵリレー４０
のリレー接点を介してバッテリ４１に接続されており、
ＥＣＵリレー４０のリレーコイルがイグニッションスイ
ッチ４２を介して上記バッテリ４１に接続されている。
又、上記定電圧回路３８は、上記イグニッションスイッ
チ４２がＯＮされ、上記ＥＣＵリレー４０の接点が閉と
なったとき、上記バッテリ４１の電圧を安定化して電子
制御装置３１の各部に供給する。さらに、上記バックア
ップＲＡＭ３５には、バッテリ４１が上記定電圧回路３
８を介して直接接続されており、上記イグニッションス
イッチ４２のＯＮ／ＯＦＦに拘らず常時バックアップ用
電源が供給される。

【００１９】又、上記Ｉ／Ｏインターフェース３６の入
力ポートには、バッテリ４１が接続されて、バッテリ電
圧がモニタされると共に、車速センサ３０、吸入空気量
センサ２７、スロットル開度センサ２８ａ、アイドルス
イッチ２８ｂ、ノックセンサ２５、冷却水温センサ２
６、ＦＯ2センサ２９ａ、ＲＯ2センサ２９ｂ、クランク
角センサ２２、カム角センサ２４が接続されていると共
に、始動状態を検出するためにスタータスイッチ４４が
接続されている。

【００２０】一方、上記Ｉ／Ｏインターフェース３６の
出力ポートには、イグナイタ１６が接続され、さらに、
上記駆動回路３９を介して、ＩＳＣ弁１３及びインジェ
クタ１４の各コイルが接続されていると共に、CHECK EN
GINEランプ４３が接続されている。このCHECK ENGINEラ
ンプ４３はインストルメントパネルに配設されており、
上記電子制御装置３１に関わるエンジン制御システムに
異常が発生した場合、点灯して運転者にエンジン制御シ
ステムの異常を報知する。尚、異常発生時のトラブルデ
ータはバックアップＲＡＭ３５に格納され、このトラブ
ルデータは、上記電子制御装置３１に対し故障診断用シ
リアルモニタ（携帯型故障診断装置）４５をコネクタ４
６を介して接続することで外部に読出すことができる。
上記故障診断用シリアルモニタ４５については、本願人
による特公平７一９３８８号公報に詳述されている。

【００２１】上記ＲＯＭ３３には、エンジン制御プログ
ラムや各種の故障診断プログラム、マップ類等の固定デ
ータが記憶されており、また、上記ＲＡＭ３４には、上
記各センサ類、スイッチ類の出力信号を処理した後のデ
ータ、及び上記ＣＰＵ３２で演算処理したデータがスト
アされる。また、上記バックアップＲＡＭ３５には、各
種学習マップ、制御用データ、自己診断機能により検出
した故障部位に対応する上記トラブルデータ等がストア
され、上記イグニッションスイッチ４２がＯＦＦのとき
にもデータが保持されるようになっている。

【００２２】上記ＣＰＵ３２では上記ＲＯＭ３３に記憶
されている制御プログラムに従って、燃料噴射量、点火
時期、ＩＳＣ弁１３の駆動信号のデュ−ティ比等の各種
制御量を演算し、この制御量に相応する駆動信号を、イ
ンジェクタ１４、イグナイタ１６、ＩＳＣ弁１３等の各
種アクチュエータ類に出力し、燃料噴射制御、点火時期
制御、ＩＳＣ制御等の各種エンジン制御を実行すると共
に、自己診断を実行する。

【００２３】イグニッションスイッチ４２がＯＮされて
電子制御装置３１の電源がＯＮされると、システムがイ
ニシャライズされ、ＲＡＭ３４の各フラグ、各カウント
値等のデータ（但し、バックアップＲＡＭ３５のデータ
を除く）がクリアされる。そして図１〜図７に示す各ル
ーチンが設定周期毎に実行される。

