JPH0571393A

JPH0571393A - エンジンの燃料制御装置

Info

Publication number: JPH0571393A
Application number: JP23290391A
Authority: JP
Inventors: Hideki Kobayashi; 英樹小林; Tatsutoshi Kouno; 樹敏河野; Masaki Fujii; 正毅藤井
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1991-09-12
Filing date: 1991-09-12
Publication date: 1993-03-23

Abstract

(57)【要約】【目的】空燃比フィードバック制御を中止する条件が
成立した時の中止実行の遅延時間を運転領域に応じて適
切に設定し、運転領域によって異なる要求を満たしつつ
センサのばらつき等による不要なフィードバック中止を
減少させる。【構成】スロットル全閉時等の空燃比フィードバック
制御の中止に際して遅延時間を設け、その遅延時間をエ
ンジン回転数が低いほど長くする。それにより、アイド
ルスイッチがＯＮでフィードバック中止条件が成立した
時に、エンジン回転数（Ｎｅ）が高いと、遅延時間ｔ₁
が短くて、条件成立がある程度継続すればフィードバッ
ク中止が実行されるようにし、アイドルスイッチがＯＮ
となった時にエンジン回転数（Ｎｅ）が低いと、遅延時
間（ｔ₂）が長くなって、条件成立がかなり長く継続し
なければフィードバック中止の実行に至らないようにす
る。

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を所定
空燃比にフィードバック制御する空燃比フィードバック
制御装置を備えたエンジンの燃料制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用等のエンジンの燃料制御は、基
本的には、吸入空気量とエンジン回転数に応じた燃料噴
射量を算出し、それに水温等に基づいた各種補正を加
え、さらに排気系の酸素濃度を検出する排気センサの出
力に基づいたフィードバック補正を加えて最終的な噴射
量を求め、その最終的な噴射量に応じた噴射パルスをイ
ンジェクタに出力して所定クランクアングルで燃料噴射
を行うようなシステムとなっており、それにより、通常
の運転領域においてエンジンの空燃比は所定空燃比にフ
ィードバック制御される。また、エンジンが減速状態に
ある時や高負荷状態にある時にはフィードバック制御を
中止して、減速時には燃料供給を停止し、高負荷時には
燃料増量を行うことが一般に行われている。また、排気
系の触媒保護のため、高回転側の特定領域で空燃比のフ
ィードバック制御を中止し燃料を過剰に供給して、燃え
きらずに排気管に排出された燃料の気化熱で触媒温度を
低下させるようにすることも従来から行われている。

【０００３】ところで、上記のように特定運転領域で各
種の要求により空燃比のフィードバック制御を中止する
場合に、中止条件成立と同時にフィードバック中止を実
行するようにしたのでは、センサのばらつき等により不
要なフィードバック中止がなされる頻度が高くなって、
制御の安定性が損なわれ、運転性が悪化する。また、そ
のようにフィードバック中止の頻度が高くなると、例え
ば減速時に燃料供給を停止する場合に、排気管内の酸素
濃度変化に連続性が無くなることによる触媒作用の低下
が頻繁に生じて、浄化率が低下するといった問題も生ず
る。そこで、通常は、フィードバック中止の条件が成立
しても直ちに中止を実行するのではなく、フィードバッ
ク制御を実際に中止するまでに所定の遅延時間を設ける
ようにしている。このようにフィードバック中止遅延時
間を設けたものとしては、他に、特開平２−２２１６５
３号公報に記載されているように、吸気系に付着したデ
ポジット量に応じて遅延時間を変えるようにしたものが
知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように特定運転
領域で空燃比のフィードバック制御を中止し、しかも、
そのフィードバックの中止を所定のディレイ時間の後に
実行するようにしたシステムにおいては、例えば、エン
ジンが減速状態にある低スロットル開度領域で空燃比の
フィードバック制御を中止して燃料供給を停止する場合
に、エンジン回転数の高い領域（高回転低開度領域）で
は吸気の流速が大きいことによってスロットル低開度に
よる絞り効果が大きく、そのため筒内圧力が低く充填効
率が極端に低下して失火しやすい状態となるため、遅延
時間が長いと、着火せずに排出された燃料が排気管内で
燃えることによって排気系の温度が上昇し、排気管や触
媒の信頼性が悪化するという問題が発生する。よって、
この高回転低開度領域での失火を防止するためには、上
記遅延時間は必要最小限の長さとせざるを得ない。しか
しながら、そのような高回転低開度領域での要求に合わ
せた遅延時間の設定では、スロットル開度検出のばらつ
き等によるフィードバック中止の頻度を抑えるという本
来の狙いを十分に達成することができず、特に低回転低
開度領域のようにスロットル低開度による絞り効果が小
さくて充填効率がある程度確保され失火の恐れが無いよ
うな領域での要求が満たせない。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、空燃比フィードバック制御を中止する条件が
成立した時の中止実行の遅延時間を運転領域に応じて適
切に設定し、運転領域によって異なる要求を満たしつつ
センサのばらつき等による不要なフィードバック中止を
減少させることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は図１に示すよう
に構成されている。すなわち、本発明に係るエンジンの
燃料制御装置は、エンジンの空燃比を所定空燃比にフィ
ードバック制御する空燃比フィードバック制御手段を備
えたエンジンの燃料制御装置であって、エンジンの運転
状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出
手段の出力を受け所定条件の成立を判定する条件成立判
定手段と、前記条件成立判定手段の出力を受け、前記所
定条件成立を条件に前記フィードバック制御手段による
空燃比のフィードバック制御を中止するフィードバック
中止手段と、前記条件成立手段の出力を受け、前記所定
条件が成立した状態が所定時間以上継続するまで前記フ
ィードバック中止手段によるフィードバック制御中止の
実行を遅延させる中止遅延手段と、前記運転状態検出手
段の出力に基づいて当該エンジンの充填効率を判定し、
充填効率が高いほど前記所定時間を長くする遅延時間変
更手段を設けたことを特徴としている。

