JPH03134246A - エンジンの空燃比制御方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、主として自動車に適用されるエンジンの空燃
比制御方法に関する。

［従来の技術］ 排気ガス浄化手段の一つとして広く利用されている三元
触媒は、混合気の空燃比が理論空燃比付近の値に維持さ
れていないと、排気ガス中に含まれるＮｏ、　、ＨＣ，
Ｃｏの全てを効率よく浄化することができない。そのた
め、電子制御燃料噴射装置を備えたエンジンでは、排気
ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサからの出力電圧
に基づいて、インジェクタからの燃料噴射量を調節する
ことにより、混合気の空燃比を理論空燃比付近の値に維
持するようにしている。このような構成に加えて、エン
ジン状況の経時変化や使用条件等の変化に対応するため
に、空燃比の学習制御を行うようにしているものがある
。

また、各気筒にインジェクタが配設されたエンジンでは
、本発明の先行技術として、例えば、特開昭６０−１１
６８４１号公報に示されるように、全てのインジェクタ
を同時に作動させて燃料の同時噴射を行うようにしてい
るものも少なくない。

その場合、第８図に示すように、点火時期に同期させて
燃料を同時に噴射させるようにしているものもある。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、このような構成のものでは、エンジンの始動
タイミングやフューエルカットからの燃料復帰時に噴射
タイミングが代わることがある。

例えば、一方の噴射タイミングＡに着目した場合、燃料
噴射から点火までの間隔が、第１気筒および第４気筒で
はクランクシャフト１回転半となり、第２気筒および第
３気筒ではクランクシャフト１回転となっている。そこ
で、エンジンを停止させた後、再始動を行った場合のタ
イミング、又は、フューエルカットからの復帰タイミン
グによって、他方の噴射タイミングＢに切り替わると、
燃料噴射から点火までの間隔が、第１気筒および第４気
筒ではクランクシャフト１回転で、第２気筒および第３
気筒ではクランクシャフト１回転半となる。

一方、燃料噴射から点火までの時間は、燃料の気化状態
を左右し、混合気の空燃比にも影響する。

しかして、一方の噴射タイミングＡのもとで空燃比のフ
ィードバック制御および学習制御が行われ、学習値が設
定されていたものが、他方の噴射タイミングＢに切り替
わると、従前の学習値が適応され難くなる。そのため、
他方の噴射タイミングＢのもとで、新たに空燃比のフィ
ードバック制御が行われ、学習値が更新されることにな
る。その結果、この間の運転では、空燃比の調節が不十
分となり、エミッション等が悪化することになる。

本発明は、このような不具合を解消することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、次のような構成
を採用している。

すなわち、本発明にかかるエンジンの空燃比制御方法は
、各気筒に配設したインジェクタと、排気ガス中の酸素
濃度を検出する酸素センサとを備え、点火時期に同期さ
せて前記インジェクタから燃料を同時に噴射させる一方
、燃料噴射量を前記酸素センサの出力電圧に基づいて調
節し、混合気の空燃比を理論空燃比近傍に維持するとと
もに、空燃比の学習制御を行うようにしたエンジンの空
燃比制御方法であって、予め、各気筒の中から特定の気
筒を決定しておき、その気筒の点火時期にのみ同期させ
て前記インジェクタから燃料を同時に噴射させるように
したことを特徴とする。

［作用］ このような構成によると、エンジン始動後における燃料
の噴射タイミングは、エンジン停止やフューエルカット
等が行われたか否かに拘らず、通りになる。換言すれば
、エンジンを再始動させた場合等においても、それまで
の噴射タイミングでもって各気筒に燃料噴射が行われる
ため、燃料噴射から点火までの間隔が各気筒において従
前の間隔と同じになり、燃料の気化状態や空燃比の変化
が抑制される。このため、エンジン停止前やフューエル
カット前に行われた空燃比フィードバック制御時の学習
値で速やかに空燃比制御を行うことも可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図から第７図を参照して
説明する。

図面に概略的に示した４気筒エンジンは、自動車用のも
ので、各気筒１〜４に配設した複数のインジェクタ５〜
８と、各インジェクタ５〜８の作動を制御する電子制御
装置９と、エキゾーストマニホールド１０に設置した酸
素センサ１１と、エキゾーストマニホールド１０の下端
に直結したマニバータ１２とを備えている。

インジェクタ５〜８は、上端にサージタンク１３を設け
たインテークマニホールド１４に取着してあり、内部に
電磁コイル等を有している。そして、この電磁コイルに
前記電子制御装置９から燃料噴射信号ａが印加されると
、印加時間に相当する量の燃料を吸気ポート付近に噴射
するようになっている。