【００２４】この場合、触媒の劣化度合いを検出するた
め、図６〜図７のフローチャートで示す触媒劣化診断ル
ーチンによつて、触媒コンパータ８の上流と下流とにそ
れぞれ配設したＦＯ2センサ２９ａ、ＲＯ2センサ２９ｂ
の各出力電圧の設定時間内におけるスライスレべルを横
切った反転回数から反転回数比Φを算出し、この反転回
数比Φが、図１〜図３に示すアイドル後増量係数設定サ
ブルーチンで参照され、反転回数比Φに対し減少関数的
な値を有する補正係数ｋによつて増量係数としてのアイ
ドル後増量係数ＫAIを補正し、図４〜図５に示す燃料噴
射量設定ルーチンで上記アイドル後増量係数ＫAIにより
燃料リカバー時の燃料噴射量が補正されて、触媒の劣化
度合いに対応した燃料増量補正が行われる。以下、この
燃料噴射量設定ルーチン及びアイドル後増量係数設定サ
ブルーチンの説明に先立ち、図６〜図７の触媒劣化診断
ルーチンについて説明する。

【００２５】図６〜図７の触媒劣化診断ルーチンは、例
えば、５０ｍｓｅｃ毎に実行され、まずステップＳ６１
で、エンジンが定常運転状態にあるか否かを判断するた
めに、吸人空気量Ｑ、エンジン回転数ＮE、スロットル
開度Ｔｈを読込み、ステップＳ６２で、上記各データ
Ｑ，ＮE，Ｔｈと前回の各データＱold，ＮEold，Ｔｈol
dとを比較し、各データの変化率ρ［％］を、次式に基
づいてそれぞれ算出する。

【００２６】 ρ←｛（α−αold）／αold｝×１００［％］ ここで、αは今回のデータ（Ｑ，ＮE，Ｔｈ）、αoldは
前回のデータ（Ｑold，ＮEold，Ｔｈold）である。

【００２７】そして、ステップＳ６３〜Ｓ６５で触媒劣
化診断条件が成立したかを判断し、不成立時にはステッ
プＳ７３にジャンプする。すなわち、ステップＳ６３
で、上記各データの変化率ρが設定範囲±Ｄ［％］内に
あるかをそれぞれ判断し、±Ｄ［％］内のときには定常
運転状態にあると判断してステップ６４へ進み、設定範
囲±Ｄ［％］から外れているときには、ステップＳ７３
へジャンプし、各Ｏ2センサ２９ａ，２９ｂの出力電圧
ＶＦＯ2，ＶＲＯ2の反転回数ＦＣＯＵＮＴ，ＲＣＯＵＮ
Ｔ、及び診断継続時間カウント値Ｔｃａｔをそれぞれク
リアしてルーチンを抜ける。

【００２８】また、定常運転状態であり上記ステップＳ
６３からステップＳ６４へ進むと、燃料リカバー後、設
定時間ＴR［ｓｅｃ］経過したかを判断する。この設定
時間ＴR［ｓｅｃ］は、触媒コンバータ８にストレージ
された酸素に起因する触媒劣化誤診断を防止するための
ものであり、燃料カット中に触媒コンバータ８にストレ
ージされた酸素が燃料リカバー後、無くなるまでに十分
な時間に設定される。従って、燃料リカバー後、未だ設
定時間ＴR［ｓｅｃ］に達していないときには正確な触
媒劣化診断ができず、ステップＳ７３へジャンプし、上
述のように各反転回数ＣＯＵＮＴ，ＲＣＯＵＮＴ、及び
診断継続時間カウント値Ｔｃａｔをクリアしてルーチン
を抜ける。

【００２９】また、燃料リカバー後、設定時間ＴR［ｓ
ｅｃ］を経過したときには、ステップＳ６５へ進み、フ
ル増量係数ＫFULLのクリア後（スロットル全開増量補正
の解除後）、設定時間ＴF［ｓｅｃ］以上経過したかを
判断する。この設定時間ＴF［ｓｅｃ］は、スロットル
全開増量補正により触媒コンバータ８にストレージされ
たＣＯに起因する触媒劣化誤診断を防止するためのもの
で、スロットル全開増量補正による燃料増量によって触
媒コンバータ８にストレージされたＣＯが、スロットル
全開増量補正解除後に無くなるに十分な時間に設定され
る。従って、スロットル全開増量補正解除後、未だ設定
時間ＴF［ｓｅｃ］を経過していないときには正確な触
媒劣化診断ができず、同様にステップＳ７３へジャンプ
し、上述のように各反転回数ＦＣＯＵＮＴ，ＲＣＯＵＮ
Ｔ、及び診断継続時間カウント値Ｔｃａｔをクリアして
ルーチンを抜ける。

