JPH0531653B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、燃焼圧力の変動の大きさに応じて燃
料供給量を変化させる空燃比制御方法およびその
装置に関するものである。

従来の技術 トルク変動を許容値に抑えつつ空燃比を極力薄
くすることのできる空燃比制御装置として、本出
願人は既に特願昭59−5694号において、燃焼室内
の圧力を検出する圧力センサを用いたものを提案
した。すなわち、燃焼圧力の変動が許容値内に入
るように燃料供給量を制御しようとするものであ
る。ところがこの空燃比制御装置においては、各
気筒における空燃比がそれぞれ限界値になるよう
に制御されると、アイドル運転時に燃焼圧力の変
動値が急に変化するとラフアイドルを生じてエン
ストを起こすおそれがある。このため上記空燃比
制御装置においては、各気筒の空燃比を失火限界
よりも少し濃いめに制御しなければならず、燃費
の向上には一定の限界があつた。また各気筒毎に
圧力センサを設けていることから装置全体が高価
なものとなつていた。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、上記問題に鑑み、機関の希薄空燃比
運転時のラフアイドルの問題を解決し、希薄限界
空燃比近傍での安定したアイドル運転を可能とす
る多気筒内燃機関の空燃比制御装置を提供するこ
とを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明によれば、各気筒毎に設けられてそれぞ
れの気筒に燃料を供給する燃料供給手段と、特定
気筒に取付けられてこの気筒の燃焼圧力を検知す
る圧力センサと、この圧力センサにより検知され
た燃焼圧力の変動値が所定値となるように上記特
定気筒に供給される混合気の空燃比を増減補正す
る制御手段とを備え、上記特定気筒以外の他の気
筒に供給する燃料量を、リーン空燃比の範囲で上
記特定気筒に供給される燃料量よりも増量した量
に設定したことを特徴とする多気筒内燃機関の空
燃比制御装置が提供される。

作 用 特定気筒の空燃比は燃焼圧力を所定値に保持で
きる最大の空燃比に制御され、特定気筒以外の気
筒の空燃比はリーン空燃比の範囲で上記特定気筒
の空燃比より濃い空燃比に制御される。

実施例 以下図示実施例により本発明を説明する。

第１図は本発明を４気筒エンジンに適用した例
を示し、エンジン本体１にはクランク軸に連結さ
れたパルス発生器２が設けられ、このパルス発生
器２の近傍には検出器３が配設される。パルス発
生器２はエンジンの等行程容積毎および等クラン
ク角毎にパルス信号を発生し、検出器３はこのパ
ルス信号を検出して増幅器４へ出力する。

本実施例においては、４番気筒の空燃比が他の
気筒よりも若干薄くなるように予め設定されてお
り、エンジン本体１には４番気筒に対応させて圧
力センサ５が取付けられる。圧力センサ５は、点
火プラグに内蔵されるか、あるいはこれとは別体
になつており、燃焼室内の圧力を検知してその圧
力信号を増幅器４へ出力する。

増幅器４は上記パルス信号および圧力信号を波
形整形するとともに増幅し、さらにスケール化し
て演算器６へ出力する。演算器６は入力された信
号から、上記４番気筒の各サイクル毎の図示平均
有効圧力（Pi）、このPiの平均値（ｉ）、Piの変
動値（ΔPi＝｜Pi−ｉ｜）およびエンジン回転
数(N)を演算し、その演算結果を制御手段７へ出力
する。制御手段７は演算器６から入力された信号
から、後述するように、各気筒に対する燃料供給
量を求め、各気筒毎に設けられた燃料噴射弁８に
対して制御信号を出力する。燃料噴射弁８は制御
手段７からの制御信号に基づいて開弁して燃料噴
射を行なう。

なお演算器６および制御手段７はマイコンによ
り構成することが好ましいが、その他の演算回路
により構成してもよい。

制御手段７は第３図に示されるフローチヤート
に従つて燃料噴射量を演算するのであるが、この
演算のために、Piの許容最大変動量ΔPimaxを記
憶している。

ΔPimaxはエンジンラフネスの限界に対応す
る。Piの変動値ΔPiは空燃比Ａ／Ｆに対して第２
図に示されるように変化し、この図において破線
Ｂの部分は失火を起すおそれのある状態を示す。
ところが実線の部分であつても、空燃比の大きい
Ｃの部分は、燃焼圧力の変動が大きすぎて車両の
振動が大きく、乗員にとつて不快感がある。しか
して許容限界ΔPimaxが求められ、この値が制御
手段７に記憶される。このΔPimaxの大きさは、
Piの大きさの例えば20％である。さて本実施例に
おいては、４番気筒の空燃比が最も薄くなるよう
に調整されており、その空燃比が例えばλ₁である
とすると、他の気筒の空燃比λ₂はλ₁よりも若干濃
いめであり、λ₁に対するλ₂のバラツキの大きさ
は、λ₁の例えば２％くらいである。

