JPH0192550A - 内燃機関の燃料噴射量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃機関の加速特性を良好とするために行わ
れる非同期燃料噴射とエミッションを良好に維持する空
燃比制御とを整合させ、内燃機関を最適運転状態で運転
することのできる内燃機関の燃料噴射量制御装置に関す
る。

（従来の技術） 従来、燃料噴射弁等を電気的に制御して内燃機関に燃料
を供給する内燃機関の燃料噴射量制御装置が提案されて
おり、燃料供給量および供給タイミングを極めて緻密に
調節することが可能となっている。そこで通常、これら
の内燃機関の燃料噴射量制御装置では、効率よく燃料の
燃焼を実行させるために内燃機関の負荷に応じた燃料量
を内燃機関のクランク角度に同期して噴射供給する同期
噴射が実行され、定常的な運転特性を良好に維持してい
る。

また、内燃機関のアクセルが急激に操作されるなどして
加速状態に移行したときには、上記同期噴射のみでは急
速に運転状態を変更することができず、過渡的な運転性
能が低下することになる。

これに対処するために、内燃機関の加速状態を検出する
と、内燃機関のクランク角度に同期せず所定燃料量を直
ちに噴射供給する非同期噴射が採用され、過渡特性の向
上に努めている。

一方、上記のようにして制御される内燃機関への供給燃
料量をより正確に調節するために、燃料量をフィードバ
ック補正する空燃比制御が上記同期噴射や非同期噴射に
併用されている。これは、内燃機関の負荷などに応じて
算出し、噴射供給した燃料量（空燃比）が適正なもので
あったか否かを内燃機関の排ガスの組成などから判定し
、その判定結果に応じて噴射供給する燃料量を増減補正
するものである。

上記各種制御を実行する内燃機関の燃料噴射量制御装置
は、内燃機関の運転状態を良好に維持することが可能と
なり、エミッション対策やドライバビリティの面から各
方面に採用されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上記のごとき内燃機関の燃料噴射量制御装置に
あっても未だに十分なものではなく、次のような問題点
があった。

空燃比制御を実行することで内燃機関の空燃比は最適な
値（所定空燃比値）に維持され、エミッション対策は良
好となる。すなわち、定常状態下においては、内燃機関
の負荷などに応じた燃料量が同期噴射および空燃比制御
により算出され、クランク角度に同期して噴射供給され
る。

しかし、公知のごとくフィードバック補正による空燃比
制御には制御応答に一定の遅れが存在する。従って、上
記非同期噴射が実行される内燃機関の加速時、すなわち
過渡状態にあっては、非同期噴射により供給された燃料
分だけ空燃比が小さくなり、過濃な混合気が内燃機関に
供給されることになる。このため、排ガス浄化用に設け
られる触媒中に硫化水素等が生成され、いわゆる触媒排
気臭が発生していた。非同期噴射は内燃機関の加速特性
を良好とするためには不可欠のものであり、また触媒排
気臭はエミッションの悪化を表している。換言するなら
ば、内燃機関の運転特性あるいはエミッションの何れか
一方を満足することは他方の悪化を招来することになり
、内燃機関の運転特性およびエミッションを共に良好と
する内燃機関の燃料噴射量制御装置は未だに実現されな
いでいる。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
内燃機関の運転状態が定常的な時は勿論のこと、非同期
噴射を実行して内燃機関の加速特性を良好とする過渡的
な運転状態にあっても内燃機関の空燃比を所定空燃比値
に制御し、常に運転特性およびエミッションの両者を最
良状態に制御することのできる優れた内燃機関の燃料噴
射量制御装置を提供することをその目的としている。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明の構成した手段は第
１図の基本的構成図に示すごとく、内燃機関ＥＧの運転
状態を検出する運転状態検出手段Ｃ１と、 該運転状態検出手段Ｃ１の検出結果に基づき、前記内燃
機関ＥＧの負荷に応じた燃料量を前記内燃機関ＥＣのク
ランク角度に同期して噴射供給する同期噴射手段Ｃ２と
、 前記運転状態検出手段Ｃ１の検出結果に基づき、前記内
燃機関ＥＧが加速状態であるとき前記内燃機関ＥＧのク
ランク角度に同期せず所定燃料量を前記内燃機関ＥＧに
噴射供給する非同期噴射手段Ｃ３と、 前記運転状態検出手段Ｃ１の検出結果に基づき、前記内
燃機関ＥＧの空燃比が所定空燃比値となるように前記同
期噴射手段Ｃ２の噴射供給する燃料量を増減補正する空
燃比補正手段Ｃ４と、を備える内燃機関の燃料噴射量制
御装置において、前記空燃比補正手段Ｃ４が、前記非同
期噴射手−６＝ 段Ｃ３の作動による燃料の噴射供給が実行されたとき、
前記所定空燃比値を所定値だけ大きく補正する非同期空
燃比補正部Ｃ４ａを有することを特徴とする内燃機関の
燃料噴射量制御装置。