【００３０】スロットル全開増量補正解除後、設定時間
ＴF［ｓｅｃ］を経過したときには、上記ステップＳ６
５からステップＳ６６へ進み、触媒コンバータ８の上流
に配設されたＦＯ2センサ２９ａの出力電圧ＶＦＯ2を読
込み、空燃比がリーン或いはリッチにあるのかを判断す
るための空燃比リーン／リッチ判定用スライスレベルＳ
Ｌ１（図１１参照）と比較し、出力電圧ＶＦＯ2がスラ
イスレベルＳＬ１を横切り、リーンからリッチ側、或い
はリッチからリーン側に反転したかを判断し、反転のな
いときにはステップＳ６８ヘジャンプし、反転したとき
にはステップＳ６７、ＦＯ2センサ２９ａの出力電圧Ｖ
ＦＯ2の反転回数ＦＣＯＵＮＴをカウントアップしてス
テップＳ６８へ進む。

【００３１】ステップＳ６８では、触媒コンバータ８の
下流に配設されたＲＯ2センサ２９ｂの出力電圧ＲＶＯ
２を読込み、同様にスライスレベルＳＬ１と比較し、出
力電圧ＲＶＯ２がスライスレベルを横切りリーンからリ
ッチ側、或いはリッチからリーン側に反転したかを判断
し、反転のないときにはステップＳ７０ヘジャンプし、
反転したときにはステップＳ６９で、ＲＯ2センサ２９
ｂの出力電圧ＶＲＯ2の反転回数ＲＣＯＵＮＴをカウン
トアップしてステップＳ７０へ進む。

【００３２】ステップＳ７０では、触媒劣化診断条件成
立時の継続時間をカウントするため、診断継続時間カウ
ント値Ｔｃａｔをカウントアップし、ステップＳ７１
で、診断断続時間カウント値Ｔｃａｔと設定時間相当値
ＴｃａｔOとを比較し、設定時間に達していないときに
は（Ｔｃａｔ＜ＴｃａｔO）、そのままルーチンを抜
け、診断継続時間が設定時間に達したとき（Ｔｃａｔ≧
ＴｃａｔO）、ステップＳ７２へ進み、上記各反転回数
ＦＣＯＵＮＴ，ＲＣＯＵＮＴに基づき反転回数比Φを算
出し（Φ←ＲＣＯＵＮＴ／ＦＣＯＵＮＴ）、その値をＲ
ＡＭ３４にストアする。

【００３３】そして、ステップＳ７３へ進み、上記各反
転回数ＦＣＯＵＮＴ，ＲＣＯＵＮＴ、及び診断継続時間
カウント値Ｔｃａｔをそれぞれクリアして、次回の触媒
劣化診断に備えた後、ルーチンを抜ける。

【００３４】図１１（ａ）に示すように、触媒に劣化を
生じていないときには、触媒上流に配設されたＦＯ2セ
ンサ２９ａの出力電圧ＶＦＯ2の設定時間における反転
回数ＦＣＯＵＮＴに対し、触媒下流に配設されたＲＯ2
センサ２９ｂの出力電圧ＶＲＯ2の反転回数ＲＣＯＵＮ
Ｔは少なく、同図（ｂ）に示すように、触媒の劣化が進
むに従い反転回数ＦＣＯＵＮＴに近似していく。

