JP3325680B2 - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの空燃比制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用の燃料噴射式エンジン
においては、基本的には空燃比(Ａ／Ｆ)が所定の目標空
燃比に保持されるように、吸入空気量とエンジン回転数
とに応じて、すなわち吸気充填量に応じて燃料噴射弁の
燃料噴射量(噴射パルス幅)が設定されるようになってい
る。なお、かかる燃料噴射式エンジンにおいては、普
通、空燃比をより正確に目標空燃比に保持するために、
空燃比の目標空燃比に対する偏差に応じて該偏差をなく
すように燃料噴射弁の燃料噴射量を補正するといった空
燃比のフィードバック制御が行われるようになってい
る。

【０００３】また、近年燃費性能を高めるとともにＮＯ
x排出量を低減するために、所定の低出力領域(リーンバ
ーン領域)では空燃比を理論空燃比(Ａ／Ｆ＝１４.７す
なわちλ＝１)よりもリーンにするようにしたエンジ
ン、いわゆるリーンバーンエンジンが広く用いられてい
る(例えば、特開昭５８−５９３３０号公報参照)。そし
て、かかるリーンバーンエンジンにおいては、空燃比が
リーンなときほど燃費性能が良くなりかつＮＯx発生率
が低下するので、目標空燃比は失火限界付近までリーン
化されることが多い(例えば、Ａ／Ｆ＝２３)。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、複数の気筒
を備えた従来の燃料噴射式エンジンでは、通常、燃料噴
射弁が各気筒毎に設けられ、各燃料噴射弁からは、夫々
対応する気筒の空燃比が目標空燃比に一致するであろう
と見込まれる噴射パルス幅で燃料噴射が行われるが、こ
の場合各気筒の吸気充填量はほぼ等しいので、基本的に
は各燃料噴射弁にはコントロールユニットから同一噴射
パルス幅の制御信号が印加されることになる。しかしな
がら、各燃料噴射弁の噴射特性、すなわち噴射パルス幅
と実際の燃料噴射量との関係には若干のばらつきがある
ので、かかるばらつきに伴って各気筒の空燃比にもばら
つきが生じる。

【０００５】そして、前記したとおり、リーンバーン運
転時においては目標空燃比が失火限界付近に設定される
ことが多いので、ある気筒の燃料噴射弁の噴射特性が燃
料減少側にずれているとき、すなわち該気筒の空燃比が
リーン側にずれているときには、エンジン全体として空
燃比がリーン側に変動したときに該気筒に失火が生じる
といった問題がある。

【０００６】また、リーンバーン運転時において、ある
気筒の空燃比が目標空燃比に対してリーン側あるいはリ
ッチ側にずれると、該気筒の出力トルクが他の気筒の出
力トルクから大幅にずれるので、エンジンの回転安定性
が悪くなるといった問題が生じる。具体的には図７に示
すように、エンジンの出力トルクの空燃比に対する変化
率は、概ね、空燃比がリーンなときにはリッチなときに
比べて大きくなる。このため、例えば空燃比変化量がd
である場合において、空燃比が理論空燃比よりもリッチ
なときのトルク変化量ΔＴ₁は比較的小さくなり、空燃
比が理論空燃比よりもリーンなときのトルク変化量ΔＴ
₂は非常に大きくなる。

【０００７】さらに、リーンバーン運転時において、あ
る気筒の空燃比が目標空燃比に対してリッチ側にずれる
とＮＯx発生率が高くなる。そして、一般に排気ガス浄
化装置(触媒コンバータ)のＮＯx浄化率はリーンバーン
運転時には大幅に低下するので、このようにある気筒の
ＮＯx発生率が高くなると、これに伴って大気中へのＮ
Ｏx排出量が大幅に増加するといった問題が生じる。例
えば図８に示すように、４気筒エンジンのリーンバーン
運転時において、全気筒の空燃比が目標空燃比(・印)に
保持されているときのＮＯx発生率がn₁であるとする
と、各気筒の空燃比が×印のようにばらついているとき
にはＮＯx発生率が増加してn₂となる。

