JP2924576B2 - エンジンの安定度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はエンジンの安定度制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】リーン空燃比では理論空燃比と同一のト
ルクを発生するのに空気量が大きくなってポンピングロ
スが減ること、およびリーン空燃比のほうが燃焼ガスの
比熱比が大きくなることのため、リーン空燃比で運転し
たほうが燃費が向上し、かつリーン空燃比ではＮＯｘが
もともと少ないこともあって、一定の条件でリーン側の
空燃比を目標値として空燃比のフィードバック制御を行
うものがある（特開平２−２７２３２号公報参照）。

【０００３】これを説明すると、リーン条件では燃焼が
不安定に陥りやすく、この燃焼の不安定に伴ってサージ
が生じるので、サージトルクのレベルが安定限界レベル
に近くなるようにリーン条件での目標空燃比を設定しな
ければならない。しかしながら、燃料噴射弁やエアフロ
ーメータの特性のバラツキ、経時変化などにより、空燃
比がリーン側にずれるとサージトルクが安定限界を越
え、この逆にリッチ側にずれたときは燃費が改善され
ず、ＮＯｘも増える。

【０００４】そこで、リーン空燃比域で回転数信号から
サージトルクのレベルを推定し、これが安定限界レベル
に近づくように空燃比をフィードバック制御すること
で、燃料噴射弁やエアフローメータにバラツキがあった
り、環境条件が変化したりしても、サージトルクのレベ
ルを安定限界レベルの近くに維持しつつ、燃費の向上と
ＮＯｘの低減とがはかれるのである。

【０００５】また、加減速時には、上記のフィードバッ
ク制御を禁止することで、加減速時の回転変動に伴うト
ルク変動がサージトルクとして誤検出されることを防止
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、加減速時以
外の他の要因で回転変動が生じたときも、燃焼が不安定
になったとして空燃比がリッチ側に誤制御されることが
あり、このときも燃費が悪くなり、ＮＯｘが増加する。

【０００７】たとえば、車両の運転条件の中に、車両の
パワートレインとエンジンの共振により燃焼の不安定と
無関係な回転変動が生じ、振動が収束しにくい運転域が
ある。この運転域でも上記のフィードバック制御を行う
と、燃焼は不安定でないのに、空燃比がリッチ側に誤制
御される。また、回転数信号はクランク角センサから得
ているが、このクランク角センサをカムシャフトなどに
取り付けるときは、このセンサが特定の条件でエンジン
と共振し、この共振でも振動が収束しにくくなることが
ある。これは、継ぎ手部の変形やガタ部でクランク角セ
ンサが振動するためと推定されるのであり、このとき
も、燃焼の不安定でもないのに空燃比がリッチ側に誤制
御される。

【０００８】さらに、低速ギヤ位置（たとえば１速）で
は、少しのアクセル変化でも回転変動が大きくでること
から燃焼の不安定による回転変動と区別がつきにくく、
この場合も空燃比がリッチ側へと誤って制御される。

【０００９】そこでこの発明は、車両やクランク角セン
サとの共振の生じる条件や低速ギヤ位置でそれぞれフィ
ードバック制御を禁止することにより、加減速時のほか
にも、燃焼の不安定以外の他の要因で生じる回転変動の
影響を受けないようにすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１に示
すように、燃焼の安定度をエンジンの回転変動から検出
する手段３１と、運転条件信号がリーン条件であるかど
うかを判定する手段３２と、この判定結果よりリーン条
件で理論空燃比よりリーン側の値を目標空燃比とすると
ともに、前記燃焼の安定度の検出値が許容レベルに収ま
るように空燃比のフィードバック制御を行う手段３３
と、車両とエンジンの共振が生じる予め定めた条件（た
とえば低回転高負荷域）であるかどうかを判定する手段
３４と、この判定結果より共振の生じる条件で前記空燃
比のフィードバック制御を禁止する手段３５とを設け
た。

【００１１】第２の発明は、図２３に示すように、燃焼
の安定度をエンジンの回転変動から検出する手段３１
と、運転条件信号がリーン条件であるかどうかを判定す
る手段３２と、この判定結果よりリーン条件で理論空燃
比よりリーン側の値を目標空燃比とするとともに、前記
燃焼の安定度の検出値が許容レベルに収まるように空燃
比のフィードバック制御を行う手段３３と、前記回転変
動を検出するクランク角センサとエンジンの共振が生じ
る条件（たとえば特定の回転域）にあるかどうかを判定
する手段４１と、この判定結果より共振の生じる条件で
前記空燃比のフィードバック制御を禁止する手段３５と
を設けた。

【００１２】第３の発明は、図２４に示すように、燃焼
の安定度をエンジンの回転変動から検出する手段３１
と、運転条件信号がリーン条件であるかどうかを判定す
る手段３２と、この判定結果よりリーン条件で理論空燃
比よりリーン側の値を目標空燃比とするとともに、前記
燃焼の安定度の検出値が許容レベルに収まるように空燃
比のフィードバック制御を行う手段３３と、車両の変速
機が低速ギヤ位置にあるかどうかを判定する手段５１
と、この判定結果より低速ギヤ位置で前記空燃比のフィ
ードバック制御を禁止する手段３５とを設けた。

【００１３】第４の発明は、図２５に示すように、第１
の発明から第３の発明のいずかにおいて、前記フィード
バック制御手段３３を、ほぼ理論空燃比の得られる基本
噴射量Ｔｐをエンジンの負荷と回転数の検出値に応じて
算出する手段６１と、リーン条件で運転条件信号に応じ
た目標空燃比Ｍｄｍｌを算出する手段６２と、前記燃焼
の安定度の検出値が許容レベルに収まるように空燃比補
正量Ｌｌｄｍｌを算出する手段６３と、この空燃比補正
量Ｌｌｄｍｌで前記リーン条件に応じた目標空燃比Ｍｄ
ｍｌを修正する手段６４と、この修正された目標空燃比
Ｔｄｍｌで前記基本噴射量Ｔｐを補正して燃料噴射量を
算出する手段６５と、この燃料噴射量を吸気管に供給す
る装置６６とから構成する。

【００１４】第５の発明は、図２６に示すように、燃焼
の安定度をエンジンの回転変動から検出する手段３１
と、運転条件信号がＥＧＲ条件であるかどうかを判定す
る手段７１と、この判定結果よりＥＧＲ条件で運転条件
信号に応じた値を目標ＥＧＲ率とするとともに、前記燃
焼の安定度の検出値が許容レベルに収まるようにＥＧＲ
率のフィードバック制御を行う手段７２と、車両とエン
ジンの共振が生じる予め定めた条件であるかどうかを判
定する手段３４と、この判定結果より共振の生じる条件
で前記ＥＧＲ率のフィードバック制御を禁止する手段７
３とを設けた。

【００１５】第６の発明は、図２７に示すように、燃焼
の安定度をエンジンの回転変動から検出する手段３１
と、運転条件信号がＥＧＲ条件であるかどうかを判定す
る手段７１と、この判定結果よりＥＧＲ条件で運転条件
信号に応じた値を目標ＥＧＲ率とするとともに、前記燃
焼の安定度の検出値が許容レベルに収まるようにＥＧＲ
率のフィードバック制御を行う手段７２と、前記回転変
動を検出するクランク角センサとエンジンの共振が生じ
る条件にあるかどうかを判定する手段４１と、この判定
結果より共振の生じる条件で前記ＥＧＲ率のフィードバ
ック制御を禁止する手段７３とを設けた。

【００１６】第７の発明は、図２８に示すように、燃焼
の安定度をエンジンの回転変動から検出する手段３１
と、運転条件信号がＥＧＲ条件であるかどうかを判定す
る手段７１と、この判定結果よりＥＧＲ条件で運転条件
信号に応じた値を目標ＥＧＲ率とするとともに、前記燃
焼の安定度の検出値が許容レベルに収まるようにＥＧＲ
率のフィードバック制御を行う手段７２と、車両の変速
機が低速ギヤ位置にあるかどうかを判定する手段５１
と、この判定結果より低速ギヤ位置で前記ＥＧＲ率のフ
ィードバック制御を禁止する手段７３とを設けた。