電子制御装置９は、中央演算処理装置１５と、メモリー
１６と、入力インターフェース１７と、出力インターフ
ェース１８を備えたマイクロコンピュータユニットから
なり、前記入力インターフェース１７に、少なくとも、
酸素センサ１１からの信号すと、水温センサ１９からの
信号Ｃと、アイドルスイッチＬＬ２０からの信号ｄと、
圧力センサ２１からの信号ｅ等がそれぞれ入力されるよ
うになっている。出力インターフェース１８からは、各
インジェクタ５〜８に同時に燃料噴射信号ａが出力され
るようになっている。

酸素センサ１１は、混合気の空燃比が理論空燃比の近傍
に存在する変換点よりもリーン側にあって排気ガス中の
酸素濃度が大きい場合には低い出力電圧しか発生せず、
逆に、混合気の空燃比が前記変換点よりもリッチ側にあ
って排気ガス中の酸素濃度が小さい場合には高い出力電
圧を発生し得るように構成されたものである。水温セン
サ１９は、エンジン冷却水温を検出するためのもので、
例えば、サーミスタ等を内蔵したもので構成されている
。アイドルスイッチＬＬ２０は、図示しないスロットル
バルブがアイドリング位置にある場合にＯＮとなり、非
アイドリング位置にある場合にＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦ
Ｆスイッチで、図示しないスロットルシャフトに連動す
るようになっている。圧力センサ２１は、スロットルバ
ルブ下流の吸気圧が連続的に検出し得るように構成され
たもので、その信号ｅは、エンジンの過渡検出等に利用
されるようになっている。

前記電子制御装置９は、所定の運転領域で空燃比フィー
ドバック制御を行って、混合気の空燃比を理論空燃比付
近の値に維持する役割を担っている。すなわち、酸素セ
ンサ１１の出力電圧が高く、混合気の空燃比がリッチの
場合は、第４図に示すように、空燃比フィードバック補
正係数ＦＡＦを一定値だけ小さくなる側にスキップさせ
、その後、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦを徐々
に小さくさせる。これにより、前記インジェクタ５〜８
からの燃料噴射量を減少させて、混合気の空燃比を理論
空燃比側に変化させる。逆に、酸素センサ１１の出力電
圧が低く、混合気の空燃比がリーンの場合は、空燃比フ
ィードバック補正係数ＰＡＰを一定値だけ大きくなる側
にスキップさせ、その後、空燃比フィードバック補正係
数ＰＡＰを徐々に大きくさせる。これにより、インジェ
クタ５〜８からの燃料噴射量を増加させ、混合気の空燃
比を理論空燃比側に変化させる。このようにして、空燃
比フィードバック制御下では、混合気の空燃比が常に理
論空燃比になるように、インジェクタ５〜８からの燃料
噴射量を調節することになる。

この電子制御装置９には、第５図に概略的に示すような
プログラムが内蔵しである。先ずステップ５１で、空燃
比Ａ／Ｆフィードバック中か否かを判断し、空燃比Ａ／
Ｆフィードバック中であると判断した場合にステップ５
２に進む。ステップ５２では、エンジン冷却水温ＴＩＩ
Ｗが設定温度７０°Ｃを上回っているか否かを判断し、
設定温度７０″Ｃを上回っていると判断した場合にステ
ップ５３に進む。ステップ５３では、空燃比のオープン
制御がら空燃比Ａ／Ｆフィードバック制御への移行後、
前記スキップが４回以上経過したか否かを判断し、４回
以上経過したと判断した場合にステップ５４に進む。ス
テップ５４では、減速ツユ−エルカ・ント復帰（ＦＡＥ
Ｗ＝Ｏ）からスキップが４回以上経過しているか否かを
判断し、経過したと判断した場合にステップ５５に進む
。ステップ５５では、空燃比Ａ／Ｆの学習制御を行う。

空燃比Ａ／Ｐの学習制御は、第６図に概略的に示すよう
に、エンジン回転ＮＥと吸気圧ＰＭＨにより区分した複
数のゾーンＫＧ１〜ＫＧｌＢ内で空燃比フィードバック
補正係数Ｆ’ＡＰを学習し、学習により求めた空燃比学
習補正係数ＫＧを燃料噴射量に反映させることにより行
われる。

具体的には、第４図に示すように、空燃比フィードバッ
ク補正係数ＦＡＦのスキップごとに前回のスキップ直前
値と今回のスキップ直前値との相加平均ＦＡＩ’ＡＶを
求める。そして、エンジンの運転状態がどのゾーンＫＧ
ｉ（ｉ＝１〜１６）にあるかを検出し、空燃比フィード
バック補正係数ＦＡＦのスキップごとに、前記相加平均
ＦＡＦＡＶの大小によりゾーンＫＧｉの値を、例えば、
下記のように更新する。

ＦＡＦＡＶ　＞１．０１の時、ＫＧｉ　＋０．００２Ｐ
ＡＦＡＶ　＜０．９９の時、ＫＧｉ　−０，００２なお
、０．９０＜ＫＧｉ　＜１．ｉｏとする。

また、空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦのスキップ
ごとに補正値ＫＧＭを下式より求める。