【００３５】従って、上記反転回数比Φにより触媒の劣
化度合いを検出することができ、新品の触媒では上記反
転回数比Φが、０に近い値となり、触媒の劣化が進むに
従い１に近い値となる。この触媒の劣化度合いを示す反
転回数比Φに基づき後述するアイドル後増量係数設定サ
ブルーチンで、反転回数比Φに対し減少関数的な値を有
する補正係数ｋを設定し、該補正係数ｋにより増量係数
としてのアイドル後増量係数ＫAIを補正し、燃料噴射量
設定ルーチンで上記アイドル後増量係数ＫAIにより燃料
リカバー時の燃料噴射量を補正することで、触媒の劣化
度合いに対応した燃料増量補正を行う。

【００３６】以上の触媒劣化診断ルーチンに対し、図４
〜図５の燃料噴射量設定ルーチンが、例えば１０ｍｓｅ
ｃ毎に実行される。

【００３７】このルーチンでは、ステップＳ１で、クラ
ンク角センサ２２の出力信号に基づくエンジン回転数Ｎ
Eと吸入空気量センサ２７の出力信号に基づく吸入空気
量Ｑとから、基本燃料噴射量（基本燃料噴射パルス幅）
Ｔｐを算出し（Ｔｐ←Ｋ×Ｑ／ＮE ；Ｋ…インジェク
タ特性補正定数）、ステップＳ２で、スタータスイッチ
４４の動作状態を判断する。

【００３８】そして、スタータスイッチ４４がＯＮで始
動中のときには、ステップＳ３へ進み、始動増量係数Ｋ
STを設定値ＣＫＳＴ（但し、ＣＫＳＴ＞１．０）で設定
し、ＯＦＦのときにはステップＳ４で、始動増量係数Ｋ
STを１．０（始動増量補正無し）に設定して、ステップ
Ｓ５へ進む。上記始動増量係数ＫSTは、エンジン始動性
を向上させるためのもので、スタータモータ作動中の始
動時にのみ燃料を増量補正するための係数である。

【００３９】ステップＳ５では、上記基本燃料噴射パル
ス幅Ｔｐ及びエンジン回転数ＮEに基づき混合比割付係
数ＫMRを設定する。この混合比割付係数ＫMRは、ＲＯＭ
３３の一連のアドレスに格納されたテーブルを補間計算
付きで参照して設定され、テーブルには、基本燃料噴射
パルス幅Ｔｐとエンジン回転数ＮEにより特定される各
エンジン運転領域において適正空燃比を得られるよう予
め実験等により求めた最適な係数がストアされている。
この混合比割付係数ＫMRにより、インジェクタ１４、吸
入空気量センサ２７の固有性に対してずれが生じた場合
でも、きめの細かい制御性を得ることができる。

【００４０】次いでステップＳ６へ進み、スロットル開
度センサ２８ａの出力信号に基づくスロットル開度Ｔ
ｈ、上記基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ、及びエンジン回転
数ＮEに基づきフル増量係数ＫFULLを設定し、ステップ
Ｓ７へ進む。このフル増量係数ＫFULLは、スロットル開
度Ｔｈがスロットル全開を示すとき、或いは基本燃料噴
射パルス幅Ｔｐが高負荷状態を示すとき、エンジン回転
数ＮEに基づきテーブルを補間計算付きで参照して設定
され、スロットル全開時、或いは高負荷時等の高出力要
求運転時に燃料増量補正することで、出力を向上するた
めのものである。尚、スロットル全開状態外及び高負荷
運転状態外のときには、上記フル増量係数ＫFULLは０に
設定され、スロットル全開増量補正は解除される。

【００４１】ステップＳ７では、冷却水温Ｔｗに基づき
水温増量係数ＫTWを設定する。この水温増量係数ＫTW
は、エンジン冷態時の運転性を確保するためのものであ
り、ステップＳ７中に示すように、冷却水温Ｔｗ、すな
わち、エンジン温度が低いほど燃料増量率を増すように
設定される。

