JPH0441953A - エンジンの空燃比制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、アイドル時に大気圧に応じて空燃比制御量を
補正するようにしたエンジンの空燃比制御装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来より、エンジンの空燃比制御において、高地走行な
どでは大気圧の低下により、同一空燃比制御量であって
も供給空燃比はリッチ側に移行し目標値からずれること
から、大気圧変動に応じて補正を行う技術が公知である
（例えば特公昭６２−１２３８２号公報参照）。

また、エンジンの回転数変動もしくはエンジン振動の大
きさなどによるエンジンの不安定度に基づいて、この不
安定度が所定の状態となるように空燃比を基準空燃比か
ら例えばリーン側の目標空燃比に移行制御して、燃費性
などを改善する技術も知られている。

さらに、排気ポート近傍から燃焼室に二次エアを供給し
ダイリューションガスの置換を行って燃焼性を向上し、
アイドル安定性、燃費性の改善などを得ることも知られ
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかして、上記のような空燃比制御を行うについて、全
体の制御系への大気圧補正を簡便に行うとともに、正確
な空燃比制御の実行が要求されるものであるが、前記の
ようなエンジン不安定度に基づく空燃比制御（ラフネス
制御）、二次エアの供給、目標アイドル回転数の設定な
どの関連で空燃比にずれが生じる恐れがある。

すなわち、通常、大気圧補正は吸入空気の密度補正とし
て吸気温度補正と同様に基本噴射パルスに対して行われ
、そのままでは目標アイドル回転数の変動に伴う二次エ
アの供給量の変化に対応した大気圧補正が行えないもの
である。この二次エアの供給によりダイリューションガ
スの置換を行うと、同一スロットル開度であっても新気
量が変動して充填量が異なり、所定の空燃比を得るため
には二次エア置換量に対応した空燃比制御量を補正する
必要があり、また、上記二次エア置換量はアイドル回転
数に応じて変動し、アイドル回転数は負荷状態に応じて
変化するものであり、計量されず大気圧補正のされてい
ない二次エアの供給量の変動に対応する補正が別途に必
要となることになる。

一方、前記ラフネス制御は、前記二次エアとの関連にお
いて限界値が異なり、高地走行時に無負荷時の補正量の
反映だけでは適性空燃比を得ることができないものであ
る。

そこで本発明は上記事情に鑑み、二次エア量の変動に対
しても大気圧補正を行って適正な空燃比制御が実行でき
るようにしたエンジンの空燃比制御装置を提供すること
を目的とするものである。

（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の空燃比制御装置は、ア
イドル時に、排気ボート近傍から燃焼室に二次エアを供
給しダイリューションガスの置接を行うと共に、有負荷
時と無負荷時とで目標アイドル回転数が異なり、さらに
、エンジンの不安定度に基づいて空燃比を基準空燃比か
ら目標空燃比に制御するについて、前記基準空燃比を得
る空燃比制御量を大気圧により補正するとともに、この
大気圧に応じた補正量を、有負荷時と無負荷時とで変更
する大気圧補正手段を備えて構成したものである。

（作用） 上記のようなエンジンの空燃比制御装置では、高地走行
などに伴う大気圧補正を、アイドル時にエンジンの不安
定度に基づいて空燃比を基準空燃比から目標空燃比に制
御する際の基準空燃比を得るための空燃比制御量を補正
し、この大気圧に応じた補正量を有負荷時と無負荷時と
で変更し、目標アイドル回転数の変動による二次エアの
充填量の変動により目標空燃比が変化するのに対応して
空燃比がずれるのを適正に補正し、良好な空燃比制御特
性を確保するようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図はロータリピストンエンジンの具体例における全
体構成図である。

ロータリピストンエンジン１は、ロータハウジング３と
サイドハウジング４とによって構成されるケーシング２
内に偏心軸５にロータ６が支承されて、ロータ６の頂部
がトロコイド内周面に摺接して３つの作動室７（燃焼室
）が形成され、各作動室７が順次吸気、圧縮、爆発、排
気の各行程を繰り返すものである。

上記サイドハウジング４には吸気ポート８が、ロータハ
ウジング３には排気ポート１１が開口され、この吸気ポ
ート８に吸気通路９が、排気ポート１１に排気通路１２
が接続されている。上記吸気ポート８近傍にはインジェ
クタ２０が配設される一方、上流側の吸気通路９にはエ
アフローメータ１３、スロットル弁１４が介装され、エ
アクリーナ１８に連通されている。また、排気通路１２
には排気浄化用の前段および後段触媒装置２２゜２３が
介装されている。

前記排気ポート１１にはボートインサート１９が装着さ
れ、このポートインサート１９にインサート周面からロ
ータ内周面に開口して二次空気を供給するポートエア供
給口２１が形成され、排気ポート１１の近傍から作動室
７に二次空気を供給するように構成されている。

また、前記エアクリーナ１８から分岐して二次エア通路
１５が設けられ、この二次エア通路１５はエアポンプ２
５を備え、その下流側に切換弁２６が介装され、この切
換弁２６にポートエア通路２７とスプリットエア通路２
８が接続されて二次エアの供給が切り換えられる。