【００１７】第８の発明は、図２９に示すように、第５
の発明から第７の発明のいずれかにおいて、前記フィー
ドバック制御手段７２を、ＥＧＲ条件で運転条件信号に
応じた目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを算出する手段８１と、前
記燃焼の安定度の検出値が許容レベルに収まるようにＥ
ＧＲ率補正量Ｌｌｅｇｒを算出する手段８２と、このＥ
ＧＲ率補正量Ｌｌｅｇｒで前記ＥＧＲ条件での運転条件
信号に応じた目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを修正する手段８３
と、この修正された目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒにもとづいて
ＥＧＲ通路の流量制御弁を制御する手段８４とから構成
する。

【００１８】第９の発明は、第１の発明から第８の発明
のいずかにおいて、前記共振の生じる条件でなくなった
ときまたは低速ギヤ位置でなくなったとき所定の時間待
ってフィードバック制御を開始する。

【００１９】

【作用】リーン条件で理論空燃比よりリーン側の値を目
標空燃比として、燃焼の安定度の検出値が許容レベルに
収まるように空燃比のフィードバック制御が行われる
と、燃料噴射弁やエアフローメータのバラツキや環境条
件の変化（たとえば吸気温度、湿度の変化）にかかわら
ず、従来と同様に、燃焼の安定度を許容レベルの近くに
維持しつつ、燃費の向上とＮＯｘの低減とがはかれる。

【００２０】一方、車両とエンジンの共振が生じる条件
でフィードバック制御が行われると、燃焼が不安定でな
いのに空燃比がリッチ側に制御され、燃費の悪化とＮＯ
ｘの増加を招いてしまうのであるが、第１の発明でフィ
ードバック制御の禁止により空燃比をリッチ側に誤って
制御してしまうことが避けられる。この結果、車両とエ
ンジンの共振に伴う回転変動が生じることがあっても、
燃費が悪化し、ＮＯｘが増加することがない。

【００２１】カムシャフトなどにクランク角センサが取
り付けられる場合に、このセンサとエンジンとが共振
し、振動が収束しにくくなる条件でも、第２の発明でフ
ィードバック制御が禁止されることから空燃比をリッチ
側へと誤制御することがなく、燃費の悪化とＮＯｘの増
加を防ぐことができる。

【００２２】第３の発明で１速のような低速ギヤ位置で
フィードバック制御が禁止されると、少しのアクセル変
化により回転変動が大きく出ても、これが燃焼の不安定
による回転変動と誤認されることがない。

【００２３】第４の発明で、燃焼の安定度の検出値が許
容レベルに収まるように算出された空燃比補正量Ｌｌｄ
ｍｌでリーン条件に応じた目標空燃比Ｍｄｍｌが修正さ
れ、この修正された目標空燃比で、ほぼ理論空燃比の得
られる基本噴射量Ｔｐが補正され燃料噴射量が算出され
ると、理論空燃比を目標として空燃比をフィードバック
制御する従来の構成やこの制御に使われるマップ（たと
えば基本噴射量のマップやリーン条件での運転条件信号
に応じた目標空燃比のマップ）の値などをそのまま用い
ることができ、マップ作成のための工数が減る。

【００２４】排気を吸気管に再循環するＥＧＲ装置を備
えたエンジンでは、燃焼を悪化させない範囲で新気に対
するＥＧＲガスの比率（つまりＥＧＲ率）を大きくする
ことが燃費の向上とＮＯｘの低減に有効となるが、ＥＧ
Ｒ条件での運転条件信号に応じた値を目標ＥＧＲ率とし
て、燃焼の安定度の検出値が許容レベルに収まるように
ＥＧＲ率のフィードバック制御が行われると、ＥＧＲガ
ス量を制御する流量制御弁の流量バラツキや環境条件の
変化にかかわらず、最適なＥＧＲ率とすることができ
る。

【００２５】第５の発明では、車両とエンジンの共振が
生じても、ＥＧＲ率の制御精度を確保することができ
る。

【００２６】第６の発明では、クランク角センサとエン
ジンの共振が生じても、ＥＧＲ率の制御精度を確保する
ことができる。

【００２７】第７の発明では、１速のような低速ギヤ位
置でのＥＧＲ率の制御精度を確保することができる。

【００２８】第８の発明で、燃焼の安定度が許容レベル
に収まるように算出されたＥＧＲ率補正量Ｌｌｅｇｒで
ＥＧＲ条件での運転条件信号に応じた目標ＥＧＲ率Ｍｅ
ｇｒが修正され、この修正された目標ＥＧＲ率でＥＧＲ
通路の流量制御弁の開度が制御されると、あらかじめ運
転条件信号に応じてマッチングされた値を用いてＥＧＲ
率のオープン制御を行う従来の構成やこの制御に使われ
るマップの値などをそのまま用いることができる。

【００２９】車両やクランク角センサとの共振の生じる
条件でなくなり、また低速ギヤ位置でなくなったとき、
第９の発明で、所定の時間待ってフィードバック制御が
開始されることで、燃焼の不安定と関係のない回転変動
が落ち着くまではフィードバック制御が開始されないた
め、安定したフィードバック制御が行われる。

【００３０】

【実施例】図２において、エアクリーナ１１から吸入さ
れた空気は、一定の容積を有するコレクタ部１２ａにい
ったん蓄えられ、ここから分岐管をへて各気筒に流入す
る。各気筒の吸気ポート１２ｂには燃料噴射弁３が設け
られ、この噴射弁３からエンジン回転に同期して間欠的
に燃料が噴射される。

【００３１】噴射弁３からの噴射時間が長くなれば噴射
量が多くなり、噴射時間が短くなれば噴射量が少なくな
る。混合気の濃さつまり空燃比は、一定量の吸入空気に
対する燃料噴射量が多くなればリッチ側にずれ、燃料噴
射量が少なくなればリーン側にずれる。したがって、コ
ントロールユニット２で吸入空気量との比が一定値とな
るように燃料の基本噴射量を決定してやれば運転条件が
違っても同じ空燃比が得られる。燃料の噴射がエンジン
の１回転について１回行われるときは、１回転で吸い込
んだ空気量に対して基本噴射パルス幅Ｔｐをそのときの
吸入空気量とエンジン回転数とから求めるのである。通
常このＴｐにより決定される空燃比は理論空燃比付近に
なっている。

【００３２】一定の条件が成立すると、コントロールユ
ニット２では、空燃比目標値を理論空燃比からリーン側
の空燃比に切換える。この切換時に補助空気流量を増量
補正（理論空燃比への切換時は減量補正）することによ
って、切換の前後でトルクが同一となるようにトルク制
御を行うわけで、そのため吸気絞り弁５をバイパスする
補助空気通路２１に大流量の流量制御弁２２が設けられ
ている。この制御弁２２は比例ソレノイド式で、コント
ロールユニット２からのオンデューティ（一定周期のＯ
Ｎ時間割合）が大きくなるほど通路２１を流れる補助空
気流量が増加する。

【００３３】なお、リーン空燃比域での燃焼不安定によ
り増加するＣＯ，ＨＣを抑えるため、燃焼室内に流れ込
む吸気にスワールが与えられるよう、吸気ポート１２ｂ
の近くに、一部に切欠き（図示せず）を有するスワール
コントロールバルブ１３を設けている。リーン空燃比域
でスワールコントロールバルブ１３を全閉位置にして吸
気を絞ることにより吸気の流速を高め、燃焼室内にスワ
ールを生じさせるのである。理論空燃比域では排気管１
８に設けた三元触媒１９によってＮＯｘを浄化する。