【０００８】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、リーンバーン運転時に各気
筒の空燃比を夫々目標空燃比に保持することができ、も
って失火の発生、回転安定性の低下あるいはＮＯx発生
率の上昇などといった不具合の発生を有効に防止するこ
とができるエンジンの空燃比制御装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、図１にその構成を示すように、第１の発明は、
（ｉ）運転状態に応じて異なる複数の目標空燃比を設定
する目標空燃比設定手段ａと、（ii）空燃比が目標空燃
比に保持されるように複数の気筒ｂへの燃料供給量を制
御する空燃比制御手段ｃとが設けられているエンジンｄ
の空燃比制御装置ｅにおいて、（iii）エンジンｄの吸
気充填量に応じて設定される量の燃料を各気筒ｂに供給
する燃料供給手段ｆが各気筒ｂ毎に設けられていて、
（iv）各気筒ｂでの空燃比の目標空燃比に対するずれを
なくすように、各気筒ｂ毎に、燃料供給手段ｆにおける
吸気充填量と燃料噴射量との対応関係を補正する燃料供
給特性補正手段ｇと、（ｖ）該燃料供給特性補正手段ｇ
による上記補正が全気筒ｂにおいて完了するまでは、目
標空燃比がリーン側に設定されるのを規制する目標空燃
比規制手段ｈとが設けられていることを特徴とするエン
ジンの空燃比制御装置を提供する。

【００１０】第２の発明は、第１の発明にかかるエンジ
ンの空燃比制御装置において、エンジンｄの各気筒ｂの
失火判定を行う失火判定手段と、失火判定手段によっ
て、いずれかの気筒ｂで失火が生じたと判定されたとき
には、燃料供給特性補正手段ｇによる補正を初期化して
該補正手段ｇによる補正を再度実行させるとともに、上
記初期化から上記再度の補正が完了するまでの間、目標
空燃比がリーン側に設定されるのを規制する第２の目標
空燃比規制手段とが設けられていることを特徴とするエ
ンジンの空燃比制御装置を提供する。

【００１１】第３の発明は、第１又は第２の発明にかか
るエンジンの空燃比制御装置において、燃料供給特性補
正手段ｇによる補正が完了してからの走行距離が所定距
離になったとき、燃料供給特性補正手段ｇによる補正を
初期化して該補正手段ｇによる補正を再度実行させると
ともに、上記初期化から上記再度の補正が完了するまで
の間、目標空燃比がリーン側に設定されるのを規制する
第３の目標空燃比規制手段が設けられていることを特徴
とするエンジンの空燃比制御装置を提供する。

【００１２】

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図２に示すように、ガソリンを燃料とする燃料噴射式の
４気筒エンジンＣＥ(１つの気筒のみ図示)の各気筒Ｃに
おいては、吸気弁１が開かれたときに吸気ポート２から
燃焼室３内に混合気が吸入され、この混合気がピストン
４で圧縮された後点火プラグ５によって着火・燃焼させ
られ、排気弁６が開かれたときに燃焼ガス(排気ガス)が
排気ポート７を介して排気通路８に排出されるようにな
っている。ここで、排気通路８には、上流側から順に、
排気ガス中の酸素濃度(空燃比)を検出するリニアＯ₂セ
ンサ９と、排気ガス中のＮＯx、炭化水素等を浄化する
三元触媒を用いた触媒コンバータ１０とが設けられてい
る。

【００１４】また、点火プラグ５へは、ディストリビュ
ータ１１と点火制御装置１２とによって、コントロール
ユニット１３によって設定される所定のタイミングで高
電圧の点火用電力が供給されるようになっている。な
お、ディストリビュータ１１ではクランク角(エンジン
回転数)が検出されるようになっている。