【００４２】次いで、ステップＳ８に進み、始動後増量
係数ＫASを設定する。この始動後増量係数ＫASは、エン
ジン始動直後の燃料噴射量の急変を抑制しエンジン回転
数の安定化を確保するためのもので、ステップＳ８中に
示すように、スタータスイッチ４４がＯＮのときには、
冷却水温Ｔｗ等に基づく初期値に設定され、スタータス
イッチ４４がＯＮからＯＦＦになるとルーチン実行毎に
設定値づつ０〔％〕になるまで漸次的に減少される。

【００４３】そして、ステップＳ９へ進むと、後述する
アイドル後増量係数設定サブルーチンでアイドル後増量
係数ＫAIを設定し、ステップＳ１０で、上記始動増量係
数ＫST、混合比割付係数ＫMR、フル増量係数ＫFULL、水
温増量係数ＫTW、始動後増量係数ＫAS、及びアイドル後
増量係数ＫAIに基づき各種増量係数ＣＯＥＦを算出する
（ＣＯＥＦ←ＫST×（１＋ＫMR＋ＫFULL＋ＫTW＋ＫAS＋
ＫAI））。

【００４４】その後、ステップＳ１１へ進み、ＦＯ2セ
ンサ２９ａ，ＲＯ2センサ２９ｂの出力値に基づいて設
定され、ＲＡＭ３４の所定アドレスにストアされている
空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤＡを読み出す
と共に、吸入空気量センサ２７等の吸入空気量計測系や
インジェクタ１４等の燃料供給系の生産時のばらつき、
或いは経時変化による空燃比のずれを学習した結果が記
憶されるバックアップＲＡＭ３５の空燃比学習マップ
を、エンジン回転数ＮE及び基本燃料噴射パルス幅Ｔｐ
をパラメータとして参照し、検索した学習値ＫLRから補
間計算により空燃比学補正係数ＫBLRCを設定して、ステ
ップＳ１２へ進む。

【００４５】ステップＳ１２では、上記ステップＳ１で
算出した基本燃料噴射量Ｔｐに、上記ステップＳ１０で
算出した各種増量係数ＣＯＥＦ及び上記ステップＳ１ｌ
で読み出した空燃比フィードバック補正係数ＬＡＭＢＤ
Ａを乗算して空燃比補正すると共に、上記ステップＳｌ
１で設定した空燃比学習補正係数ＫBLRCを乗算して学習
補正し、さらに、バッテリ電圧に基づいて設定されイン
ジェクタ１４の無効噴射時間を補間する電圧補正係数Ｔ
Sを加算して電圧補正し、最終的な燃料噴射量（燃料噴
射パルス幅）Ｔｉを設定する（Ｔｉ←Ｔｐ×ＬＡＭＢＤ
Ａ×ＣＯＥＦ×ＫLRC＋ＴS）。そして、ステップＳ１３
で、燃料噴射パルス幅Ｔｉをセットしてルーチンを抜け
る。

【００４６】その結果、燃料噴射パルス幅Ｔｉの駆動パ
ルス信号が所定タイミングで該当気筒のインジェクタ１
４に出力されて燃料噴射パルス幅Ｔｉに相応する量の燃
料が噴射される。

【００４７】ここで、上記ステップＳ９において設定さ
れ、燃料リカバー時における触媒の過酸素状態に対応す
る空燃比を設定するためのアイドル後増量係数ＫAIは、
図１〜図３に示すアイドル後増量係数設定サブルーチン
により設定される。

【００４８】このルーチンでは、まずステップＳ３１
で、車速センサ３０による車速Ｖｓと設定値ＶＳＰO
（例えば、４Ｋｍ／ｈ）とを比較し、車輌が停車状態に
あるのか走行状態にあるのかを判断し、Ｖｓ＜ＶＳＰO
の車輌停車状態のときには、ステップＳ３２へ進み、Ｖ
ｓ≧ＶＳＰOの車輌走行状態のときにはステップＳ４１
へ進む。

【００４９】まず、車輌停車状態時におけるアイドル後
増量係数ＫAIの設定について説明すると、ステップＳ３
２で、アイドルスイッチ２８ｂの動作状態からスロット
ル弁全閉のアイドル状態かスロットル弁開の非アイドル
状態かを判断し、アイドルスイッチＯＮのアイドル状態
のときには、ステップＳ３３で、アイドル後増量係数Ｋ
AIを０としてアイドル後増量補正無しとし、ステップＳ
３４で、初期値設定フラグＫＡＩＦＬＡＧをクリアして
ルーチンを抜ける。