１６ ＫＧＭ　＝　　（ΣＫＧ１）／１６ ｉ＝１ 次いで、有効噴射時間計算の一定クランクアングル前ご
とに、エンジンの運転状態がどのゾーンＫＧｌにあるか
を検出し、下式より前記空燃比学習補正係数ＫＧを決定
する。

ＫＧ−ＫＧＭ　＋ＫＧｉ　−１，０ ０，９０＜　ＫＧＭ　＜　１．１ そして、この空燃比学習補正係数ＫＧを基本噴射量にか
けて、燃料噴射量をエンジンの経時変化や運転状況の変
化等に対応させて調節するようにしている。なお、運転
状態がゾーンＫＧｉ外の領域に移行した場合には、近接
するゾーンＫＧ１の値を燃料噴射量に反映させる。また
、ゾーンＫＧｉ同土間の移行の場合は、第７図に示すよ
うに、移行直後の有効噴射ｆｆ１ＴＡＵ計算タイミング
から、空燃比学習補正係数ＫＧを下式により求め、その
値ＫＧを有効噴射時間ＴＡＵに反映させるようにしてい
る。

ＫＧ＝　（ＫＧ＋ＫＧ新）／２ さらに、この電子制御装置９は、特定の気筒、例えば、
第１気筒１および第４気筒に対する点火時期にのみ同期
させて、各インジェクタ５〜８から燃料を同時に噴射さ
せる役割を担っており、かかる制御を実行させるために
、ディストリビュータ２２に気筒判別機構２３を設けで
ある。気筒判別機構２３は、例えば、電磁コイル２３ａ
の磁界を第１気筒１および第４気筒の点火時期に同期し
てシグナルロータ２３ｂで遮ることによって、／＜ルス
信号ｆ等を発生し得るように構成されたもので、そのパ
ルス信号ｆが前記電子制御装置９の入力インターフェー
ス１７に入力された場合には、各インジェクタ５〜８に
同時に燃料噴射信号ａが出力されるようになっている。

このような構成によると、エンジンを再始動させた場合
やフューエルカットから燃料復帰が行われた場合等にも
、エンジン停止前やフューエルカット前の噴射タイミン
グでもって各気筒１〜４に燃料噴射が行われるため、燃
料噴射から点火までの間隔が各気筒において従前の間隔
と同じになり、燃料の気化状態や空燃比の変化が抑制で
きる。その結果、エンジン停止前やフューエルカット前
に行われた空燃比フィードバック制御時の学習値で、エ
ンジン状況に応じて速やかに空燃比の調節を行うことが
でき、エンジンの再始動直後やフューエルカットからの
復帰直後におけるエミッションの悪化を有効に抑制する
ことができる。

なお、前記実施例は、第１気筒と第４気筒の点火時期に
同期させて燃料噴射を行うようにした場合であるが、第
２気筒と第３気筒の点火時期に同期させて燃料噴射を行
うようにしてもよい。また、エンジンは、４気筒のもの
に限らず、その他の気筒数からなるものでもよい。

［発明の効果］ 以上のような構成からなる本弁明によれば、エンジン再
始動直後やフューエルカットからの復帰直後に混合気の
空燃比を速やかに理論空燃比付近の値に調節することが
できるので、エンジン再始動直後やフューエルカットか
らの復帰直後におけるエミッションの悪化を有効に抑制
することができる制御精度に優れたエンジンの空燃比制
御方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第７図は本発明の一実施例を示し、第１図は
エンジンの概略的な平面図、第２図は概略的な全体構成
図、第３図は燃料噴射タイミングを示すタイミングチャ
ート図、第４図は空燃比の制御態様を示す図、第５図は
制御手順を概略的に示すフローチャート図、第６図は空
燃比の学習領域を示す図、第７図は学習値の更新条件を
示す図である。第８図は従来例における燃料噴射タイミ
ングを示すタイミングチャート図である。 １・・・特定の気筒（第１気筒） ２・・・第２気筒 ３・・・第３気筒 ４・・・特定の気筒（第４気筒） ５〜８・・・インジェクタ １１・・・酸素センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各気筒に配設したインジェクタと、排気ガス中の酸素濃
   度を検出する酸素センサとを備え、点火時期に同期させ
   て前記インジェクタから燃料を同時に噴射させる一方、
   燃料噴射量を前記酸素センサの出力電圧に基づいて調節
   し、混合気の空燃比を理論空燃比近傍に維持するととも
   に、空燃比の学習制御を行うようにしたエンジンの空燃
   比制御方法であって、予め、各気筒の中から特定の気筒
   を決定しておき、その気筒の点火時期にのみ同期させて
   前記インジェクタから燃料を同時に噴射させるようにし
   たことを特徴とするエンジンの空燃比制御方法。