（作用） 本発明の内燃機関の燃料噴射量制御装置における運転状
態検出手段Ｃ１、同期噴射手段Ｃ２、非同期噴射手段Ｃ
３および空燃比補正手段Ｃ４は、基本的に従来より提案
されている内燃機関の燃料噴射量制御装置のそれと同様
の作用をなす。

すなわち、運転状態検出手段Ｃ１は、他の同期噴射手段
Ｃ２、非同期噴射手段０３等の作動条件となる内燃機関
ＥＧの運転状態、例えは内燃機関ＥＧの回転数、吸気量
やスロットルバルブ開度等を検出するものである。

また、同期噴射手段Ｃ２は、運転状態検出手段Ｃ１の検
出結果に基づき、内燃機関ＥＧの負荷に応じた燃料量を
内燃機関ＥＧのクランク角度に同期して噴射供給するも
のである。内燃機関ＥＧの要求燃料量は内燃機関の負荷
に応じて決定される。

そのために、内燃機関ＥＧの回転数、吸気量あるいは吸
気圧などから基本的燃料量を算出し、これを更に詳細な
運転状態である冷却水温やＥＧＲ量等に基づいて補正す
ることが従来より行われている。この様な内燃機関ＥＧ
を定常的に最適状態で運転するために必要となる燃料量
を供給するものが、同期噴射手段Ｃ２である。

非同期噴射手段Ｃ３は、運転状態検出手段Ｃ１の検出結
果に基づき内燃機関ＥＧが加速状態であるときにのみ作
動するもので、内燃機関ＥＧのクランク角度に同期せず
所定燃料量を内燃機関ＥＧに噴射供給する。すなわち、
内燃機関ＥＧに加速が要求される時、十分な大きさの加
速を実現するためには、上記同期噴射手段Ｃ２によりク
ランク角度に同期して負荷に応じた燃料量を供給するの
みでは不十分となる。そこで、この様な状態を運転状態
検出手段Ｃ１の検出結果から判断すると、直ちに所定燃
料量の供給を実行するのである。

なお、ここで所定燃料量とは一定値であっても、あるい
は内燃機関ＥＧに要求される加速の大きさ一〇− に応じて可変とするものであってもよい。また、加速要
求が丁度同期噴射手段Ｃ２による同期噴射のタイミング
で発生したときには、同期噴射による燃料の供給量に非
同期噴射による燃料の供給量を加算するなど、従来より
提案される各種の制御方法が採用される。

空燃比補正手段Ｃ４とは、運転状態検出手段Ｃ１の検出
結果に基づき、内燃機関ＥＣの空燃比が所定空燃比値と
なるように同期噴射手段Ｃ２の噴射供給する燃料量を増
減補正するものである。同期噴射手段Ｃ２は、前述のご
とく運転状態検出手段Ｃ１の検出結果に基づき、オーブ
ン制ｉ卸によって供給する燃料量を決定している。従っ
て、内燃機関ＥＧの経年変化等により要求燃料量に変化
が生じたとき、これに対応することは不可能である。

そこで、この空燃比補正手段Ｃ４によりクローズループ
の空燃比制御系を構築し、同期噴射手段Ｃ２の噴射供給
する燃料量を増減補正して、常に内燃機関ＥＧを所定空
燃比値で運転するのである。

以上のような作用を為す各手段を備えると共に、更に本
発明の内燃機関の燃料噴射量制御装置は、上記空燃比補
正手段Ｃ４に次のような作用を為す非同期空燃比補正部
Ｃ４ａを有している。

非同期空燃比補正部Ｃ４ａは、非同期噴射手段Ｃ３の作
動による燃料の噴射供給が実行されたときに作動し、空
燃比補正手段Ｃ４として本来内燃機関ＥＧの空燃比を安
定に制御している所定空燃比値を所定値だけ大きくする
。すなわち、内燃機関ＥＧの空燃比を所定空燃比値とな
るように同期噴射手段Ｃ２の噴射供給する燃料量を増減
補正する定電状態の作用を一時中断し、非同期噴射手段
Ｃ３による非同期噴射が実行されたときには空燃比が大
きくなるように制御の目標を変更するのである。この非
同期空燃比補正部Ｃ４ａの作用により、内燃機関ＥＧに
加速要求があり、非同期噴射が実行された後の同期噴射
手段Ｃ２による燃料の供給量は、鰻分少な目に調節され
ることになる。