【００１５】エンジンＣＥの各気筒Ｃ(燃焼室３)に燃料
燃焼用の空気を供給するために、上流端が大気に開放さ
れた吸気通路１４が設けられ、この吸気通路１４には上
流側から順に、吸入空気量を検出するホットワイヤ式の
エアフローセンサ１５と、アクセルペダル(図示せず)の
踏み込み量に対応して開閉されるスロットル弁１６と、
吸気通路１４内の脈動(サージング)を低減して空気の流
れを安定させるサージタンク１７とが設けられている。
そして、吸気通路１４はサージタンク１７の下流では４
つに分岐し、分岐した各吸気通路１４の下流端は夫々対
応する気筒Ｃの吸気ポート２に接続されている。また、
各気筒Ｃに対しては夫々、吸気ポート２近傍において、
分岐した各吸気通路１４内に燃料を噴射する燃料噴射弁
１８が、噴射口が吸気ポート２方向に向くようにして配
設されている。ここで、各気筒Ｃの燃料噴射弁１８の燃
料噴射量(噴射パルス幅)及び噴射タイミングは、後で説
明するようにコントロールユニット１３によって制御さ
れるようになっている。なお、燃料噴射弁１８は、特許
請求の範囲に記載された「燃料供給手段」に相当する。

【００１６】また、スロットル弁１６より上流側の吸気
通路１４内の空気を、スロットル弁１６をバイパスして
サージタンク１７に案内するバイパス吸気通路１９が設
けられ、このバイパス吸気通路１９にはアイドル時の吸
入空気量を制御するＩＳＣバルブ２０が介設されてい
る。このＩＳＣバルブ２０は、コントロールユニット１
３から印加される信号に従って、負荷特性、例えばエア
コンのコンプレッサのオン・オフ等に応じて開閉される
ようになっている。なお、エンジンＣＥには、エンジン
水温を検出する水温センサ２４と、スロットル開度を検
出するスロットル開度センサ２５とが設けられている。

【００１７】コントロールユニット１３は、特許請求の
範囲に記載された「目標空燃比設定手段」、「空燃比制御
手段」、「燃料供給特性補正手段」及び「目標空燃比規制手
段」ないしは「空燃比制御装置」を含む、マイクロコンピ
ュータで構成された、エンジンＣＥの総合的な制御装置
であって、リニアＯ₂センサ９によって検出される排気
ガス中のＯ₂濃度(空燃比)、ディストリビュータ１１か
ら出力されるクランク角信号(エンジン回転数)、エアフ
ローセンサ１５によって検出される吸入空気量、水温セ
ンサ２４によって検出されるエンジン水温、スロットル
開度センサ２５によって検出されるスロットル開度等を
制御情報としてエンジンＣＥの各種制御を行うようにな
っている。

【００１８】しかしながら、エンジンＣＥの一般的な制
御の制御手法はよく知られており、またかかる一般的な
制御手法は本願発明の要旨とするところでもないのでそ
の説明を省略し、以下では本願発明の要旨にかかる空燃
比制御と気筒間学習リセット制御とについてのみその制
御方法を説明する。

【００１９】以下、図３及び図４に示すフローチャート
に従って、適宜図２を参照しつつコントロールユニット
１３による空燃比制御の制御方法を説明する。この空燃
比制御では、エンジンＣＥの運転状態が図６中の折れ線
Ｇ₁と折れ線Ｇ₂とによってはさまれた領域２(リーンバ
ーン領域)に入っているときには目標空燃比を理論空燃
比(Ａ／Ｆ＝１４.７すなわちλ＝１)よりもリーン側に
設定した上で(例えば、Ａ／Ｆ＝２３)、空燃比が該目標
空燃比に保持されるように燃料噴射弁１８の燃料噴射量
(噴射パルス幅)を制御してリーンバーン運転を行うよう
にしている。そして、エンジンＣＥの運転状態が図６中
の折れ線Ｇ₂よりも高出力側の領域３(非リーンバーン領
域)に入っているときには目標空燃比を理論空燃比とし
た上で、空燃比が該目標空燃比(理論空燃比)に保持され
るように燃料噴射弁１８の燃料噴射量(噴射パルス幅)を
制御して非リーンバーン運転を行うようにしている。な
お、エンジンＣＥの運転状態が図６中の折れ線Ｇ₁より
も低出力側の領域１(アイドル領域)に入っているときに
は、混合気の燃焼を安定させるために目標空燃比を理論
空燃比とするようにしている。