【００３４】コントロールユニット２ではまた、リーン
空燃比域での燃焼の安定度を回転変動から検出し、燃焼
の安定度が許容レベルに収まるように広域空燃比センサ
９からの実空燃比信号にもとづいて空燃比をフィードバ
ック制御する。これにより、燃焼が不安定にならない限
界近くのリーン空燃比でエンジンが運転されることにな
り、燃費がよくなるのである。

【００３５】しかしながら、この空燃比フィードバック
制御において、燃焼の不安定以外の他の要因で回転変動
が生じたときも、燃焼の不安定であるとして空燃比がリ
ッチ側に誤制御されたのでは、燃費が悪くなり、ＮＯｘ
も増加する。

【００３６】これに対処するため、コントロールユニッ
ト２では、燃焼の不安定と誤認されるような回転変動が
生じる条件に限ってはフィードバック制御を禁止する。

【００３７】この制御を図３から図１４（フローチャー
トとこの制御に使われるテーブルやマップの内容を示す
特性図）を用いて、［１］回転変動の算出、［２］フィ
ードバック制御を行うかどうかの判定、［３］安定化燃
空比補正係数の計算、［４］目標空燃比の算出、［５］
燃料噴射パルス幅の計算、の順に説明する。

【００３８】なお、この制御に必要となるセンサからの
信号（４はエアクリーナから吸入される空気量Ｑａを検
出する熱線式エアフローメータ、６はスロットルセン
サ、７は単位クランク角度ごとの信号とクランク角度の
基準位置ごとの信号とを出力するクランク角センサ、８
は水温センサ）が、ギヤ位置を検出するインヒビタース
イッチからの信号などとともにマイコンからなるコント
ロールユニット２に入力されている。

【００３９】なお、燃料制御は目標空燃比をめざして行
い、空気流量の検出値から最終的に供給燃料量を求めて
いることを考えると、（空気流量）×（燃空比）＝（供
給燃料量）の関係が成立することから、燃空比のほうが
空燃比より扱いやすいため、以下では一部の数値に燃空
比を用いている。

【００４０】［１］回転変動の算出 ４気筒エンジンでは図３に示したように、クランク角度
で１８０度ごとに回転変動量を算出する（図３のステッ
プ２）。ただし、気筒間バラツキによる回転変動を燃焼
の不安定による回転変動として検出しないように、気筒
別の回転変動を求める。なお、図３がメインルーチン
で、図４、図５、図７は図３のステップ２、３、５の詳
細を示すサブルーチンである。

【００４１】図４において、ＲＥＦ（クランク角センサ
からの１８０度ごとに立ち上がる基準信号）間周期Ｒｅ
ｆから１回転区間の周期Ｒｅｆｒｖを、 Ｒｅｆｒｖ＝Ｒｅｆ＋Ｒｅｆ_n-1 …（１） ただし、Ｒｅｆ_n-1；前回のＲｅｆ の式で求め（図４のステップ２１）、これを Ｎｅｒｖ＝ＫＮ＃／Ｒｅｆｒｖ …（２） ただし、ＫＮ＃；周期→回転数への変換定数 の式でエンジン回転数Ｎｅｒｖに変換し（図４のステッ
プ２３）、 Ｄｎｅｒｖ＝Ｎｅｒｖ−Ｎｅｒｖ_n-4 …（３） ただし、Ｎｅｒｖ_n-4；４回前のＮｅｒｖ の式で気筒別回転変化量Ｄｎｅｒｖを算出する（図４の
ステップ２５）。

【００４２】ＲＥＦ間周期は各気筒の燃焼行程に対応し
て変化し、かつ燃焼気筒順（たとえば１−３−４−２の
順とする）に求まっていくため、（２）式の気筒別回転
数も燃焼気筒順に変化する。（２）式の気筒別回転数が
たとえば１番気筒の燃焼行程に対応するときは、Ｎｅｒ
ｖ_n-1（１回前の値）は２番気筒の、Ｎｅｒｖ_n-2（２回
前の値）は４番気筒の、Ｎｅｒｖ_n-3（３回前の値）は
３番気筒の燃焼行程に対応するため、（３）式では４回
前の値（１サイクル前の値）を用いるわけである。

【００４３】なお、（２）式の計算の前に旧Ｎｅｒｖの
シフトを行う（図４のステップ２２）。これは１回転前
のデータを２回前のＲＡＭに、２回転前のデータを３回
前に、３回転前のデータを４回前にと逐次移し替える操
作である。この旧Ｎｅｒｖのシフトによって、気筒別に
エンジン回転数が得られることから、後述するエンジン
回転数Ｎｅを、 Ｎｅ＝（Ｎｅｒｖ＋Ｎｅｒｖ_n-1＋Ｎｅｒｖ_n-2＋Ｎｅｒ
ｖ_n-3）／４ の式で全気筒のエンジン回転数の平均値として求めるこ
とができる。

【００４４】旧Ｄｎｅｒｖのシフトも旧Ｎｅｒｖのシフ
トと同様である（図４のステップ２４）。

【００４５】（３）式の気筒別回転変化量Ｄｎｅｒｖか
ら Ｌｌｊ＝Ｄｎｅｒｖ−Ｄｎｅｒｖ_n-1 …（４） ただし、Ｄｎｅｒｖ_n-1；１回前のＤｎｅｒｖ の式で気筒別回転変化量の変化量Ｌｌｊを求める（図４
のステップ２６）。

【００４６】（３）式のＤｎｅｒｖは前回の燃焼時の１
回転周期から今回の燃焼時の１回転周期までの時間変化
量に対応する回転変化量であるから、（４）式のＬｌｊ
は燃焼に伴う疑似的なトルク変動に相当する。このよう
にしてＬｌｊを求めることで、気筒間のバラツキを燃焼
の不安定による回転変動と誤認しないようにするわけで
ある。

【００４７】気筒別回転変化量の変化量Ｌｌｊにはバン
ドパスフィルター処理を行い、結果をデジタルフィルタ
ー処理出力Ｌｌｊｄとしてストアする（図４のステップ
２７，２８）。バンドパスフィルター処理は、ソフトウ
エアで行うため、連続系から離散系に変換した式を用い
る。周波数としては車両のドライバーがサージとして感
じやすい周波数（３〜７Ｈｚ）とすればよい。

【００４８】［２］フィードバック制御を行うかどうか
の判定 リーン条件では燃焼の安定度が許容レベルに収まるよう
に空燃比をフィードバック制御するのであるが、燃焼の
不安定以外の要因で回転変動が生じ、燃焼の不安定によ
る回転変動と誤認されるようなときは、フィードバック
制御を禁止する。具体的には、図５に示したように以下
の〈１〉〜〈７〉の条件のいずれかでも成立するときは
フィードバック制御の禁止フラグを“１”にする（図５
のステップ４１）。なお、図ではフィードバックをＦ／
Ｂで示している。

【００４９】〈１〉リーン条件でないこと（図５のステ
ップ３１）。リーン条件は、たとえば冷却水温が８０℃
以上あること、スロットルセンサ６からの絞り弁開度が
所定値以下であること、車速変化が所定値以下であるこ
とのすべての条件を満たしたときである。

【００５０】〈２〉空燃比の切換中であること（図５の
ステップ３２）。たとえば、後述するＤｍｌ（目標燃空
比のダンパ値）とＴｄｍｌ（目標燃空比のマップ補正
値）とが同一でないとき切換中であると判断する。

【００５１】〈３〉運転条件がフィードバック制御領域
にないこと（図５のステップ３３）。全運転領域は、図
６のようにエンジン回転数Ｎｅとシリンダ空気量相当パ
ルス幅（エンジン負荷相当量で後述する）Ａｖｔｐとで
合計４２（＝７×６）の領域に区分けされ、その中にフ
ラグの値が入っており、ＮｅとＡｖｔｐから図６のマッ
プを参照した領域の値が“０”であれば、フィードバッ
ク制御を禁止する。“０”の領域は次の通りである。