制御手段７は以上のデータを基に、各気筒毎に
燃料噴射弁８の噴射量を定める。第３図は制御手
段７が各サイクル毎に実行する処理の手順を示
す。ステツプ11では、演算器６において計算され
た各気筒のΔPiが読込まれ、このΔPiはステツプ
12においてΔPimaxと比較される。ΔPiが
ΔPimax以上であるということは、燃焼圧力の変
動値が許容値以上であるので、次にステツプ13に
移り、空燃比を濃くすべく燃料噴射量τがαだけ
増量される（ただし、τ、αは噴射時間を示す）。
このαの大きさは、現在の噴射量の例えば２％で
ある。ステツプ12においてΔPiがΔPimaxより小
さいと判断されると、これは燃焼圧力の変動値が
許容範囲にあることを示し、次にステツプ14が実
行され、空燃比を薄くすべく燃料噴射量τがβだ
け減量される（ただし、βは噴射時間を示す）。
このβの大きさは、現在の噴射量の例えば１％で
ある。

以上のように本実施例は、１つの気筒の空燃比
を失火限界に設定し、他の気筒の空燃比をそれよ
りも若干濃いめに調整している。したがつて、燃
焼圧力の変動が大きくなつて上記１つの気筒の空
燃比が失火限界を越えたとしても、他の気筒は失
火せず、エンジンラフネスは生じない。また空燃
比を従来よりも薄くできるので燃費を向上させる
ことができる。なお、上記他の気筒の空燃比λ₂
は、上記１の気筒の空燃比λ₁よりも濃いが、第４
図に示されるように空燃比が薄くなるほど燃費率
（SFC）の変化は少なくなるので、上記他の気筒
の燃費率SFC₂は上記１の気筒の燃費率SFC₁とあ
まり変わらない。

また上記実施例は、１気筒のみのPi、ｉおよ
びΔPiを演算するよう構成されているので、演算
時間が短かく、実時間処理が比較的容易になり、
また１気筒のみに圧力センサを取付けるので、シ
ステム全体のコストを低減させることができる。

なお、１つの気筒の空燃比を薄くする手段とし
ては、燃料噴射弁に対する指令信号である燃料噴
射パルスの幅を短くしたり、あるいは噴射弁のジ
エツト径を小さくしてもよく、また電流制御抵抗
を少し大きくしてもよい。

上記実施例は燃料噴射弁を有するエンジンに本
発明を適用したものであるが、本発明は気化器を
有するエンジンにも適用でき、この場合にはエア
ブリード量を制御することにより空燃比を制御す
ればよい。

燃料噴射弁を有するエンジンであつても、また
気化器を有するエンジンであつても、上述のよう
にΔPiの値を見て燃料供給量を制御するのは通常
の走行時だけてあり、例えばスロツトル開度が急
増する急加速時や、スロツトル開度が40°以上の
高負荷、高速時においては、上述のように空燃比
を薄くする制御は行なわない。また減速時におい
ては、基本的に燃料供給は遮断される。

発明の効果 上述のように、本発明によればラフアイドルの
発生を防止してアイドル運転時にも空燃比を極力
薄くすることができるので、燃費を更に向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２
図は燃焼圧力の変動の大きさと空燃比の関係を示
すグラフ、第３図は制御手段による制御を示すフ
ローチヤート、第４図は燃費率と空燃比の関係を
示すグラフである。 ５……圧力センサ、７……制御手段、８……燃
料噴射弁（燃料供給手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 各気筒毎に設けられてそれぞれの気筒に燃料
   を供給する燃料供給手段と、特定気筒に取付けら
   れてこの気筒の燃焼圧力を検知する圧力センサ
   と、この圧力センサにより検知された燃焼圧力の
   変動値が所定値となるように上記特定気筒に供給
   される混合気の空燃比を増減補正する制御手段と
   を備え、上記特定気筒以外の他の気筒に供給する
   燃料量を、リーン空燃比の範囲で上記特定気筒に
   供給される燃料量よりも増量した量に設定したこ
   とを特徴とする多気筒内燃機関の空燃比制御装
   置。