上記ポートエア通路２７の下流端は、チエツク弁２９を
介してロータハウジング３内に導入され、前記排気ポー
ト１１近傍のロータ摺動面に開口するポートエア供給口
２１に連通し、排気行程から吸気行程に移行する作動室
７の排気ガスを加圧エアで置換するようにポートエアを
供給する。一方、前記スプリットエア通路２８の下流端
は、チエツク弁３０を介して後段触媒装置２３の中間部
のスプリットエア供給ノズル２４に接続されている。

前記切換弁２６はダイヤフラムアクチュエータ２６ａに
よって作動され、その作動源としての吸気負圧（ブース
ト）を導入する負圧導入通路３２には切換ソレノイドバ
ルブ３３が介装され、通路の切換え作動が制御される。

エンジン１に供給する混合気の空燃比は、前記インジェ
クタ２０からの燃料噴射量によって調整するものであり
、このインジェクタ２０には内部にＣＰＵ等を有するコ
ントローラ４５から制御信号（燃料噴射パルス）が出力
される。

上記コントロールユニット４５にはエンジンの運転状態
を検出するために、大気圧センサ４６からの大気圧信号
、エアフローメータ１３からの吸入空気量信号、回転セ
ンサ４７からのエンジン回転信号（回転角信号）、スロ
ットル開度センサ５１からのスロットル開度信号、吸気
圧センサ４８からの吸気圧力信号（ブースト信号）、自
動変速機のインヒビタスイッチ５０からのシフトレンジ
信号、水温センサ４９からの水温信号などの信号が入力
される。

そして、上記コントロールユニット４５は運転状態がア
イドルゾーンにある場合には、エンジン回転変動の大き
さすなわちエンジン不安定度に基づき空燃比を基準空燃
比からリーンベストの目標空燃比に移行するラフネス制
御を行う。さらに、ＤレンジとＮレンジでの負荷状態に
基づき、後述のポートエア量の変化に対応して前記ラフ
ネス制御における制御量の大気圧補正を行う大気圧補正
手段Ａを構成するものである。

一方、上記コントロールユニット４５は、切換弁２６を
操作する切換ソレノイドバルブ３３の作動制御で、ポー
トエアとスプリットエアとを切り換え、アイドルゾーン
では切換弁２６をポートエア通路２７を開くようにポー
トエア側に作動して、ポートエアの供給でダイリューシ
ョンガスを置換低減して燃焼性の改善を行う。

また、スロットル弁１４をバイパスするバイパスエア通
路３４が形成され、該バイパスエア通路３４に介装され
たＩＳＣ制御弁３５がコントロールユニット４５によっ
て制御されてアイドル時の吸気量が調整され、Ｄレンジ
、Ｎレンジなどの負荷状態に応じたアイドル回転数の制
御が行われる。

すなわち、目標アイドル回転数を自動変速機がＤレンジ
にシフトされている育負荷状態と、Ｎレンジにシフトさ
れている負荷状態とで変更し、Ｄレンジでの目標アイド
ル回転数よりＮレンジでの目標回転数が高くなるように
設定され、実際のエンジン回転数と目標回転数とを比較
して両者が一致するように制御するものである。

第３図は上記コントロールユニット４５によるアイドル
時の燃料噴射量制御を示すフローチャートである。制御
スタート後、ステップＳ１で吸入空気量、エンジン回転
速度信号、吸気圧力、インヒビタ信号等の各種信号を読
み込む。そして、ステップＳ２でアイドルスイッチ、ブ
ーストもしくはエンジン回転数等の信号からアイドル状
態か否かを判定するとともに、ステップＳ３で冷却水温
が所定値以上の暖機完了状態か否かを判定する。

上記ステップＳ２およびＳ３の判定がＹＥＳで所定のア
イドル状態となった場合には、ステップＳ４でラフネス
制御によるフィードバック補正係数ｃｐＢを演算する。

上記ラフネス制御は、エンジンの不安定度（エンジン回
転変動、振動レベル）に対応して、空燃比を基準空燃比
から失火直前のリーンベストの目標空燃比に移行するも
のである。すなわち、第２図でラフネス制御を簡単に説
明すると、まずある値の基準空燃比Ｘｏに設定し、その
時の不安定度ΔＮｅを検出する。次いで、この不安定度
ΔＮｅが目標値以下の許容範囲内にあるかを判定する。

不安定度ΔＮｅが目標値以下にあると、空燃比を所定の
微小値だけリーン側に移動させ、再び不安定度ΔＮｅが
目標値以下にあるかを判定する。以上の操作を不安定度
ΔＮｅが目標値になるまで繰り返し、目標値となった空
燃比Ｘ１を基準としてリーンベスト状態の目標空燃比を
設定して運転を行うものであり、その時の基準空燃比Ｘ
Ｏの制御量に対するフィードバック補正量を学習制御し
、エンジン安定性を確保しつつ空燃比のリーン化を実現
するものである。