【００５２】〈３−１〉５つの低回転高負荷域。この領
域では車両のパワートレインとエンジンの共振が生じ、
この共振により回転変動が大きくなるからである。 〈３−２〉６つの特定の回転域。カムシャフトに直接取
り付けられるクランク角センサがあり（ディストリビュ
ータ内蔵型ではディストリビュータがカムシャフトに取
り付けられる）、こうしたクランク角センサでは、セン
サとエンジンの共振により特定の回転域で回転変動が大
きくなるからである。 〈３−３〉６つの高回転域。高回転域では燃焼が悪くな
りようがないからである。

【００５３】〈４〉ギヤ位置＜所定値ＬＬＧＲ＃である
こと（図５のステップ３４）。ギア位置として高速ギア
位置になるほど大きな値を割り付けており（たとえば１
速、２速、３速、４速に対応して１，２，３，４）、ギ
ヤ位置＜ＬＬＧＲ＃でフィードバック制御を禁止する。
これは、低速ギヤ走行ではエンジンの回転変化が速く安
定度への外乱となるため、フィードバック制御を禁止で
きるようにしたものである（たとえば１速で禁止）。

【００５４】〈５〉前回のギヤ位置と今回のギヤ位置が
同じでないこと（図５のステップ３６）。ギヤ位置の変
更があるとフィードバック制御を禁止するのは、ギヤチ
ェンジによる回転変動によって燃焼の悪化であるとみな
されることによる誤制御を防止するためである。なお
〈５〉は自動変速機付き車両の場合で、手動変速機付き
車両の場合は次の〈６〉である。

【００５５】〈６〉ギヤ位置がニュートラルであること
（図５のステップ３５）。手動変速機付き車両では、ギ
ヤ位置がニュートラルにあるときギヤ位置の変更がある
と判断する。

【００５６】〈７〉過渡時であること（図５のステップ
３７，３８，３９）。絞り弁開度Ｔｖｏ、シリンダ空気
量相当パルス幅Ａｖｔｐ、エンジン回転数Ｎｅの所定時
間当たりの各変化量が所定のレベル（絞り弁開度につい
てＬＬＤＴＶＯ＃、シリンダ空気量相当パルス幅につい
てＬＬＤＴＰ＃、エンジン回転数についてＬＬＤＮＥ
＃）を越えたら過渡であると判断し、フィードバック制
御を禁止する。

【００５７】なお、Ａｖｔｐの変化をみるのは、アクセ
ル操作はなくてもたとえば流量制御弁２２や各種制御負
圧逃し（たとえばブーストコントロールバルブがあり、
このバルブは、吸気絞り弁を全閉近くに戻したとき絞り
弁下流に発達する大きな吸気管負圧によってオイル消費
が増えることを防止するため、絞り弁下流の吸気管負圧
が所定値以上とならないように開かれる。）などの開度
変化による空気量変化をＡｖｔｐの変化で検出すること
ができるからである。また、Ｎｅの変化をみるのは、た
とえば車両ブレーキや、自動変速機での自動的なギヤチ
ェンジなどによる急激な回転変化が起きた場合に対応す
るものである。絞り弁開度Ｔｖｏの代わりにトルクを、
またＡｖｔｐの代わりに後述する吸入空気流量Ｑｓや基
本噴射パルス幅Ｔｐを用いてもよい。

【００５８】〈８〉 上記の〈３〉から〈７〉までがす
べて成立しない場合において、経過時間が所定値ＴＭＬ
ＬＣ＃以内であること（図５のステップ４０）。条件成
立でフィードバック制御にすぐに入る（あるいは再開す
る）のでなくＴＭＬＬＣ＃の時間待ってフィードバック
制御に入るのであるからこれは遅延処理である。遅延処
理を行うのは、安定度信号としてのＬｌｊｄがフィルタ
ー処理出力であるため、外乱の影響を受けたとしてもす
ぐには出力が安定しないこと、またギヤチェンジなどで
発生した回転変動は車両の振動系の影響で瞬時にはなく
ならないことにより、安定したフィードバック制御を行
うには、遅延処理を行ったほうがよいためである。

【００５９】上記の〈１〉から〈８〉までの条件がすべ
て成立しない場合にフィードバック制御の禁止フラグを
“０”にしてフィードバック制御に入る（図５のステッ
プ４２）。

【００６０】［３］安定化燃空比補正係数の計算 図７において、安定度信号（デジタルフィルター処理出
力Ｌｌｊｄ）を１８０度ごとにサンプリングするととも
に、サンプル数をカウントする（図７のステップ５
１）。

【００６１】このカウント値と比較する所定のショート
サンプル数Ｓとロングサンプル数Ｌ（Ｌ＞Ｓ）を求める
（図７のステップ５２）。ＳとＬの値は、検出精度（多
いほどよい）と制御精度（少ないほど速い）を考慮して
決定する。たとえばエンジン回転数Ｎｅから図８を内容
とするテーブルを参照して求めている。

【００６２】Ｓ個のサンプル数がでそろうと、サンプル
データの合計をＳで除算した値（つまり平均値）が第１
のスライスレベルＳＬＨ＃以上であるかどうかみて、
（サンプルデータ合計／Ｓ）≧ＳＬＨ＃であれば、燃焼
の安定度が許容レベルを越えたと判断し、フィードバッ
ク補正量としての安定化燃空比補正係数Ｌｌｄｍｌを Ｌｌｄｍｌ＝Ｌｌｄｍｌ_n-1＋ＤＬＬＨ＃ …（５） ただし、Ｌｌｄｍｌ_n-1；１回前のＬｌｄｍｌ ＤＬＬＨ＃；高速更新量 の式で更新する（図７のステップ５４，５５，５６）。

【００６３】Ｌ個のサンプル数がでそろったときも、サ
ンプルデータの合計をＬで除算した値から第２のスライ
スレベルＳＬＬ＃（ＳＬＬ＃＜ＳＬＨ＃）を差し引き、
その差し引いた値から図９を内容とするテーブルを参照
して更新量Ｄｌｌｄｍｌを求め、この値を用いて、 Ｌｌｄｍｌ＝Ｌｌｄｍｌ_n-1＋Ｄｌｌｄｍｌ …（６） ただし、Ｌｌｄｍｌ_n-1；１回前のＬｌｄｍｌ の式で安定化燃空比補正係数Ｌｌｄｍｌを更新する（図
７のステップ５７，５８，５９，６０）。

【００６４】（５）式の高速更新量ＤＬＬＨ＃はプラス
の一定値であるが、更新量Ｄｌｌｄｍｌは、図９に示し
たように、（サンプルデータ合計／Ｌ−ＳＬＬ＃）が正
の領域で（サンプルデータ合計／Ｌ−ＳＬＬ＃）に応じ
て大きく、また（サンプルデータ合計／Ｌ−ＳＬＬ＃）
が負の領域で｜サンプルデータ合計／Ｌ−ＳＬＬ＃｜に
応じて負の値で大きくしている。

【００６５】このように、Ｓ個のサンプル数がでそろっ
たときとＬ個のサンプル数がでそろったときとで２段階
に安定化燃空比補正係数Ｌｌｄｍｌを更新するのは、サ
ンプルデータ数が少ない段階で大きな値のスライスレベ
ルＳＬＨ＃を越えたとき、とりあえず大きな更新量ＤＬ
ＬＨ＃を用いて応答よくＬｌｄｍｌの値を増量側に変化
させ、サンプルデータ数が多い段階でＳＬＨ＃より値の
小さなスライスレベルＳＬＬ＃を越えたときは、その越
えた量に応じた更新量を用いてＬｌｄｍｌの値を精度良
く変化させるためである。