なお、非同期空燃比補正部Ｃ４ａが実行する空燃比の変
更幅は、一定値であっても、あるいは非同期噴射手段Ｃ
３の実行する非同期噴射により内燃機関ＥＣに供給され
る燃料量および内燃機関ＥＧの運転状態に応じて可変と
してもよい。

以下、本発明をより具体的に説明するために実施例を挙
げて説明する。

（実施例） 第２図は本発明の内燃機関の燃料噴射量制御装置を搭載
した内燃機関２及びその周辺装置を表す概略構成図であ
る。

図に示すごとく内燃機関２の吸気管４には、アクセルペ
ダル５にリンクして開閉動作するスロットルバルブ６が
設けられている。その上流側には、スロットルバルブ６
の開閉により流量が調節される内燃機関２の吸入空気量
を検出するためのエアフロメータ８や、その吸気の温度
（吸気温度）を検出する吸気温センサ１０が備えられて
いる。また、吸気管４ここはスロットルバルブ６の開度
（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１
２が着設されており、内燃機関２に要求される加速状態
などを検出可能とされている。吸気管４の下流側には、
内燃機関２の各気筒毎に、図示しない燃料ポンプから圧
送された燃料を噴射する燃料噴射弁１４が設けられ、燃
料噴射弁１４から噴射された燃料とスロットルバルブ６
を介して流人する空気とを混合して内燃機関２に供給で
きるようにされている。

内燃機関２の排気管１６には、内燃機関２から排出され
る排ガス中の酸素）温度から内燃機関２に供給された燃
料混合気の空燃比を検出する空燃比センサ１８、排ガス
中の有害成分を除去するための触媒を内蔵している浄化
装置１９を備えている。

また、内燃機関２の運転状態をより詳細に検出するため
に、冷却水温を検出する水温センサ２０、ディストリビ
ュータ２２の所定の回転角度（例えば３０℃Ａ）毎に内
燃機関２の回転数を検出するためのパルス信号を発生す
る回転数センサ２４、およびディストリビュータ２２の
１回転に２回（即ち内燃機関２０１回転に１回）燃料噴
射タイミングや点火時期を決定するためのパルス信号を
出力する気筒判別センサ２６が備えられ、上記エアフロ
メータ８、吸気温センサ１０、スロットル開度センサ１
２および空燃比センサ１８と共にその運転状態を検出で
きるようにされている。

上記各センサからの検出信号は電子制御回路３０に入力
され、ここで後述する各種プログラムの利用に供されて
、燃料噴射弁１４を適宜駆動して内燃機関に噴射供給す
る燃料量を調節する燃料噴射制御や、イグナイタ３２の
高電圧出力タイミングを調節し、ディストリビュータ２
２により各気筒の点火プラグ３４に分配される高電圧信
号の時期、すなわち点火時期を制御する点火時期制御等
を実行するのに用いられる。このため、電子制御回路３
０は、ディジタル演算を所定のプログラムに従って実行
する機能を有するようにされており、予め設定され上記
所定のプログラムにしたがって燃料噴射制御あるいは点
火時期制御のための各種演算処理を実行するＣＰＵ３０
ａ、とのＣＰＵ３０ａで演算処理を実行するのに必要な
プログラムや各種データが予め記録されたＲＯＭ３０ｂ
、同じ＜ＣＰＵ３０ａで演算処理を実行するのに必要な
各種データが一時的に読み書きされるＲＡＭ３０ｃ、現
在時刻を計時すると共に、ＣＰＵ３０ａによりセットさ
れた時刻で割り込み信号を発生するタイマ３０ｄを中心
に構成される。また、上記各種センサや燃料噴射弁１４
等とＣＰＵ３０ａ等との情報の授受を可能とするために
、上記各種センサからの検出信号を人力してＣＰＵ３０
ａの取り扱い得る情報形式に変換し、ＣＰＵ３０ａから
の要求に応じて適宜出力する人カポ−）　３０　ｅ。

およびＣＰＵ３０ａからの制御信号に基づき燃料噴射弁
１４やイグナイタ３２を駆動する駆動信号を作成、出力
する出力ボート３０ｆが備えられている。

次に、上記電子制御回路３０で実行される制御に関し、
図面を参照しつつ説明する。

第３図は電子制御回路３０にて実行される基本的な内燃
機関の制御ルーチンである。このルーチンは図示しない
キースイッチがＯＮされると起動され、まずＣＰＵ３０
ａの内部レジスタのクリア等の初期化処理（ステップ１
００）、次に内燃機関２の制御に用いるデータの初期値
の設定等（スチップ２００）を実行して、以下の処理に
備える。