【００５０】一方、上記ステップＳ３２において、アイ
ドルスイッチＯＦＦの非アイドル状態、すなわち、アイ
ドル後と判断されるときにはステップＳ３５へ分岐し
て、初期値設定フラグＫＡＩＦＬＡＧを参照し、ＫＡＩ
ＦＬＡＧ＝０のアイドル後初回のときにはステップＳ３
６へ進み、冷却水温Ｔｗをパラメータとしてテーブルを
参照して初期値ＫＡＩINIを設定し、ステップＳ３７
で、アイドル後増量係数ＫAIを上記初期値ＫＡＩINIに
より初期値設定し、ステップＳ３８で、初期値設定フラ
グＫＡＩＦＬＡＧをセットしてルーチンを抜ける。

【００５１】また、上記ステップＳ３５で、ＫＡＩＦＬ
ＡＧ＝１で既にアイドル後増量係数ＫAIが初期値設定さ
れているときには、ステップＳ３９で、アイドル後増量
係数ＫAIが０に達したかを判断し、ＫAI≦０のときには
ルーチンを抜け、ＫAI＞０のときには、ステップＳ４０
で、アイドル後増量係数ＫAIを設定値ΔＫAI減算した値
で更新し、ルーチンを抜ける。

【００５２】これにより、車輌停車状態時には、スロッ
トル全閉のアイドル状態から非アイドル状態に移行した
とき、アイドル後増量係数ＫAIは、先ず初期値ＫＡＩIN
Iにより初期設定され、その後、ルーチン実行毎に設定
値ΔＫAIづつ０になるまで漸次的に減少される。

【００５３】そして、上述の燃料噴射量設定ルーチンの
ステップＳ１０においで各種増量係数ＣＯＥＦの演算式
に組み込まれて、車輌停車状態時には、従来と同様のア
イドル後増量補正が行われる。尚、車輌停車状態時には
触媒の劣化度合いに応じたアイドル後増量係数ＫAIに対
する補正は行わない。これは、車輌停車状態時における
燃料カットは過回転防止のための燃料カットが行われる
のみであり、車輌走行時のコースティング時のようにス
ロットル弁１０を全閉としても燃料カットが行われず、
触媒の劣化度合いによる酸素ストレージ効果の相違の影
響を受けないためである。

【００５４】一方、前記ステップＳ３１において、Ｖｓ
≧ＶＳＰOの車輌走行状態時にはステップＳ４１に進
み、アイドルスイッチ２８ｂの動作状態からスロットル
弁全閉かスロットル弁開かを判断し、アイドルスイッチ
ＯＮのスロットル弁全閉のときには、ステップＳ４２へ
進んで、コースティングに伴う燃料カット中かを判断し
て、燃料カット中のときにはステップＳ４３で、燃料リ
カバー時にスロットル弁全閉からスロットル弁開に移行
したときアイドル後増量係数ＫAIの初期値設定を指示す
るための指示フラグＦＣＦＬＡＧをセットし、ステップ
Ｓ４４で、燃料カット継続時間をカウントする燃料カッ
ト継続時間カウント値ＴＦＣをカウントアップし、ステ
ップＳ４５でアイドル後増量係数ＫAIを０として、ルー
チンを抜ける。

【００５５】また、上記ステップＳ４２において燃料カ
ット中でないと判断したときにはステップＳ４６に分岐
して、燃料カット継続時間カウント値ＴＦＣと設定値
（設定時間相当値）ＴＦＣOとを比較する。この設定値
ＴＦＣOは、燃料カット中において触媒コンバータ８に
ストレージされた酸素量を判断するためのものであり、
燃料カット継続時間がごく短時間のときには触媒コンバ
ータにストレージされる酸素量が少なく、燃料リカバー
時にスロットル弁全閉からスロットル弁開に移行したと
きアイドル後増量係数による燃料増量補正の必要が無
く、これを判断するためのものである。