【００６６】なお、安定化燃空比補正係数Ｌｌｄｍｌに
より空燃比が変更されるので、図９において（サンプル
データ合計／Ｌ−ＳＬＬ＃）が小さい範囲でも更新量Ｄ
ｌｌｄｍｌを与えると、空燃比の変更によるトルク変動
が生じる。これを防止するため、図９においては不感帯
（サンプルデータ合計／Ｌ−ＳＬＬ＃）の値が０を中心
とする所定の範囲にあるときＤｌｌｄｍｌ＝０とする領
域）を設けている。

【００６７】最後に、安定化燃空比補正係数Ｌｌｄｍｌ
が最小値の０以下になったときは、Ｌｌｄｍｌ＝０に、
またＬｌｄｍｌが最大値ＬＬＤＭＭＸ＃以上になると、
Ｌｌｄｍｌ＝ＬＬＤＭＭＸ＃とする（図７のステップ６
１）。

【００６８】［４］目標燃空比の算出 まず、目標燃空比のマップ値補正と目標燃空比のダンパ
値Ｄｍｌの計算とは、図３に示したようにクランク角度
で１８０度ごとに実行する（図３のステップ６〜１
１）。

【００６９】［４−１］目標燃空比のマップ値補正 上記のようにして得た安定化燃空比補正係数Ｌｌｄｍｌ
から目標燃空比のマップ補正値Ｔｄｍｌを、 Ｔｄｍｌ＝Ｍｄｍｌ×Ｌｌｄｍｌ …（７） ただし、Ｍｄｍｌ；目標燃空比のマップ値 の式で計算する（図３のステップ６）。

【００７０】（７）式の目標燃空比のマップ値Ｍｄｍｌ
は、リーン条件とリーン条件でないときとで異なるた
め、図１１に示したようにリーン条件では図１２を内容
とするＭＤＭＬＬマップ（リーンマップのこと）を参照
し、その参照した値を、またリーン条件でないときは図
１３を内容とするＭＤＭＬＳマップ（非リーンマップの
こと）を参照し、その参照した値をそれぞれ変数Ｍｄｍ
ｌに入れることになる（図１１のステップ８２，８３、
ステップ８２，８４）。図１２，図１３において１．０
のマップ値が理論空燃比相当で、これより値が小さいと
リーン側の空燃比に、この逆にこれより値が大きいとリ
ッチ側の空燃比になるわけである。

【００７１】［４−２］目標燃空比のダンパ値Ｄｍｌ ダンパ値Ｄｍｌの波形は、図１４に示したように、空燃
比の切換時にステップ変化するマップ補正値Ｔｄｍｌに
対して、ランプ応答にしたものである。具体的には図３
のように、リーン方向への空燃比変化速度をＤｍｌｌ、
リッチ方向への空燃比変化速度をＤｍｌｒとすれば、ダ
ンパ値Ｄｍｌとマップ補正値Ｔｄｍｌの比較によりいず
れの方向への変化であるかがわかるため、Ｄｍｌ＜Ｔｄ
ｍｌであればリッチ方向への空燃比の切換であるとし
て、ダンパ値Ｄｍｌを Ｄｍｌ＝Ｄｍｌ_n-1＋Ｄｍｌｒ ただし、Ｄｍｌ_n-1；１回前のＤｍｌ の式により更新し、ＤｍｌがＴｄｍｌを越えるときはＤ
ｍｌ＝Ｔｄｍｌとする（図３のステップ７，８，９）こ
とで、理論空燃比への切換時のダンパ値が得られる。ま
た、Ｄｍｌ≧Ｔｄｍｌのときはリーン空燃比への切換時
であるからダンパ値Ｄｍｌを Ｄｍｌ＝Ｄｍｌ−Ｄｍｌｌ の式で更新し、Ｄｍｌ＜ＴｄｍｌでＤｍｌ＝Ｔｄｍｌと
する（図３のステップ７，１０，１１）。

【００７２】このように空燃比の切換時にダンパ処理を
行うのは、空燃比の緩やかな切換によりトルクの急激な
変化を防止して運転性能を適切にするためである。

【００７３】［４−３］目標燃空比Ｔｆｂｙａ これは、 Ｔｆｂｙａ＝Ｄｍｌ＋Ｋｔｗ＋Ｋａｓ …（８） ただし、Ｋｔｗ；水温増量補正係数 Ｋａｓ；始動後増量補正係数 の式により計算する（図１０のステップ７１）。

【００７４】（８）式の始動後増量補正係数Ｋａｓは、
クランキング中はその値が冷却水温に応じて定まり、エ
ンジン始動直後より時間とともに徐々に減少する値、水
温増量補正係数Ｋｔｗは冷却水温からテーブルを参照し
て求める値で、いずれも公知である。（８）式より冷間
始動直後の暖機中は、ダンパ値Ｄｍｌが１．０（つまり
理論空燃比相当）にあり、暖機中の空燃比が暖機時増量
（ＫｍｒとＫｔｗ）によって理論空燃比よりもリッチ側
にシフトするわけである。

【００７５】なお、広域空燃比センサ９が十分活性化し
たこと、始動後増量がなくても運転性に問題がでない程
度に始動後時間が経過したこと、水温Ｔｗが所定値以上
になったことのすべてを満たしたとき、空燃比センサ９
にもとづく空燃比のフィードバック制御を開始する。こ
の空燃比フィードバック制御条件ではＴｆｂｙａ＝１．
０となり、三元触媒１９が最大限に活用される。

【００７６】また、リーン条件が成立し、燃焼の安定度
にもとづく空燃比のフィードバック制御が行われる場合
は、後述する空燃比フィードバック補正係数αを１．０
にクランプし、目標燃空比のダンパ値Ｄｍｌおよび目標
燃空比Ｔｆｂｙａを介して、燃焼の安定度を反映したマ
ップ補正値Ｔｄｍｌによる空燃比制御が行われる。

【００７７】［５］燃料噴射パルス幅の計算これは、図
１０に示したように１０ｍｓの周期で実行する。

【００７８】各インジェクタ４に出力する燃料噴射パル
ス幅Ｔｉは Ｔｉ＝（Ａｖｔｐ＋Ｋａｔｈｏｓ）×Ｔｆｂｙａ×（α＋αｍ）＋Ｔｓ …（９） ただし、Ａｖｔｐ；シリンダ空気量相当パルス幅 Ｋａｔｈｏｓ；壁流補正量 α；空燃比フィードバック補正係数 αｍ；空燃比学習補正係数 Ｔｓ；無効パルス幅 の式で与える（図１０のステップ７５）。

【００７９】ここで、（９）式のシリンダ空気量相当パ
ルス幅Ａｖｔｐは、 Ａｖｔｐ＝Ｔｐ×Ｆｌｏａｄ＋Ａｖｔｐ_n-1×（１−Ｆｌｏａｄ） …（１０） ただし、Ｔｐ；基本噴射パルス幅 Ａｖｔｐ_n-1；前回のＡｖｔｐ Ｆｌｏａｄ；加重平均係数 の式により基本噴射パルス幅Ｔｐをなました値（図１０
のステップ７４）、またＴｐはエアフローメータ出力を
Ａ／Ｄ変換した後リニアライズして求めた吸入空気流量
Ｑｓから Ｔｐ＝（Ｑｓ／Ｎｅ）×Ｋ＃×Ｋｔｒｍ …（１１） ただし、Ｋ＃；基本空燃比を定める定数 Ｋｔｒｍ；インジェクタの流量特性より定まる定数 の式で計算した値である（図１３のステップ７２，７
３）。（９）、（１０）、（１１）式とも公知である。