【０００７】本発明に係るエンジンの燃料制御装置は、
また、エンジンの空燃比を所定空燃比にフィードバック
制御する空燃比フィードバック制御手段を備えたエンジ
ンの燃料制御装置であって、エンジンの回転数およびス
ロットル開度を含む運転状態を検出する運転状態検出手
段と、前記運転状態検出手段の出力を受け所定条件とし
て前記スロットル開度が所定開度以下の状態が成立した
ことを判定する条件成立判定手段と、前記条件成立判定
手段の出力を受け、前記所定条件成立を条件に前記フィ
ードバック制御手段による空燃比のフィードバック制御
を中止するフィードバック中止手段と、前記条件成立手
段の出力を受け、前記所定条件が成立した状態が所定時
間以上継続するまで前記フィードバック中止手段による
フィードバック制御中止の実行を遅延させる中止遅延手
段と、前記運転状態検出手段の出力を受け前記エンジン
回転数が低いほど前記所定時間を長くする遅延時間変更
手段を設けたことを特徴としている。

【０００８】本発明に係るエンジンの燃料制御装置は、
また、エンジンの空燃比を所定空燃比にフィードバック
制御する空燃比フィードバック制御手段を備えたエンジ
ンの燃料制御装置であって、エンジンの回転数を含む運
転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検
出手段の出力を受け所定条件が成立したことを判定する
条件成立判定手段と、前記条件成立判定手段の出力を受
け、前記所定条件成立を条件に前記フィードバック制御
手段による空燃比のフィードバック制御を中止するとと
もに当該エンジンへの燃料供給量を増量するフィードバ
ック中止手段と、前記条件成立手段の出力を受け、前記
所定条件が成立した状態が所定時間以上継続するまで前
記フィードバック中止手段によるフィードバック制御中
止の実行を遅延させる中止遅延手段と、前記運転状態検
出手段の出力を受け前記エンジン回転数が低いほど前記
所定時間を長くする遅延時間変更手段を設けたことを特
徴としている。

【０００９】

【作用】エンジンが通常のフィードバック領域において
運転されている時には、空燃比フィードバック制御が行
われ、エンジンの空燃比は所定空燃比に制御される。ま
た、フィードバック制御を中止すべき所定条件が成立し
た領域では、この所定条件の成立を受けて遅延時間がセ
ットされ、上記条件成立のまま遅延時間が経過したとき
に初めてフィードバック制御が中止される。その際、エ
ンジン回転数等に基づいて充填効率が予測され、充填効
率が高いほど遅延時間が長くされる。それにより、運転
領域によって異なる要求を満たしつつ、運転状態を検出
するセンサのばらつき等による不要なフィードバック中
止を低減することができる。そして、例えば、低スロッ
トル開度領域でフィードバックを中止して燃料供給停止
を行う場合や、高回転側の特定領域で空燃比のフィード
バック制御を中止するとともに燃料を過剰に供給するこ
とによって燃料の気化熱で触媒温度を下げるような制御
を行う場合に、低回転領域でスロットル開度検出等のば
らつきによる不要なフィードバック中止を低減して運転
性の悪化を防止することができるとともに、高回転で充
填効率の低い領域における失火を低減して触媒等の温度
上昇を防止するようにできる。