【００５６】従って、上記ステップＳ４６で、ＴＦＣ＜
ＴＦＣOのときには、スロットル弁全閉からスロットル
弁開に移行したときアイドル後増量係数ＫAIを初期値設
定する必要が無いことから指示フラグＦＣＦＬＡＧをク
リアし、また、現在スロットル弁全閉状態にあるため前
記ステップＳ４５でアイドル後増量係数ＫAIを０（アイ
ドル後燃料増量補正無し）として、ルーチンを抜け、Ｔ
ＦＣ≧ＴＦＣOのときには、触媒コンバータ８に酸素が
十分にストレージされていると判断して上記指示フラグ
ＦＣＦＬＡＧをクリアすることなくステップＳ４６から
上記ステップＳ４５へ戻りアイドル後増量係数ＫAIを０
としてルーチンを抜ける。

【００５７】そして、車輌走行状態のとき、前記ステッ
プＳ４１でアイドルスイッチＯＦＦのスロットル弁開弁
状態と判断されると、ステップＳ４８に分岐し、燃料カ
ット継続時間カウント値ＴＦＣをクリアして、ステップ
Ｓ４９で指示フラグＦＣＦＬＡＧを参照する。

【００５８】上記指示フラグＦＣＦＬＡＧがセットされ
ているときは、燃料リカバー時にスロットル弁全閉から
スロットル弁開弁状態に移行し、且つ、触媒コンバ一夕
８に十分酸素がストレージされていることを示し、この
ため、ステップＳ４９からステップＳ５０へ進み、前述
の触媒劣化診断ルーチンによってＲＡＭ３４にストアさ
れた触媒の劣化度合いを示す反転回数比Φを読み出し
て、該反転回数比Φに基づきテーブルを参照して触媒の
劣化度合いに応じてアイドル後増量係数ＫAIを補正する
ための補正係数ｋを設定する。この補正係数ｋのテーブ
ルは、ＲＯＭ３３の一連のアドレスに格納され、上記反
転回数比Φをパラメータとし、図８に示すように、該反
転回数比Φに対して減少関数的な値を有する補正係数ｋ
がストアされており、予め実験等により求め触媒の劣化
度合いに対応する反転回数比Φに応じた最適な係数がス
トアされている。

【００５９】次いで、ステップＳ５１に進み、冷却水温
Ｔｗをパラメータとしてテーブルを参照して初期値ＫＡ
ＩINIを設定し、ステップＳ５２で、この初期値ＫＡＩI
NIに上記ステップＳ５０で設定した補正係数ｋを乗算し
た値でアイドル後増量係数ＫAIを初期値設定し（ＫAI←
ｋ×ＫＡＩINI）、ステップＳ５３で、指示フラグＦＣ
ＦＬＡＧをクリアしてルーチンを抜ける。

【００６０】また、上記ステップＳ４９で、ＦＣＦＬＡ
Ｇ＝０で既にアイドル後増量係数ＫAIが初期値設定され
ているときには、ステップＳ５４へ分岐して、アイドル
後増量係数ＫAIが０に達したかを判断し、ＫAI≦０のと
きにはルーチンを抜け、ＫAI＞０のときには、ステップ
Ｓ５５で、アイドル後増量係数ＫAIを設定値ΔＫAIで減
算した値で更新し、ルーチンを抜ける。

【００６１】これにより、燃料リカバー時、前述の燃料
噴射量設定ルーチンで設定される燃料噴射パルス幅Ｔｉ
が、アイドル後増量係数ＫAIによって、触媒の劣化度合
いに応じて増量補正され、触媒の新品時には、前記反転
回数比Φによって設定される補正係数ｋが相対的に大き
な値に設定されることで、新品の触媒の高い酸素ストレ
ージ効果に対応してアイドル後増量係数ＫAIが大きな値
に設定され、燃料リカバー時の燃料増量が増加されて、
空燃比リッチの排気ガスにより燃料リカバー時のＮＯx
の排出量を低減することが可能になる。