【００８０】（９）式の壁流補正量Ｋａｔｈｏｓは、壁
流の低周波分（比較的ゆっくりと変化する壁流分のこ
と）の修正を目的とし、運転条件ごとに平衡付着量Ｍｆ
ｈを記憶しておき、過渡に伴う平衡付着量の変化を総補
正量として、燃料噴射ごとに所定の割合ずつシリンダ空
気量相当パルス幅Ａｖｔｐに加算（減速時は減算）する
もので、これも公知である。たとえば、加速時は噴射量
を増量しなければならないが、どんなに霧化特性のよい
インジェクタといえども、燃料の一部は吸気マニホール
ド壁に付着し、吸気管壁を伝って液状のまま流れ（この
流れが壁流）、空気に乗せられた燃料より遅い速度でシ
リンダに流れる。つまり、壁流燃料によってシリンダに
吸入される混合気が一時的に薄くなるので、この一時的
な混合気の希薄化を防止するため、加速時は壁流補正量
Ｋａｔｈｏｓだけ増量するのである。この逆に、マニホ
ールド圧が急激に高負圧になる減速時は、マニホールド
壁に付着していた燃料がいっせいに気化してくるため、
混合気が一時的に濃すぎになり、ＣＯ，ＨＣが増加す
る。そこで、減速時はこの気化する壁流分を減量してや
るわけである。

【００８１】なお、減速時や高回転時などの一定の燃料
カット条件になると（９）式のＴｉに代えて無効パルス
幅Ｔｓをストアする（そうでなければＴｉを出力レジス
タにストアする（図１０のステップ７７，７９、ステッ
プ７７，７８）ことで、噴射タイミングでの噴射に備え
る。

【００８２】ここで、この例の作用をリーン条件が成立
している場合（このとき空燃比センサ９にもとづく空燃
比フィードバック制御は行われない。）について説明す
る。

【００８３】安定度信号から求められたフィードバック
補正量（安定化燃空比補正係数Ｌｌｄｍｌ）で目標燃空
比のマップ値（Ｍｄｍｌ）が補正されることで、リーン
条件では燃焼の安定度が許容レベルに収まるように空燃
比のフィードバック制御が行われる。たとえば、燃焼の
安定度が悪くなると、安定度信号であるデジタルフィル
ター処理出力Ｌｌｊｄが大きくなることから、安定化燃
空比補正係数Ｌｌｄｍｌが大きくなり、上記の（７）式
で目標燃空比のマップ補正値Ｔｄｍｌも大きくなる。こ
れより空燃比がリッチ側にシフトされるため、燃焼の安
定度がよくなり、デジタルフィルター処理出力Ｌｌｊｄ
が今度は小さくなる側にずれる。こうした安定度のフィ
ードバック制御をくり返すうちに、やがては安定度信号
が許容レベルに落ち着くわけである。

【００８４】一方、車両のパワートレインとエンジンの
共振が生じる低回転高負荷域になると、安定度信号にも
とづくフィードバック制御が禁止される。この領域で
は、燃焼の不安定と無関係な回転変動が生じ、振動が収
束しにくくなるので、この領域でもフィードバック制御
を行うと、燃焼が不安定でないのに空燃比がリッチ側に
制御され、燃費の悪化とＮＯｘの増加を招いてしまうの
であるが、安定度信号にもとづくフィードバック制御の
禁止により安定化燃空比補正係数Ｌｌｄｍｌが変化しな
いため、空燃比をリッチ側に誤って制御してしまうこと
がないのである。この結果、車両のパワートレインとエ
ンジンの共振に伴う回転変動が生じることがあっても、
燃費の悪化とＮＯｘの増加を防ぐことができる。

【００８５】同様にして、カムシャフトなどにクランク
角センサが取り付けられる場合に、このセンサとエンジ
ンとが共振し、振動が収束しにくくなる特定の回転域で
も、安定度信号にもとづくフィードバック制御が禁止さ
れることから空燃比をリッチ側へと誤制御することがな
く、燃費の悪化とＮＯｘの増加を防ぐことができる。

【００８６】また、１速のような低速ギヤ位置で安定度
信号にもとづくフィードバック制御が禁止されると、少
しのアクセル変化により回転変動が大きく出ても、これ
が燃焼の不安定による回転変動と誤認されることがな
い。

【００８７】さらに、車両との共振の生じる低回転高負
荷域やクランク角センサとの共振の生じる特定の回転域
でなくなり、また低速ギヤ位置でなくなったときは、所
定の時間待ってフィードバック制御に入るようにしてい
る。車両やクランク角センサとの共振により、また低速
ギヤ位置でそれぞれ発生した回転変動は瞬時にはなくな
らないので、この燃焼の不安定と関係のない回転変動が
落ち着くのをまってフィードバック制御に入ることで、
安定したフィードバック制御を行うことができるのであ
る。

【００８８】図１５は、排気中の有害成分であるＮＯｘ
の発生を抑制するために吸気管に不活性の排出ガスを再
循環させる、いわゆるＥＧＲ装置で、この装置は、吸気
管１０１と排気管１０２を連通するＥＧＲ通路１０３、
この通路１０３のガス流量を調整するためのＥＧＲ弁１
０４、ＥＧＲ弁１０４への制御負圧を調整するための負
圧制御弁１０５から構成されている。

【００８９】なお、負圧制御弁１０５は吸気絞り弁の下
流の吸気管負圧通路１０５ｃを介し導いて一定圧の負圧
を作り出す定圧弁１０５ａと、この一定圧の負圧に大気
を導入することによってＥＧＲ弁１０４への制御負圧を
作り出すソレノイド弁１０５ｂとからなっており、ＥＧ
Ｒ弁流量は、ソレノイド弁１０５ｂへのＯＦＦデューテ
ィ（一定周期の閉弁時間割合）にほぼ比例して定まる
（ＯＦＦデューティを大きくするほどＥＧＲ流量が多く
なる）ため、ＯＦＦデューティがソレノイド弁１０５ｂ
への制御値として採用される。

【００９０】このＥＧＲ装置では、ＥＧＲ条件でＥＧＲ
弁を開いて一定量の排出ガス（ＥＧＲガス）を吸入空気
に混入させることにより燃焼時の最高温度を下げるので
あるが、ＥＧＲ率（ＥＧＲガス量と新気量の比）の目標
値は、エンジンの運転条件により異なるため、コントロ
ールユニット２では運転条件に応じた目標ＥＧＲ率とな
るように、ソレノイド弁１０５ｂへのＯＦＦデューティ
を制御する。

【００９１】この場合に、ＥＧＲ弁１０４やソレノイド
弁１０５ｂなどの経時変化に伴い、実際のＥＧＲ率が目
標値より大きくなったり環境条件が変化したりすると、
燃焼の安定度が変化するので、こうしたＥＧＲに伴う燃
焼の不安定に対しても安定度制御を行うことができる。
コントロールユニット２において、ＥＧＲ条件になる
と、回転変動から検出した燃焼の安定度の信号がスライ
スレベル以下に収まるようにＥＧＲ率補正量を更新し、
この補正量で目標ＥＧＲ率の基本値（マップ値）を補正
することで、燃焼を安定させつつＥＧＲを効率良く行う
のである。

【００９２】しかしながら、この例でも車両やクランク
角センサの一方とエンジンとの共振現象やギヤ位置が考
慮されていないと、ＥＧＲ率が大きくなる側に誤って制
御され、ＮＯｘが増えてしまったり、燃費の向上代が小
さくなったりする。

【００９３】そこでこの例でも、車両やクランク角セン
サの一方とエンジンとが共振を生じる条件や低速ギヤ位
置でそれぞれ安定度制御を禁止することで、先の実施例
と同様の作用効果が得られるのである。

【００９４】図１６〜図２２にこの例の制御ルーチンと
このルーチンに使われるテーブルやマップの内容をあら
わした特性図とを示すように、安定度の方法は先の実施
例と変わりない。

【００９５】なお、これらを先の実施例と対応づける
と、図１６が図３に、図１７が図５に、図１８が図７
に、図１９が図９に、図２０が図１０に、図２１が図１
１に、図２２が図１２にそれぞれ対応し、図４のルーチ
ンと図６、図８の特性図はこの例でも共用することにな
る。