続いて、内燃機関２の現在の運転状態を把握するために
、上記各種センサの検出信号を人力ボート３０ｅを介し
て読み込み（ステップ３００）、こうして得られた情報
を基に吸入空気量Ｑ、回転数Ｎｅおよび負荷Ｑ／Ｎｅ等
の内燃機関２を制御する上で必要となる諸量を算出（ス
テップ４００）する。以下、このステップ４００で算出
された諸量に基づき、周知の点火時期制御（ステップ５
００）や燃料噴射量制御（ステップ６００）が実行され
、一連の処理を完了すると再度ステップ３００の処理に
戻り、上述した処理を繰り返し実行する。この時、上記
ステップ３００〜ステツプ６００の処理は内燃機関２の
運転状態にリアルタイムで追随すべきものであり、極め
て短時間、例えは４ｍｓ毎に繰り返し実行されるように
構成されている。

ここで、ステップ５００で行われる点火時期制御は、内
燃機関２にノッキングが発生しないように最適進角値を
選択しつつ行われるもので既に公知であり、本実施例で
も従来同様の制御を実行するため、ここでは詳述しない
。

第４図は、本実施例の特徴である上記ステップ６００の
燃料噴射量制御の処理をより詳細に表したフローチャー
トである。以下に詳述するように、この燃料噴射量制御
の処理（ステップ６００）では、次の２種の制御がなさ
れる。まず第１は、内燃機関２の所定クランク角度に同
期して噴射供給すべき燃料量を、現在の内燃機関２の負
荷に対して最適に算出してその空燃比を所定空燃比値に
安定させる、いわゆる同期噴射制御および空燃比制御で
ある。また第２には、内燃機関２に加速要求が発生した
ときに、内燃機関２に十分な加速特性を発揮するように
加速要求とともに最適量の供給燃料量を算出し、かつ燃
料供給の実行を指令する、いわゆる非同期噴射制御であ
る。

以下、第４図に示す燃料噴射量制御の処理につき詳細に
説明する。図に示す如く処理が開始されると、まずステ
ップ６０２を実行し、スロットル開度センサ１２および
回転数センサ２４からの検比信号に基づき前記ステップ
４００にて算出された情報から、例えば内燃機関２の回
転数Ｎｅが所定回転数以上で、かつスロットルバルブ６
が全開状態であるといった予め設定された燃料カット制
御条件が成立しているか否かを判断する。そしてその燃
料カット制御条件が成立している場合には、ステップ６
０４に移行して同期噴射により燃料噴射弁１４を開弁す
る時間、すなわち燃料噴射時間ＴＡＵに「０」をセット
し、本ルーチンの処理を終了する。

一方上記ステップ６０２で燃料カット条件が成立してい
ない旨判断されると、ステップ６０６に移行し、回転数
センサ２４およびエアフロメータ８からの検出信号に基
づき得られた機関回転数Ｎｅと吸入空気量Ｑとをパラメ
ータとするマツプ、あるいは演算式に基づき、内燃機関
２の負荷Ｑ／Ｎに応じた同期噴射のための基本燃料噴射
量τｐを算出する。この基本燃料噴射量τｐは、上記の
ように内燃機関２の運転状態（Ｑ／Ｎｅ）の検出結果か
らオーブンループにて算出される概算的なものである。

そこで、続くステップ６０８以下の処理により、内燃機
関２の現在の運転状態を更に燃料噴射量に反映させるべ
く、空燃比フィードバック制御等が実行される。まず、
ステップ６０８では、吸気温センサ１０、スロットル開
度センサ１２、水温センサ２０等からの検出信号に基づ
き次の判断がなされる。現在の内燃機関２の運転状態が
定常運転状態であり、空燃比センサ１８からの検出信号
に基づき空燃比を目標空燃比（理論空燃比）に制御する
条件、いわゆる空燃比のフィードバック制御条件が成立
しているか否かを判断する。

すなわち、吸気温センサ１０で検出される吸気温度が低
い場合、スロットル開度センサ１２で検出されるスロッ
トル開度が大きく内燃機関２が加速または高負荷運転さ
れている場合、あるいは水温センサ２０で検出される冷
却水温が低い場合には、周知の吸気温補正、出力増量補
正、あるいは暖気増量補正によって、基本燃料噴射量τ
ｐを増量補正し、内燃機関の運転性を向上する必要があ
るので、このステップ６０８では、内燃機関２の運転状
態がこれら燃料の増量補正を実行すべき条件であるか否
かを判断する。