【００２０】さらに、エンジンＣＥを初めて運転する
際、又は後で説明する気筒間学習リセット制御で気筒間
学習リセット信号が出力されたときには、各気筒Ｃでの
空燃比の目標空燃比に対するずれをなくすように各気筒
Ｃの燃料噴射弁１８の燃料噴射特性を学習補正し(以
下、これを気筒間学習という)、かつこの気筒間学習が
完了するまでは目標空燃比をリーンにするのを、すなわ
ちリーンバーン運転を行うのを規制するようにしてい
る。なお、以下では便宜上、リニアＯ₂センサ９によっ
て検出される空燃比、すなわち全気筒の平均空燃比を
「平均空燃比」といい、各気筒Ｃの個々の空燃比を「単気
筒空燃比」という。

【００２１】具体的には、空燃比制御が開始されると、
まずステップ＃１で、Ｏ₂センサ９によって検出される
Ｏ₂濃度(平均空燃比)、ディストリビュータ１１で検出
されるクランク角(エンジン回転数)、エアフローセンサ
１５によって検出される吸入空気量、水温センサ２４に
よって検出されるエンジン水温、スロットル開度センサ
２５によって検出されるスロットル開度等の各種情報が
制御情報として読み込まれる。

【００２２】次に、ステップ＃２で、気筒間学習が完了
(成立)しているか否かが判定され、気筒間学習が完了し
ていると判定された場合は(ＹＥＳ)さらにステップ＃３
で気筒間学習リセット信号が出力されているか否かが判
定される。なお、気筒間学習リセット信号は、後で説明
するように、気筒間学習リセット制御(図５参照)におい
て所定の条件が成立したときに出力される。そして、ス
テップ＃２で気筒間学習が完了していないと判定された
場合(ＮＯ)、又はステップ＃３で気筒間学習リセット信
号が出力されている判定された場合は(ＹＥＳ)、ステッ
プ＃４〜ステップ＃１３の気筒間学習ルーチンが実行さ
れる。他方、ステップ＃２で気筒間学習が完了している
と判定され(ＹＥＳ)、かつステップ＃３で気筒間学習リ
セット信号が出力されていないと判定された場合は(Ｎ
Ｏ)、気筒間学習を行う必要はないので、気筒間学習ル
ーチン(ステップ＃４〜ステップ＃１３)をスキップし
て、後で説明するステップ＃１４〜ステップ＃１６が実
行される。

【００２３】気筒間学習ルーチン(ステップ＃４〜ステ
ップ＃１３)が実行される場合は、まずステップ＃４
で、目標空燃比を理論空燃比(Ａ／Ｆ＝１４.７すなわち
λ＝１)として非リーンバーン運転が行われる。すなわ
ち、平均空燃比が理論空燃比に保持されるように、各気
筒Ｃの燃料噴射弁１８の燃料噴射量(噴射パルス幅)が制
御される。なお、目標空燃比を理論空燃比よりもややリ
ッチ側あるいはややリーン側に設定してもよい。

【００２４】続いて、ステップ＃５で、平均空燃比の目
標空燃比に対するずれ(目標空燃比から平均空燃比を減
算したものであり、以下これを空燃比偏差という)が所
定の許容範囲内(目標内)に入っているか否か、すなわち
平均空燃比が目標空燃比とほぼ一致しているか否かが判
定される。平均空燃比が目標空燃比とほぼ一致していな
いと気筒間学習(ステップ＃１０〜ステップ＃１４)を行
うことができないので、気筒間学習を実行する前にまず
平均空燃比が目標空燃比にほぼ一致しているか否かを判
定するわけである。

【００２５】ステップ＃５で空燃比偏差、すなわち平均
空燃比の理論空燃比に対するずれが許容範囲内(目標内)
に入っていないと判定された場合は(ＮＯ)、ステップ＃
６〜ステップ＃７で空燃比偏差補正が行われ、空燃比偏
差が縮小させられる。具体的には、ステップ＃６で通常
学習条件が成立しているか否か、すなわちエンジンＣＥ
が安定した定常運転状態にあるか否かが判定される。本
実施例では、エンジンＣＥが完全な暖機状態にありかつ
アイドル運転を行っているときには、エンジンＣＥが安
定した定常運転状態にあるものと判定するようにしてい
る。なお、エンジンＣＥが暖機状態にあるか否かはエン
ジン水温に基づいて判定され、例えばエンジン水温が８
０℃以上の場合は暖機状態にあると判定される。また、
エンジンＣＥがアイドル状態にあるか否かは、スロット
ル開度が０でありかつエンジン回転数が所定値以下(例
えば、７００r.p.m.以下)であるか否かで判定される。