なお、上記ステップＳ４のラフネス制御は、有負荷時（
例えばＤレンジ）で行うとその負荷に応じた充填量の増
量がされているので不安定度を測定するまでの制御量の
変動幅が大きくなることから、無負荷時（例えばＮレン
ジ）でラフネス制御の移行量を求め、これを基準として
有負荷時の制御に反映させるようにして制御応答性を高
めるようにしてもよい。

次に、ステップＳ５はインヒビタ信号から変速機のシフ
ト位置がＮレンジか否かを判定するものであって、Ｎレ
ンジすなわち無負荷状態の場合にはステップＳ６で、ま
た、Ｄレンジすなわち有負荷状態の場合にはステップＳ
７で、それぞれ大気圧に応じた大気圧補正係数ＣＢＡＲ
２を設定する。この大気圧補正係数ＣＢＡＲ２は、第４
図の特性に基づき、大気圧の変動に対してＮレンジでは
実線の補正ラインＡＴＤＲ−Ｎから、また、Ｄレンジで
は破線の補正ラインＡＴＤＲ−Ｄからそれぞれの補正係
数を求め、大気圧補正係数ＣＢＡＲ２に設定する。

なお、大気圧が低下するほど、Ｎレンジでの補正係数が
Ｄレンジより小さく、リーン側に補正するように設定さ
れている。

そして、ステップＳ８で基本噴射パルス幅ＴＥ１を演算
するものであり、この基本噴射パルス幅ＴＥＩは吸入空
気量とエンジン回転数とから演算するか、ブーストとエ
ンジン回転数のマツプから読み込むことなどによって求
める。また、ステップＳ９でゾーン補正係数ＣＺＯＮＥ
を読み込む。このゾーン補正係数ＣＺＯＮＩ！は、エン
ジンの運転状態をアイドルゾーンその他のゾーンに区画
して、それぞれのゾーンに応じた補正係数が設定され、
例えば、アイドルゾーンでは増量補正係数が設定されて
いる。

ステップ５１０は最終的な燃料噴射パルスＴｐを演算す
るものであって、前記基本噴射パルス幅ＴＥ１を各種補
正係数によって補正して求める。その際、前記大気圧補
正係数ＣＢＡＲ２は、ラフネス制御での基準空燃比ｘＯ
に相当する制御量とするゾーン補正係数ＣＺＯＮＢに対
して掛けて補正するものであり、フィードバック補正係
数ＣＰＢによってリーン側の目標空燃比に修正する。な
お、ＣＡＮは水温補正、加速補正などの各種補正係数の
和である。

そして、上記のようにして求めた最終噴射パルスＴｐに
基づいて、ステップＳｌｌで燃料噴射を実行する０ なお、前記実施例においては、アイドル状態での負荷の
有無を変速機のＤレンジとＮレンジの判定で行っている
が、その他エアコンの作動状態、電気負荷の大きさなど
に応じて、大気圧補正係数ＣＢＡＲ２を変更するように
してもよく、負荷が大きいほど大気圧補正によって空燃
比がリッチ側となるように補正係数を設定するものであ
る。

また、アイドルゾーンより高い所定の回転数以下、所定
のスロットル開度以下、もしくは所定値以上の減速度の
場合にはエアコンの作動を停止して、アイドルゾーンに
移行した際にエンジンに掛かる負荷を軽減してエンジン
停止の発生を防止するように制御してもよい。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、高地走行などに伴う大気
圧補正を、アイドル時にエンジンの不安定度に基づいて
空燃比を基準空燃比から目標空燃比に制御する際の基準
空燃比を得るための空燃比制御量を補正すると共に、こ
の大気圧に応じた補正量を有負荷時と無負荷時とで変更
するようにしたことにより、目標アイドル回転数の変動
による二次エアの充填量の変動により目標空燃比が変化
するのに対応して空燃比がずれるのを適正に補正するこ
とができ、安定した運転状態を確保しつつ燃費性を改善
することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すエンジンの空燃比制御
装置の全体構成図、 第２図はコントローラの処理を説明するためのフローチ
ャート図、 第３図はラフネス制御の空燃比特性を示す特性図、 第４図は大気圧補正係数の設定例を示すグラフである。 １・・・・・・エンジン、７・・・・・・燃焼室、９・
・・・・・吸気通路、１１・・・・・・排気ポート、１
５・・・・・・二次エア通路、２０・・・・・・インジ
ェクタ、２１・・・・・・ポートエア供給４５・・・・
・・コントローラ、４６・・・・・・大気圧セン４７・
・・・・・回転センサ、Ａ・・・・・・大気圧補正手段
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アイドル時に、排気ポート近傍から燃焼室に二次
   エアを供給しダイリューションガスの置換を行うと共に
   、有負荷時と無負荷時とで目標アイドル回転数を変更し
   、さらに、エンジンの不安定度に基づいて空燃比を基準
   空燃比から目標空燃比に制御するエンジンの空燃比制御
   装置において、前記基準空燃比を得る空燃比制御量を大
   気圧により補正するとともに、この大気圧に応じた補正
   量を、有負荷時と無負荷時とで変更する大気圧補正手段
   を備えたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。