次に上記ステップ６０８で空燃比のフィードバック制御
条件が成立していると判断されると、続くステップ６１
０に移行してその旨を表すフラグＦλをセットした後、
ステップ６１２で基本燃料噴射量τｐの増量補正のため
の補正係数Ｋを１にセットし、ステップ６１４に移行す
る。そしてステップ６１４では、後述の第５図に示す空
燃比補正係数算出処理で算出され、ＲＡＭ３０ｃ内に格
納されている空燃比のフィードバック制御のための空燃
比補正係数ＦＡＦを読み込み、ステップ６１６に移行す
る。

一方上記ステップ６０８で空燃比のフィードバック条件
が成立していないと判断されると、ステップ６１８に移
行してフラグＦλをリセットし、次にステップ６２０に
移行する。そしてステップ６２０では、吸気温センサ１
０、スロットル開度センサ１２、水温センサ２０等から
の検出信号に基づき、基本燃料噴射量τｐの増量補正係
数Ｋを算出し、前記同様にステップ６１６に移行する。

ステップ６１６では、上記ステップ６０６で算出された
基本燃料噴射量τｐを、上記空燃比補正係数ＦＡＦや補
正係数になどをパラメータとする次式 ％式％ を用いて補正することで、燃料噴射量τを算出する。こ
こで、τＶとは燃料噴射弁１４の無効噴射時間であり、
燃料噴射弁１４を作動させる電源電圧などに基づいて定
められるものである。

この様にして上記ステップ６１６で同期噴射量τが算出
されると、ステップ６２２に移行し、現在内燃機関２が
加速運転され、非同期噴射を実行して十分な加速を内燃
機関２に発生させるべきか否かを判断する。この処理は
、例えば前回当該処理を実行した際スロットル開度セン
サ１２により検出されたスロットル開度α（ｋ−１）と
今回検出したスロ・ントル開度α（ｋ）との偏差（α（
ｋ）−α（ｋ−１））を求め、その値が所定値以上であ
るか否かを判断することにより実行され、偏差（α（ｋ
）−α（ｋ−１）’）が所定値以上で内燃機関２に加速
要求があり、非同期噴射を実行べき条件が成立していれ
ば、続くステップ６２４に移行する。そしてステップ６
２４では、内燃機関２の回転数Ｎｅ、冷却水温ＴＦ（Ｗ
等に基づき内燃機関２の運転状態に応じた非同期噴射量
τａを算出すると共に、非同期噴射の実行がなされるこ
とを後述の空燃比補正係数ＦＡＦの算出処理（第５図）
に指示するためのフラグＦＮをセットする。そして、続
くステップ６２６で上記求めた非同期噴射量τａを燃料
噴射時間ＴＡＵとしてセットした後、ステップ６２８に
移行して後述の燃料噴射開始制御を起動を指令する。

一方上記ステップ６２２で非同期噴射実行条件が成立し
ていないと判断された後、あるいは上記ステップ６２Ｂ
で燃料噴射開始制御の起動を指令した後には、ステップ
６３０に移行して燃料噴射時間ＴＡＵとして上記ステッ
プ６１６で求めた同期噴射量Ｉをセットし、燃料噴射量
制御（ステップ６００）の１回の処理を終了する。

次に、上記ステップ６１４の処理にてＲＡＭ３０ｃから
読み出し、燃料噴射時間τの算出に利用される空燃比補
正係数ＦＡＦの算出方法につき説明する。第５図がその
空燃比補正係数ＦＡＦを算出するため、電子制御回路３
０により上記基本的な内燃機関の制御ルーチン（第３図
）の空き時間に繰り返し実行されている空燃比補正係数
算出処理のフローチャートである。

図に示すごとく処理が開始されると、まずステップ７０
０を実行し、上記燃料噴射量制御（ステップ６００）に
てセット・リセットされるフラグＦλがセットされてい
るか否か、すなわち空燃比のフィードバック制御条件が
成立しているか否かを判断する。そしてフラグドλがリ
セット状態で空燃比のフィードバック制御条件が成立し
ていないと判断されると、そのまま本ルーチンの処理を
終了する。

一方フラグＦ人がセット状態で、ステップ７００で空燃
比のフィードバック制御条件が成立している旨判断され
ると、ステップ７０２に移行し、空燃比センサ１８から
の検出信号に基づき現在内燃機関２に供給されている燃
料混合気の空燃比がリッチか否かを判断する。そしてこ
のステップ７０２で空燃比がリッチである旨判断される
と、次ステツプ７０４でフラグＦＬをリセットした後ス
テップ７０６に移行し、フラグＦＲがリセット状態であ
るか否かを判断する。