【００２６】ステップ＃６で通常学習条件が成立してい
ると判定された場合は(ＹＥＳ)、ステップ＃７で空燃比
偏差補正が行われ、この後ステップ＃１に復帰する。こ
こで、空燃比偏差補正は、具体的には燃料噴射弁１８に
印加する噴射パルス幅と吸気充填量の比(噴射パルス幅
／吸気充填量)を、空燃比偏差が縮小される方向に変更
することによって行われる。例えば、平均空燃比が目標
空燃比(理論空燃比)よりもリッチな場合は噴射パルス幅
と吸気充填量の比が所定値だけ減らされ、他方平均空燃
比が目標空燃比よりもリーンな場合は噴射パルス幅と吸
気充填量の比が所定値だけ増やされる。他方、ステップ
＃６で通常学習条件が成立していないと判定された場合
は(ＮＯ)、空燃比偏差を補正することができないのでス
テップ＃１に復帰する。

【００２７】前記のステップ＃５で空燃比偏差(空燃比
のずれ)が許容範囲内(目標内)に入っていると判定され
た場合は(ＹＥＳ)、ステップ＃８で所定の気筒間学習条
件が成立しているか否か、すなわち各気筒Ｃが安定した
定常回転状態にあるか否かが判定される。なお、この気
筒間学習条件は、基本的にはステップ＃６における通常
学習条件と同様である。すなわち、エンジンＣＥが暖機
状態にありかつアイドル状態にあることが気筒間学習条
件とされている。このステップ＃８で気筒間学習条件が
成立していないと判定された場合は(ＮＯ)、気筒間学習
を行うことができないのでステップ＃１に復帰する。

【００２８】他方、ステップ＃８で気筒間学習条件が成
立していると判定された場合は、ステップ＃９〜ステッ
プ＃１３で気筒間学習が行われ、各気筒Ｃの燃料噴射弁
１８の噴射特性が補正される。すなわち、各燃料噴射弁
１８の燃料噴射量のずれないしは誤差が補正される。

【００２９】ステップ＃９では、各気筒Ｃの燃料噴射弁
１８の燃料噴射量(噴射パルス幅)が、夫々、対応する気
筒Ｃの単気筒空燃比が理論空燃比(Ａ／Ｆ＝１４.７すな
わちλ＝１)となるように設定され、この状態における
平均空燃比a₁が測定される。続いて、ステップ＃１０
で、ある１つの気筒Ｃの燃料噴射弁１８の燃料噴射量
(噴射パルス幅)が１０％だけ減らされ(１０％リーン運
転)、この状態における平均空燃比a₂が測定される。

【００３０】ステップ＃１１では、燃料噴射量が１０％
減らされた燃料噴射弁１８の燃料噴射量のずれΔＦ(以
下、これを噴射量偏差という)が、次の式１及び式２に
より演算される。

【数１】 a₃＝１／(４／a₂−３／a₁)……………………………………………式１

【数２】 ΔＦ＝(a₁／a₃−０.９)・１００ ……………………………………式２ ただし、 a₁ :ステップ＃９で演算された平均空燃比(Ａ／Ｆ) a₂ :ステップ＃１０で演算された平均空燃比(Ａ／Ｆ) a₃ :燃料噴射量が１０％減らされた気筒の単気筒空燃
比(Ａ／Ｆ) ΔＦ:燃料噴射量が１０％減らされた燃料噴射弁の噴射
量偏差 なお、式１、式２は、各気筒Ｃの吸気充填量が等しいも
のとして、燃料について普通の物質収支式をたてること
によって得られたものである。また、式２で１０を掛け
ているのは、噴射量偏差を％で表示するためである。