【００６２】また、触媒の劣化が進むに従い、触媒の劣
化度合いに応じて上記反転回数比Φが大きくなり、これ
に伴い、上記補正係数ｋが小さい値に設定されること
で、酸素ストレージ効果の低下に応じてアイドル後増量
係数ＫAIが小さい値に修正され、燃料リカバー時の燃料
増量が抑制されて空燃比のオーバリッチが防止され、Ｎ
Ｏxの排出量の低減と共にＣＯやＨＣの排出量も低減さ
れるのである。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、触
媒の上流と下流に配設した各酸素センサの出力電圧が空
燃比リーン／リッチ判定用スライスレベルを横切る反転
回数をそれぞれ計測し、この各反転回数の比を求め、燃
料カット状態から燃料リカバーに移行したとき、上記反
転回数比に基づき該反転回数比に対し減少関数的な値を
有する補正係数を設定し、燃料リカバー時の上記触媒の
過酸素状態を補償する増量係数を上記補正係数で補正し
て、燃料増量補正を行うので、触媒の新品時には、触媒
の劣化度合いを示す上記反転回数比が小さい値となり、
燃料リカバー時、この反転回数比によって設定される補
正係数が相対的に大きな値に設定され、この補正係数に
より増量係数が補正されて、新品の触媒の高い酸素スト
レージ効果に対応して該増量係数が大きな値に設定さ
れ、燃料リカバー時の燃料増量が増加されて、空燃比リ
ッチの排気ガスにより燃料リカバー時のＮＯxの排出量
を低減することができる。

【００６４】また、触媒の劣化が進むに従い、触媒の劣
化度合いに応じて上記反転回数比が大きくなり、これに
伴い、上記補正係数が小さい値に設定されることで、燃
料リカバー時、触媒の酸素ストレージ効果の低下に応じ
て上記増量係数が小さい値に修正され、燃料リカバー時
の燃料増量が抑制されて空燃比のオーバリッチが防止さ
れ、ＮＯxの排出量の低減と共にＣＯやＨＣの排出量も
低減し、排気エミッションを改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アイドル後増量係数設定サブルーチンを示すフ
ローチャート

【図２】アイドル後増量係数設定サブルーチンを示すフ
ローチャート（続き）

【図３】アイドル後増量係数設定サブルーチンを示すフ
ローチャート（続き）

【図４】燃料噴射量設定ルーチンを示すフローチャート

【図５】燃料噴射量設定ルーチンを示すフローチャート
（続き）

【図６】触媒劣化診断ルーチンを示すフローチャート

【図７】触媒劣化診断ルーチンを示すフローチャート
（続き）

【図８】反転回数比に対する補正係数の説明図

【図９】エンジンの全体概略図

【図１０】エンジン電子制御系の回路構成図

【図１１】触媒の上、下流にそれぞれ配設した酸素セン
サの各出力電圧の反転状態を示すタイムチャート

【符号の説明】

１ エンジン ８ 触媒コンバータ（触媒） ２９ａ，２９ｂ 酸素センサ ３１ 電子制御装置 ＶＦＯ2，ＶＲＯ2 出力電圧 ＴｃａｔO 設定時間相当値（設定時間） ＳＬ１ 空燃比リーン／リッチ判定用スライスレベル ＦＣＯＵＮＴ，ＲＣＯＵＮＴ 反転回数 Φ 反転回数比 ｋ 補正係数 ＫAI アイドル後増量係数（増量係数）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】触媒の上流と下流に配設した各酸素センサ
   の出力電圧をそれぞれ検出し、 この各出力電圧の設定時間内における空燃比リーン／リ
   ッチ判定用スライスレベルを横切る反転回数をそれぞれ
   計測し、 上記反転回数の比に基づき該反転回数比に対し減少関数
   的な値を有する補正係数を設定し、 この補正係数で、燃料リカバー時における上記触媒の過
   酸素状態に対応する空燃比を設定するための増量係数を
   補正することを特徴とするエンジンの燃料噴射制御方
   法。