このフラグＰＲは後述の処理で空燃比がリーン域にある
時リセットされるもので、フラグＦＲがリセット状態に
ある場合には、上記ステップ７０４で現在空燃比がリー
ンからリッチに切り替わった直後であると判断してステ
ップ７０８に移行する。するとステップ７０８では、現
在の空燃比補正係数ＦＡＦから予め設定されているスキ
ップ定数Ｒ５を減算してＲＡＭ３０ｃ内の空燃比補正係
数ＦＡＦの値を更新し、次ステツプ７１０でフラグＦＲ
をセットした後に、後述するステップ８００以降の処理
へと移行する。

なお、スキップ定数Ｒ５は周知のように、空燃比がリー
ンからリッチ、あるいはリッチからり一ンに切り替わっ
たとき、空燃比補正係数ＦＡＦをスキップ的に変化させ
て、空燃比をリーン側、あるいはリッチ側に速やかに移
行させるためのものである。

次に上記ステップ７０６でフラグＰＲがリセット状態に
ないと判断された場合、即ち空燃比がリーンからリッチ
に切り替わった直後でない場合には、ステップ７１２に
移行する。そしてステップ７１２では現在の空燃比補正
係数ＦＡＦから予め設定された積分定数ＫＩを減算して
ＲＡＭ３０ｃ内の空燃比補正係数ＦＡＦの値を更新し、
前記同様にステップ８００以降の処理へと移行する。

なお、積分定数に１は周知のように、上記スキップ定数
Ｒ５によって空燃比補正係数ＦＡＦをスキップ的に変化
させた後、空燃比補正係数ＦＡＦを徐々に変化させて空
燃比をリーン側、あるいはリッチ側に徐々に変化させる
ために定義される定数であり、上記スキップ定数Ｒ５に
対して小さい埴が設定される。

次に上記ステップ７０２で空燃比がリッチ域にないと判
断された場合、ずなわち空燃比がリーン域にある場合に
は、ステップ７１４が実行され、フラグＦＲがリセット
される。続くステップ７１６ではフラグＦＬがリセット
状態にあるか否かによって、現在空燃比がリッチからり
−ンに切り替わった直後であるか否かを判断する。そし
てフラグＦ’Ｌがリセット状態で、ステップ７１６で現
在空燃比がリッチからリーンに切り替わった直後である
と判断されると、次ステツプ７１８を実行し、現在の空
燃比補正係数ＦＡＦにスキップ定数Ｒ９を加算してＲＡ
Ｍ３０ｃ内の空燃比補正係数ＦＡＦを更新し、その後ス
テップ７２０でフラグＦＬをセットした後、前記同様に
ステップ８００の処理へと移行する。

また、フラグＰＬがリセット状態でなく、ステップ７１
６で現在空燃比がリッチからリーンに切り替わった直後
でないと判断されると、ステップ７２２に移行し、現在
の空燃比補正係数ＦＡＦに積分定数ＫＩを加算してＲＡ
Ｍ３０ｃ内の空燃比補正係数ＦＡＦを更新した後、ステ
ップ８００の処理へと移行する。

以上は、通常の空燃比補正係数ＦＡＦの算出において実
行される通常の処理であるが、本実施例にあっては上記
のようにして一旦空燃比補正係数ＦＡＦが決定された後
に、ステップ８００以降の次のような処理がなされる。

まず、ステップ８００では前記燃料噴射量制御により非
同期噴射を実行するする際にセットされるフラグＦＮの
セット状態を判定し、内燃機関２に対して非同期噴射が
実行される条件にあるのか否かが判断される。この処理
により非同期噴射が実行されないと判断したとき、すな
わちフラグＦＮがリセット状態であるときには空燃比補
正係数ＦＡＦに何等の変更を実行することなく本ルーチ
ンを終了する。

一方、ステップ８００の判定によりフラグＦＮがセット
状態であると判断されたときには、上記ステップ７００
〜ステツプ７２２の処理により一旦確定した空燃比補正
係数ＦＡＦの内容から所定値αを減算し、新たな空燃比
補正係数ＦＡＦの値としてＲＡＭ３０ｃの所定領域に記
憶しくステップ８０２、この様な空燃比補正係数ＦＡＦ
の再度の変更を非同期噴射が実行された直後に１度に限
って実行するために上記フラグＦＮをリセットして（ス
テップ８０４）、本ルーチンの処理を終了する。