【００３１】ステップ＃１２では、噴射量偏差ΔＦの演
算が気筒数分終了したか否か、すなわち全気筒(４気筒)
の燃料噴射弁１８に対して噴射量偏差ΔＦが演算された
否かが判定される。ここで、全気筒の燃料噴射弁１８に
対して噴射量偏差ΔＦが演算されていないと判定された
場合は(ＮＯ)、ステップ＃１に復帰する。すなわち、気
筒間学習条件が成立している限り、ステップ＃９〜ステ
ップ＃１２が繰り返し実行され、噴射量偏差ΔＦの演算
がまだ済んでいない燃料噴射弁１８について噴射量偏差
ΔＦの演算が行われる。

【００３２】ステップ＃１２で、全気筒の燃料噴射弁１
８に対して噴射量偏差ΔＦが演算されていると判定され
た場合は(ＹＥＳ)、ステップ＃１３で各気筒Ｃの燃料噴
射弁１８に対して気筒間学習補正が行われ、これをもっ
て気筒間学習が完了する。すなわち、各燃料噴射弁１８
に対して個々に、該燃料噴射弁１８の噴射量偏差ΔＦを
打ち消すような燃料噴射量補正値(噴射パルス幅補正値)
が設定される。したがって、これ以降は、各燃料噴射弁
１８の実際の燃料噴射量(噴射パルス幅)は、吸入空気量
及びエンジン回転数に基づいてすなわち吸気充填量に基
づいて演算された基本的な燃料噴射量(噴射パルス幅)
を、各燃料噴射弁１８に固有の燃料噴射量補正値(噴射
パルス幅補正値)で補正して(例えば、乗算、加算等)設
定されることになる。

【００３３】したがって、各気筒Ｃの燃料噴射弁１８の
燃料噴射量のずれないしはばらつきが縮小あるいは解消
され、各気筒Ｃの単気筒空燃比のずれないしはばらつき
が縮小あるいは解消される。このため、該気筒間学習完
了後においては、各気筒Ｃの単気筒空燃比が夫々正確に
目標空燃比に保持され、特定の気筒Ｃの単気筒空燃比が
リーン側又はリッチ側にずれるのが防止され、これによ
って該気筒Ｃでの失火の発生が防止され、エンジンＣＥ
の回転安定性が高められ、かつＮＯx排出量が低減され
ることになる。また、気筒間学習実行中は非リーンバー
ン運転が行われ、目標空燃比がリーン側に設定されない
ので、各気筒Ｃの燃料噴射弁１８の燃料噴射特性にばら
つきがあっても失火が発生しない。

【００３４】このようにして、気筒間学習が完了した後
は、ステップ＃１４で通常のリーンバーン条件(他のリ
ーンバーン条件)、すなわち気筒間学習が完了している
か否か又は気筒間学習リセット信号が出力されているか
否か以外のリーンバーン条件が成立しているか否かが判
定され、かかるリーンバーン条件が成立していると判定
された場合は(ＹＥＳ)、ステップ＃１５で目標空燃比を
リーン(例えば、Ａ／Ｆ＝２３)にしてリーンバーン運転
が行われる。他方、ステップ＃１４でリーンバーン条件
が成立していないと判定された場合は(ＮＯ)、ステップ
＃１６で目標空燃比を理論空燃比(Ａ／Ｆ＝１４.７)と
して非リーンバーン運転が行われる。この後、ステップ
＃１に復帰する。

【００３５】以下、図５に示すフローチャートに従っ
て、適宜図２を参照しつつコントロールユニット１３に
よる気筒間学習リセット制御の制御方法を説明する。こ
の気筒間学習リセット制御では、以下で説明する数種の
条件のいずれか１つが成立したときには気筒間学習リセ
ット信号を出力し、この気筒間学習リセット信号が出力
されると、前記の空燃比制御ルーチン(図３、図４参照)
で気筒間学習が行われることになる。

【００３６】具体的には、まずステップ＃２１で、テス
ト端子信号、失火信号、走行距離等の各種情報が制御情
報として読み込まれる。続いて、ステップ＃２２で気筒
間学習が完了(成立)しているか否かが判定され、気筒間
学習が完了していないと判定された場合は(ＮＯ)、ステ
ップ＃２１に復帰する。すなわち、この場合はすでに気
筒間学習を実行しているので、気筒間学習をリセットす
るか否かの判定を行う必要がないからである。