【００９６】ただし、燃空比のときはこれを大きくする
ほど燃焼が安定するのに対し、ＥＧＲ率のときは、燃空
比と逆になる（ＥＧＲ率を大きくするほど燃焼が不安定
となる）ので、安定化ＥＧＲ率補正係数の更新量Ｄｌｌ
ｅｇｒの特性（図１９）は、安定化燃空比補正係数の更
新量Ｄｌｌｄｍｌの特性（図９）と逆にしている。

【００９７】なお、図２２のマップはＥＧＲ率〔％〕で
示したが、ＥＧＲ弁開度でもかまわない。

【００９８】

【発明の効果】第１の発明によれば、燃焼の安定度をエ
ンジンの回転変動から検出し、リーン条件で理論空燃比
よりリーン側の値を目標空燃比とするとともに、前記燃
焼の安定度の検出値が許容レベルに収まるように空燃比
のフィードバック制御を行う一方で、車両とエンジンの
共振が生じる条件になると前記空燃比のフィードバック
制御を禁止するように構成したため、空燃比をリッチ側
に誤って制御してしまうことが避けられ、車両とエンジ
ンの共振に伴う回転変動が生じることがあっても、燃費
の悪化とＮＯｘの増加を防止することができる。

【００９９】第２の発明は、燃焼の安定度をエンジンの
回転変動から検出し、リーン条件で理論空燃比よりリー
ン側の値を目標空燃比とするとともに、前記燃焼の安定
度の検出値が許容レベルに収まるように空燃比のフィー
ドバック制御を行う一方で、前記回転変動を検出するク
ランク角センサとエンジンの共振が生じる条件になる
と、前記空燃比のフィードバック制御を禁止するように
構成したため、カムシャフトなどにクランク角センサが
取り付けられる場合に、このセンサとエンジンとが共振
し、振動が収束しにくくなる条件でも、空燃比をリッチ
側へと誤制御することがなく、燃費の悪化とＮＯｘの増
加を防ぐことができる。

【０１００】第３の発明は、燃焼の安定度をエンジンの
回転変動から検出し、リーン条件で理論空燃比よりリー
ン側の値を目標空燃比とするとともに、前記燃焼の安定
度の検出値が許容レベルに収まるように空燃比のフィー
ドバック制御を行う一方で、低速ギヤ位置になると前記
空燃比のフィードバック制御を禁止するように構成した
ため、１速のような低速ギヤ位置で少しのアクセル変化
により回転変動が大きく出ても、これが燃焼の不安定に
よる回転変動と誤認されることがない。

【０１０１】第４の発明は、第１の発明から第３の発明
のいずかにおいて、前記フィードバック制御手段を、ほ
ぼ理論空燃比の得られる基本噴射量をエンジンの負荷と
回転数の検出値に応じて算出する手段と、リーン条件で
運転条件信号に応じた目標空燃比を算出する手段と、前
記燃焼の安定度の検出値が許容レベルに収まるように空
燃比補正量を算出する手段と、この空燃比補正量で前記
リーン条件での運転条件信号に応じた目標空燃比を修正
する手段と、この修正された目標空燃比で前記基本噴射
量を補正して燃料噴射量を算出する手段と、この燃料噴
射量を吸気管に供給する装置とから構成するため、第１
の発明から第３の発明のいずれかの発明の効果に加え
て、理論空燃比を目標として空燃比をフィードバック制
御する従来の構成やこの制御に使われるマップの値など
をそのまま用いることができ、マップ作成のための工数
を低減できる。

【０１０２】第５の発明は、燃焼の安定度をエンジンの
回転変動から検出し、ＥＧＲ条件で運転条件信号に応じ
た値を目標ＥＧＲ率とするとともに、前記燃焼の安定度
の検出値が許容レベルに収まるようにＥＧＲ率のフィー
ドバック制御を行う一方で、車両とエンジンの共振が生
じる条件になると前記ＥＧＲ率のフィードバック制御を
禁止するように構成したため、ＥＧＲ率が誤制御される
ことがなく、燃費の悪化とＮＯｘの増加を防止すること
ができる。

【０１０３】第６の発明は、燃焼の安定度をエンジンの
回転変動から検出し、ＥＧＲ条件で運転条件信号に応じ
た値を目標ＥＧＲ率とするとともに、前記燃焼の安定度
の検出値が許容レベルに収まるようにＥＧＲ率のフィー
ドバック制御を行う一方で、前記回転変動を検出するク
ランク角センサとエンジンの共振が生じる条件になる
と、前記ＥＧＲ率のフィードバック制御を禁止するよう
に構成したため、ＥＧＲ率が誤制御されることがなく、
燃費の悪化とＮＯｘの増加を防ぐことができる。

【０１０４】第７の発明は、燃焼の安定度をエンジンの
回転変動から検出し、ＥＧＲ条件で運転条件信号に応じ
た値を目標ＥＧＲ率とするとともに、前記燃焼の安定度
の検出値が許容レベルに収まるようにＥＧＲ率のフィー
ドバック制御を行う一方で、低速ギヤ位置になると前記
ＥＧＲ率のフィードバック制御を禁止するように構成し
たため、ＥＧＲ率が誤制御されることがなく、燃費の悪
化とＮＯｘの増加を防ぐことができる。

【０１０５】第８の発明は、第５の発明から第７の発明
のいずかにおいて、前記フィードバック制御手段を、Ｅ
ＧＲ条件で運転条件信号に応じた目標ＥＧＲ率を算出す
る手段と、前記燃焼の安定度の検出値が許容レベルに収
まるようにＥＧＲ率補正量を算出する手段と、このＥＧ
Ｒ率補正量で前記ＥＧＲ条件での運転条件信号に応じた
目標ＥＧＲ率を修正する手段と、この修正された目標Ｅ
ＧＲ率にもとづいてＥＧＲ通路の流量制御弁の開度を制
御する手段とから構成するため、第５の発明から第７の
発明のいずれかの発明の効果に加えて、ＥＧＲ率をオー
プン制御する従来の構成やこの制御に使われるマップの
値などをそのまま用いることができる。

【０１０６】第９の発明は、第１の発明から第８の発明
のいずかにおいて、前記共振の生じる条件でなくなった
ときまたは低速ギヤ位置でなくなったとき所定の時間待
ってフィードバック制御を開始するため、燃焼の不安定
と関係のない回転変動が落ち着くまではフィードバック
制御が開始されず、第１の発明から第８の発明のいずか
の発明の効果に加えて、安定したフィードバック制御を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明のクレーム対応図である。