なお、ここでステップ８０２において空燃比補正係数Ｆ
ＡＦの減算に使用される所定値αとは、非同期噴射の時
間τａに応じて決定される変数であり、τａに略正比例
の関係に適宜決定される。

こうして、内燃機関２の空燃比を含む運転状態に応じて
、クランク角度に同期して実行される同期噴射の燃料噴
射時間および内燃機関２の加速時にクランク角度の同期
することなく実行される非同期噴射の燃料噴射時間が決
定されるのである。

燃料噴射時間ＴＡＵが求められると、その結果に忠実な
燃料噴射を実行する公知の燃料噴射実行ルーチンによっ
て、燃料噴射の実行がなされる。

すなわち、非同期噴射を実行すべき必要があるとして上
記ステップ６２８の処理によって燃料噴射実行ルーチン
の起動が指令されたとき、あるいは内燃機関２のクラン
ク角度が燃料噴射を実行すべき所定の値となったとき、
燃料噴射実行ルーチンの起動がなされ、燃料噴射量制御
（ステップ６００）の処理により決定された同期噴射あ
るいは非同期噴射の燃料噴射時間ＴＡＵに忠実な燃料噴
射を実行する。この様な処理を実行する燃料噴射実行ル
ーチンについては既に公知であり、本実施例においても
従来同様のものを使用しているため、その詳細な説明は
省略する。

以上のように本実施例の内燃機関の燃料噴射量制御装置
は構成され、作動するために、内燃機関２を運転するに
際して次のような効果を奏することができる。

まず、本実施例の内燃機関の燃料噴射量制御装置は、内
燃機関２の定常状態にあっては、内燃機関２の空燃比を
含む運転状態に応じて決定される燃料噴射時間に基づく
同期噴射を実行し、エミッションなど運転特性を極めて
良好とすることができる。また、内燃機関２に加速の要
求があったときには、直ちに最適量（τａ）の燃料噴射
がクランク角度とは非同期に実行され、加速特性を良好
とし、運転性能の向上が図られている。

上記運転性能の向上に加え、更に本実施例の内燃機関の
燃料噴射量制御装置は、非同期噴射が実行されるとき、
空燃比を所定値に安定させるための空燃比補正係数ＦＡ
Ｆを所定値αだけ減少させる処理を実行する。この処理
により、内燃機関２の加速特性を向上させるために実行
される非同期噴射により、−時的に発生する空燃比の過
温状態を解消することができる。この効果につき、第６
図に基づき詳細に説明する。

第６図において、時刻ｔ１は内燃機関２のスロットル開
度が急激に増加する加速要求がなされた時点を示してい
る。この時、直ちに非同期噴射が実行され、時間τａの
燃料噴射が実行される（ステップ６２２〜ステツプ６２
８）。これにより上述のごとく内゛燃機関２の加速特性
は向上し、十分な加速を得ることができる。

しかし、一方では、非同期噴射を実行することを予想せ
ず、同期噴射のみによる燃料の供給量で空燃比が目標値
に一致すべく従前の同期噴射による燃料噴射量が算出さ
れるため、時刻ｔ１での非同期噴射により空燃比は過温
状態となる。

他方、上記非同期噴射が実行されたときには、それまで
スキップＲ９，傾きＫＩの規則正しい更新をされていた
空燃比補正係数ＦＡＦは、時刻ｔ１で実行された非同期
噴射と同時に非同期噴射によって内燃機関２に供給され
た燃料量（燃料噴射時間τａに比例）に応じた値αだけ
減算され、極めて小さな値に変更（前記ステップ８００
〜ステツプ８０４）される。この空燃比補正係数ＦＡＦ
の変更は、内燃機関２の運転状態に次のような影響を与
える。前記燃料噴射量制御（ステップ６００）の詳細な
説明を第４図に基づき行ったように、同期噴射により内
燃機関２に供給される燃料噴射量は、内燃機関２の空燃
比が所定空燃比となるように基本燃料噴射時間τｐにフ
ィードバックされる空燃比補正係数ＦＡＦを乗算して決
定されるものである（ステップ６１６）。従って、この
空燃比補正係数ＦＡＦを算出した値よりも「α」だけ小
さなｆ＋Ｈに変更することは、その変更後の空燃比補正
係数ＦＡＦを利用して算出された同期噴射の燃料量は、
目標としている空燃比を維持するためには十分でなくな
り、空燃比は希薄に変化しようとする。