【００３７】ステップ＃２２で、気筒間学習が完了して
いると判定された場合は(ＹＥＳ)、ステップ＃２３〜ス
テップ＃２５で、夫々、テスト端子がオンされたか否か
と、失火判定が行われたか否かすなわち失火が生じたか
否かと、最新の気筒間学習完了後における走行距離が所
定値に達したか否かとが判定される。本実施例では、エ
ンジンＣＥの各種チェックを行うためのテスト端子がオ
ンされたときには気筒間学習リセット信号を出力するよ
うにしている。テスト端子がオンされた場合は、エンジ
ンＣＥの各種チェックが行われ、該チェック結果に基づ
いてエンジンＣＥの各部が調整され、これに伴ってエン
ジンＣＥの状態が変化している可能性が高いので、新た
に気筒間学習を行うようにしている。

【００３８】また、失火判定が行われた場合、すなわち
いずれかの気筒Ｃで失火が生じたと判定された場合は、
特定の気筒Ｃの燃料噴射弁１８の燃料噴射特性が異常を
きたしている可能性が高いので、新たに気筒間学習を行
うようにしている。さらに、車両の最新の気筒間学習完
了後における走行距離が所定値以上(例えば、５０００
Ｋm)となったときには、バルブクリアランスの経時変化
等により燃料噴射弁１８の燃料噴射特性が変化している
可能性が高いので、新たに気筒間学習を行うようにして
いる。

【００３９】かくして、ステップ＃２３でテスト端子が
オンされたと判定された場合(ＹＥＳ)、ステップ＃２４
で失火が生じたと判定された場合(ＹＥＳ)又はステップ
＃２５で最新の気筒間学習完了後の走行距離が所定値に
達したと判定された場合は(ＹＥＳ)、ステップ＃２６で
気筒間学習リセット信号が出力され、この後ステップ＃
２１に復帰する。他方、ステップ＃２３〜ステップ＃２
５で、夫々、テスト端子がオンではないと判定され(Ｎ
Ｏ)、失火が生じていないと判定され(ＮＯ)、かつ走行
距離が所定値に達していないと判定された場合は(Ｎ
Ｏ)、ステップ＃２１に復帰する。このようにして、気
筒間学習がエンジンＣＥの運転状態に応じて適宜更新さ
れ、常に各気筒Ｃの単気筒空燃比が正確に目標空燃比に
保持される。

【００４０】ところで、図３〜図５にフローチャートを
示す前記の制御方法では、気筒間学習が完了するまでの
間におけるリーンバーンの規制の内容を、リーンバーン
運転の完全な禁止としているが、かかるリーンバーン運
転の規制を次のように緩和してもよい。すなわち、エン
ジンＣＥの運転状態が、リーンバーン領域である図６中
の領域２内において折れ線Ｇ₃(破線)より高出力側の領
域２aに入っているときには、気筒間学習が完了してい
ない場合でもリーンバーン運転を行い、折れ線Ｇ₃より
も低出力側の領域２bに入っているときにのみリーンバ
ーン運転を禁止するようにしてもよい。けだし、領域２
aでは混合気の燃焼性が良好となるので、失火が起こり
にくいからである。このようにすれば、気筒間学習実行
中においても燃費性能を高めることができるとともにＮ
Ｏx排出量を低減することができる。

【００４１】また、気筒間学習が完了するまでの間にお
いて、エンジンＣＥの運転状態がリーンバーン領域に入
っているときには、目標空燃比を通常のリーンバーン運
転時(例えば、Ａ／Ｆ＝２３)まではリーン化せず、比較
的リッチなリーンバーン運転(例えば、Ａ／Ｆ＝２１)を
行うようにしてもい。けだし、このように空燃比をやや
リッチ側に移行させることによって失火が起こりにくく
なるからである。このようにすれば、気筒間学習実行中
においても燃費性能を高めることができるとともにＮＯ
x排出量を低減することができる。