【図２】一実施例のリーンバーンエンジンの制御システ
ム図である。

【図３】１８０度ジョブの流れ図である。

【図４】回転変動の算出を説明するための流れ図であ
る。

【図５】フィードバック制御条件の判定を説明するため
の流れ図である。

【図６】フィードバック制御を行う領域と禁止する領域
とをともに示す領域図である。

【図７】安定化燃空比補正係数Ｌｌｄｍｌの算出を説明
するための流れ図である。

【図８】所定のサンプル数Ｓ，Ｌのテーブル内容を示す
特性図である。

【図９】安定化燃空比補正係数Ｌｌｄｍｌの更新量Ｄｌ
ｌｄｍｌのテーブル内容を示す特性図である。

【図１０】１０ｍｓｅｃジョブの流れ図である。

【図１１】バックグラウンドジョブの流れ図である。

【図１２】リーンマップの内容を示す特性図である。

【図１３】非リーンマップの内容を示す特性図である。

【図１４】空燃比の切換時の波形図である。

【図１５】他の実施例のＥＧＲ制御装置の制御システム
図である。

【図１６】１８０度ジョブの流れ図である。

【図１７】フィードバック制御条件の判定を説明するた
めの流れ図である。

【図１８】安定化ＥＧＲ率補正係数Ｌｌｅｇｒの算出を
説明するための流れ図である。

【図１９】安定化ＥＧＲ率補正係数Ｌｌｅｇｒの更新量
Ｄｌｌｅｇｒのテーブル内容を示す特性図である。

【図２０】１０ｍｓｅｃジョブの流れ図である。

【図２１】バックグラウンドジョブの流れ図である。

【図２２】目標ＥＧＲ率のマップ値Ｍｅｇｒの内容を示
す特性図である。

【図２３】第２の発明のクレーム対応図である。

【図２４】第３の発明のクレーム対応図である。

【図２５】第４の発明のクレーム対応図である。

【図２６】第５の発明のクレーム対応図である。

【図２７】第６の発明のクレーム対応図である。

【図２８】第７の発明のクレーム対応図である。

【図２９】第８の発明のクレーム対応図である。

【符号の説明】

２ コントロールユニット ３ 燃料噴射弁（燃料供給装置） ４ エアフローメータ ６ スロットルセンサ ７ クランク角センサ ９ 広域空燃比センサ １９ 三元触媒 ３１ 安定度検出手段 ３２ リーン条件判定手段 ３３ 空燃比フィードバック制御手段 ３４ 共振条件判定手段 ３５ フィードバック制御禁止手段 ４１ 共振条件判定手段 ５１ 低速ギヤ位置判定手段 ６１ 基本噴射量算出手段 ６２ 目標空燃比算出手段 ６３ 空燃比補正量算出手段 ６４ 目標空燃比修正手段 ６５ 燃料噴射量算出手段 ６６ 燃料供給装置 ７１ ＥＧＲ条件判定手段 ７２ ＥＧＲ率フィードバック制御手段 ７３ フィードバック制御禁止手段 ８１ 目標ＥＧＲ率算出手段 ８２ ＥＧＲ率補正量算出手段 ８３ 目標ＥＧＲ率修正手段 ８４ ＥＧＲ弁開度制御手段 １０３ ＥＧＲ通路 １０４ ＥＧＲ弁 １０５ｂ ソレノイド弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ｊ 45/00 ３１４ 45/00 ３１４Ｍ ３３５ ３３５Ａ ３６２ ３６２Ｊ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｄ (56)参考文献 特開 平２−75742（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−66834（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−228742（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 41/14 F02D 41/04 F02D 43/00 F02D 45/00 F02D 29/00 - 29/06

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼の安定度をエンジンの回転変動から検
   出する手段と、 運転条件信号がリーン条件であるかどうかを判定する手
   段と、 この判定結果よりリーン条件で理論空燃比よりリーン側
   の値を目標空燃比とするとともに、前記燃焼の安定度の
   検出値が許容レベルに収まるように空燃比のフィードバ
   ック制御を行う手段と、 車両とエンジンの共振が生じる予め定めた条件であるか
   どうかを判定する手段と、 この判定結果より共振の生じる条件で前記空燃比のフィ
   ードバック制御を禁止する手段とを設けたことを特徴と
   するエンジンの安定度制御装置。
2. 【請求項２】燃焼の安定度をエンジンの回転変動から検
   出する手段と、 運転条件信号がリーン条件であるかどうかを判定する手
   段と、 この判定結果よりリーン条件で理論空燃比よりリーン側
   の値を目標空燃比とするとともに、前記燃焼の安定度の
   検出値が許容レベルに収まるように空燃比のフィードバ
   ック制御を行う手段と、 前記回転変動を検出するクランク角センサとエンジンの
   共振が生じる条件にあるかどうかを判定する手段と、 この判定結果より共振の生じる条件で前記空燃比のフィ
   ードバック制御を禁止する手段とを設けたことを特徴と
   するエンジンの安定度制御装置。
3. 【請求項３】燃焼の安定度をエンジンの回転変動から検
   出する手段と、 運転条件信号がリーン条件であるかどうかを判定する手
   段と、 この判定結果よりリーン条件で理論空燃比よりリーン側
   の値を目標空燃比とするとともに、前記燃焼の安定度の
   検出値が許容レベルに収まるように空燃比のフィードバ
   ック制御を行う手段と、 車両の変速機が低速ギヤ位置にあるかどうかを判定する
   手段と、 この判定結果より低速ギヤ位置で前記空燃比のフィード
   バック制御を禁止する手段とを設けたことを特徴とする
   エンジンの安定度制御装置。
4. 【請求項４】前記フィードバック制御手段を、ほぼ理論
   空燃比の得られる基本噴射量をエンジンの負荷と回転数
   の検出値に応じて算出する手段と、リーン条件で運転条
   件信号に応じた目標空燃比を算出する手段と、前記燃焼
   の安定度の検出値が許容レベルに収まるように空燃比補
   正量を算出する手段と、この空燃比補正量で前記リーン
   条件に応じた目標空燃比を修正する手段と、この修正さ
   れた目標空燃比で前記基本噴射量を補正して燃料噴射量
   を算出する手段と、この燃料噴射量を吸気管に供給する
   装置とから構成することを特徴とする請求項１から３に
   記載のいずれかのエンジンの安定度制御装置。
5. 【請求項５】燃焼の安定度をエンジンの回転変動から検
   出する手段と、 運転条件信号がＥＧＲ条件であるかどうかを判定する手
   段と、 この判定結果よりＥＧＲ条件で運転条件信号に応じた値
   を目標ＥＧＲ率とするとともに、前記燃焼の安定度の検
   出値が許容レベルに収まるようにＥＧＲ率のフィードバ
   ック制御を行う手段と、 車両とエンジンの共振が生じる予め定めた条件であるか
   どうかを判定する手段と、 この判定結果より共振の生じる条件で前記ＥＧＲ率のフ
   ィードバック制御を禁止する手段とを設けたことを特徴
   とするエンジンの安定度制御装置。
6. 【請求項６】燃焼の安定度をエンジンの回転変動から検
   出する手段と、 運転条件信号がＥＧＲ条件であるかどうかを判定する手
   段と、 この判定結果よりＥＧＲ条件で運転条件信号に応じた値
   を目標ＥＧＲ率とするとともに、前記燃焼の安定度の検
   出値が許容レベルに収まるようにＥＧＲ率のフィードバ
   ック制御を行う手段と、 前記回転変動を検出するクランク角センサとエンジンの
   共振が生じる条件にあるかどうかを判定する手段と、 この判定結果より共振の生じる条件で前記ＥＧＲ率のフ
   ィードバック制御を禁止する手段とを設けたことを特徴
   とするエンジンの安定度制御装置。
7. 【請求項７】燃焼の安定度をエンジンの回転変動から検
   出する手段と、 運転条件信号がＥＧＲ条件であるかどうかを判定する手
   段と、 この判定結果よりＥＧＲ条件で運転条件信号に応じた値
   を目標ＥＧＲ率とするとともに、前記燃焼の安定度の検
   出値が許容レベルに収まるようにＥＧＲ率のフィードバ
   ック制御を行う手段と、 車両の変速機が低速ギヤ位置にあるかどうかを判定する
   手段と、 この判定結果より低速ギヤ位置で前記ＥＧＲ率のフィー
   ドバック制御を禁止する手段とを設けたことを特徴とす
   るエンジンの安定度制御装置。
8. 【請求項８】前記フィードバック制御手段を、ＥＧＲ条
   件で運転条件信号に応じた目標ＥＧＲ率を算出する手段
   と、前記燃焼の安定度の検出値が許容レベルに収まるよ
   うにＥＧＲ率補正量を算出する手段と、このＥＧＲ率補
   正量で前記ＥＧＲ条件での運転条件信号に応じた目標Ｅ
   ＧＲ率を修正する手段と、この修正された目標ＥＧＲ率
   にもとづいてＥＧＲ通路の流量制御弁を制御する手段と
   から構成することを特徴とする請求項５から７に記載の
   いずれかのエンジンの安定度制御装置。
9. 【請求項９】前記共振の生じる条件でなくなったときま
   たは低速ギヤ位置でなくなったとき所定の時間待ってフ
   ィードバック制御を開始することを特徴とする請求項１
   から８に記載のいずれかのエンジンの安定度制御装置。