すなわち、非同期噴射による空燃比の変化を微視的に観
測するならば、非同期噴射により一時的に過温状態に変
化するが、その後に実行される同期噴射により、空燃比
は直ちに希薄状態へと移行するように変化することにな
る。従って、第６図に示すように内燃機関２の空燃比は
、時刻ｔ１において一時的に過温状態へと変化するが、
直ちに希薄状態へと反転する。しかも、その希薄状態へ
の反転は、非同期噴射される燃料噴射時間τａに応じた
量だけであり、両極端の空燃比の変化は互いに相殺され
る関係にある。

公知のように、内燃機関２の排気管１６に備えられる浄
化装置１９は、内蔵する触媒中を内燃機関２から排出さ
れる排ガスが所定時間かけて通過する間に、排ガスを浄
化するものである。すなわちン争化装置１９は、内燃機
関２の排出する排ガスの微視的に見た空燃比の変化でそ
の浄化能力が定まるのではなく、巨視的に、換言するな
らば、時間積分した一定期間中の平均的な空燃比によっ
て浄化能力が定まるのである。従って、上記時刻ｔ１で
実行された非同期噴射に起因して発生した空燃比の微視
的な、短時間の両極端の変化は、浄化装置１９の浄化能
力に対しては何等の影響を与えず、定常時と同様の極め
て良好な浄化がなされるのである。これにより、非同期
噴射によりエミッションが悪化することもなく、また浄
化装置１９内で硫化水素等が生成さることもなく、触媒
具の発生などが完全に抑制されることになる。

なお、上記実施例では非同期噴射による燃料噴射量をそ
の時の内燃機関２の運転状態に応じて適宜可変としてい
るが、一定値を噴射供給するようにしてもよい。この時
には、上記空燃比補正係数ＦＡＦから減算される値「α
」も非同期噴射量に無関係に定められ、一定値として、
あるいはそれ以外の運転状態、例えば回転数、直前の空
燃比補正係数ＦＡＦの値、冷却水温等に基づき決定され
る。

発明の効果 以上実施例を挙げて詳述したように、本発明の内燃機関
の燃料噴射量制御装置は、触媒による排ガスの浄化性能
が、内燃機関から排出される排ガスの一定期間の平均的
な空燃比により決定されることに着目しなされたもので
、内燃機関の加速特性を良好とする非同期噴射を十分実
行すると共に、その後の同期噴射による燃料供給量を強
制的に減少させるものである。

従って、内燃機関の運転状態が定常的な時は勿論のこと
、内燃機関に加速が要求される時には直ちに非同期噴射
を実行して加速特性を良好とし、運転性能を向上させる
ことができる。しかも、この様なａ？Ｍ的な運転状態に
あっても、平均的な空燃比は所定空燃比値に制御され、
エミッションをも良好とすることができる。

すなわち、本発明の内燃機関の燃料噴射量制御装置は、
内燃機関の運転状態が定常状態、過渡状態に無関係に、
内燃機関の運転特性およびエミッションの両者を常に最
良状態に制御することができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内燃機関の燃料噴射量制御装置の基本
的構成を示す基本構成図、第２図は実施例である内燃機
関の燃料噴射量制御装置を搭載した内燃機関システムの
概略構成図、第３図は同実施例の基本的な制御ルーチン
のフローチャート、第４図はその燃料噴射量制御のより
詳細なフローチャート、第５図はその燃料噴射量制御に
て使用される空燃比補正係数の算出処理の詳細なフロー
チャート、第６図は同実施例により奏される効果の説明
図、を示している。 ＥＧ・・・内燃機関　　　　Ｃ１・・・運転状態検出手
段Ｃ２・・・同期噴射手段　　Ｃ３・・・非同期噴射手
段Ｃ４・・・空燃比補正手段 Ｃ４ａ・・・非同期空燃比補正部 ６・・・スロットルバルブ　８・・・エアフロメータ１
４・・・燃料噴射弁　　　１６・・・排気管１８・・・
空燃比センサ　　１９・・・浄化装置３０・・・電子制
御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 該運転状態検出手段の検出結果に基づき、前記内燃機関
   の負荷に応じた燃料量を前記内燃機関のクランク角度に
   同期して噴射供給する同期噴射手段と、 前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、前記内燃機
   関が加速状態であるとき前記内燃機関のクランク角度に
   同期せず所定燃料量を前記内燃機関に噴射供給する非同
   期噴射手段と、 前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、前記内燃機
   関の空燃比が所定空燃比値となるように前記同期噴射手
   段の噴射供給する燃料量を増減補正する空燃比補正手段
   と、 を備える内燃機関の燃料噴射量制御装置において、前記
   空燃比補正手段が、前記非同期噴射手段の作動による燃
   料の噴射供給が実行されたとき、前記所定空燃比値を所
   定値だけ大きく補正する非同期空燃比補正部を有するこ
   とを特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御装置。