【００４２】

【発明の作用・効果】第１の発明によれば、各気筒毎
に、空燃比の目標空燃比に対するずれをなくすように、
各燃料供給手段の燃料供給特性が補正されるので、補正
後には各気筒の空燃比が夫々正確に目標空燃比に保持さ
れる。このため、補正後においてリーンバーン運転を行
うときには、各気筒の空燃比にずれないしはばらつきが
起こらず、失火の発生が防止され、回転安定性が高めら
れ、かつＮＯx排出量が低減される。また、全気筒にお
いて燃料供給特性の補正が完了するまではリーンバーン
運転が規制されるので、この間各燃料供給手段の燃料供
給特性にばらつきがあっても失火が起こらず、走行性能
が高められる。

【００４３】第２の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、いずれかの
気筒で失火が生じたと判定されたときには、燃料供給特
性補正手段による補正が初期化され、該補正手段による
補正が再度実行されるとともに、再度の補正が完了する
までの間、目標空燃比がリーン側に設定されるのが規制
されるので、該補正の精度が高められる。

【００４４】第３の発明によれば、基本的には第１又は
第２の発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、走
行距離が所定距離になったときに、燃料供給特性補正手
段による補正が初期化され、該補正手段による補正が再
度実行されるとともに、上記初期化から上記再度の補正
が完了するまでの間、目標空燃比がリーン側に設定され
るのが規制されるので、該補正の精度が高められる。

【００４５】

【図面の簡単な説明】

【図１】 請求項１〜請求項３に対応する第１〜第３の
発明の構成を示すブロック図である。

【図２】 本発明にかかる空燃比制御装置を備えたエン
ジンのシステム構成図である。

【図３】 空燃比制御の制御方法を示すフローチャート
の一部である。

【図４】 空燃比制御の制御方法を示すフローチャート
の一部である。

【図５】 気筒間学習リセット制御の制御方法を示すフ
ローチャートである。

【図６】 図２に示すエンジンの、リーンバーン領域と
非リーンバーン領域とアイドル領域とを示す図である。

【図７】 エンジン出力トルクの空燃比に対する変化特
性を示す図である。

【図８】 ＮＯx発生率の空燃比に対する変化特性を示
す図である。

【符号の説明】

ＣＥ…エンジン Ｃ…気筒 ３…燃焼室 ９…リニアＯ₂センサ １３…コントロールユニット １４…吸気通路 １５…エアフローセンサ １６…スロットル弁 １８…燃料噴射弁 ２４…水温センサ ２５…スロットル開度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 和明 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−73021（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−229936（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−192854（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−53637（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−3129（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00 395

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転状態に応じて異なる複数の目標空燃
   比を設定する目標空燃比設定手段と、 空燃比が目標空燃比に保持されるように複数の気筒への
   燃料供給量を制御する空燃比制御手段とが設けられてい
   るエンジンの空燃比制御装置において、 エンジンの吸気充填量に応じて設定される量の燃料を各
   気筒に供給する燃料供給手段が各気筒毎に設けられてい
   て、 各気筒での空燃比の目標空燃比に対するずれをなくすよ
   うに、各気筒毎に、上記燃料供給手段における吸気充填
   量と燃料噴射量との対応関係を補正する燃料供給特性補
   正手段と、 該燃料供給特性補正手段による上記補正が全気筒におい
   て完了するまでは、目標空燃比がリーン側に設定される
   のを規制する目標空燃比規制手段とが設けられているこ
   とを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載されたエンジンの空燃比
   制御装置において、 エンジンの各気筒の失火判定を行う失火判定手段と、 上記失火判定手段によって、いずれかの気筒で失火が生
   じたと判定されたときには、上記燃料供給特性補正手段
   による補正を初期化して該補正手段による補正を再度実
   行させるとともに、上記初期化から上記再度の補正が完
   了するまでの間、目標空燃比がリーン側に設定されるの
   を規制する第２の目標空燃比規制手段とが設けられてい
   ることを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載されたエンジンの
   空燃比制御装置において、 上記燃料供給特性補正手段による補正が完了してからの
   走行距離が所定距離になったとき、上記燃料供給特性補
   正手段による補正を初期化して該補正手段による補正を
   再度実行させるとともに、上記初期化から上記再度の補
   正が完了するまでの間、目標空燃比がリーン側に設定さ
   れるのを規制する第３の目標空燃比規制手段が設けられ
   ていることを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。