【００１０】

【実施例】以下、実施例を図面に基づいて説明する。

【００１１】第１実施例は、スロットル全閉時に空燃比
フィードバックを中止するための制御に本発明を適用し
たものであって、図２がその全体システム図である。こ
の実施例において、エンジン１の吸気通路２にはエアク
リーナ３，エアフローメータ４，スロットルバルブ５お
よびサージタンク６が上流から順に設けられ、各気筒の
吸気ポート７に近接する位置に燃料噴射用のインジェク
タ８が設けられている。各インジェクタ８は、マイクロ
コンピュータによって構成されたコントロールユニット
９により制御され、各気筒の吸気ポートに向け燃料を噴
射する。そのため、上記コントロールユニット９には、
エンジン点火系のディストリビュータ１０に内設された
回転センサからの回転信号，上記エアフローメータ４か
らの吸入空気量信号，エンジン水温を検出する水温セン
サ１１からのエンジン水温信号，エンジン１の排気通路
１２に設けられた排気ガスセンサ１３からの酸素濃度信
号，スロットルバルブ５の開度を検出するスロットルセ
ンサ１４に付設されたアイドルスイッチからのアイドル
スイッチ信号等が入力される。

【００１２】コントロールユニット９では、まずエアフ
ローメータ４により検出した吸入空気量を回転センサの
出力から求めたエンジン回転数で割った値に応じて基本
噴射量を求め、それにエンジン水温等による各種補正を
加え、さらに、排気ガスセンサ１３の出力に基づいたフ
ィードバック補正を加えたものを最終噴射量として、通
常時にはこの最終噴射量に相当するパルス巾の噴射信号
を所定のタイミングでインジェクタ８に出力する。それ
により、インジェクタ８が作動し、吸気ポート７に向け
て燃料が噴射される。また、コントロールユニット９で
はアイドルスイッチ信号によってスロットル全閉状態を
判定し、スロットル全閉時でかつエンジン回転数がある
程度高い場合に空燃比のフィードバック制御を中止して
燃料供給停止の処理を行い、それによって燃費およびエ
ミッション性能の向上を図っている。また、アイドルス
イッチ信号がオンでエンジン回転数が所定回転数以下と
なり、充填効率が落ちて吸気流速が小さくなるような領
域では、燃料増量の処理を行い、エンストを防止するよ
うにしている。そして、このようにフィードバックを中
止し燃料供給を停止するに際しては、遅延時間を設け、
この遅延時間はエンジン回転数が低いほど長くなるよう
な設定としている。

【００１３】図３は上記フィードバック中止制御の一例
を示すタイムチャートである。この図に示す例では、１
回目にアイドルスイッチ（Ｉｄｌｅ）がＯＮとなりフィ
ードバック中止の条件が成立した時は、エンジン回転数
（Ｎｅ）が高いため短い遅延時間ｔ₁が設定される。そ
して、ｔ₁が経過した時点で条件が依然成立しているた
め、フィードバック中止が実行され、条件解除まで燃料
供給停止（Ｆ／Ｃｕｔ）となっている。また、２回目に
アイドルスイッチがＯＮとなった時は、エンジン回転数
（Ｎｅ）が低いため、長い遅延時間（ｔ₂）が設定さ
れ、また条件解除が早いために、フィードバック中止の
実行には至っていない。また、３回目にアイドルスイッ
チがＯＮとなった時は、エンジン回転数（Ｎｅ）がやや
高く、したがって、やや短い遅延時間（ｔ₃）が設定さ
れ、また、ｔ₃が経過した時点ではまだ条件成立が続い
ているため、燃料供給停止が短期間行われている。

【００１４】図４は上記実施例の制御を実行するフロー
チャートである。Ｓ１〜Ｓ２３はその各ステップを示
す。このフローにおいて、スタートすると、まずＳ１で
アイドルスイッチ（ＩＤＬＳＷ）がＯＮかどうかを見
て、アイドルスイッチがＯＮであれば、Ｓ２で遅延タイ
マーが動いていることを示すフラグＦ₁が立っている
（Ｆ₁＝１）かどうかを見る。そして、フラグＦ₁が立っ
ていなければ、Ｓ３へ行って、遅延時間が終了し条件成
立が確定した状態であることを示すフラグＦ₂が立って
いる（Ｆ₂＝１）かどうかを見る。

【００１５】Ｓ３でフラグＦ₂が立っていない時は、Ｓ
４でエンジン回転数（Ｎｅ）を読み込んで、Ｓ５でＮｅ
に応じたテーブル値（Ｔｓ₁）を読み取る。ここで、Ｔ
ｓ₁の値は、Ｎｅが小さいほど大きくなるよう設定され
ている。そして、Ｓ６で上記Ｔｓ₁をタイマー（Ｔ）に
初期値としてセットし、Ｓ７で遅延タイマー（Ｔ）が動
いていることを示す上記フラグＦ₁を立て、Ｓ８で空燃
比のフィードバック制御を継続する。

【００１６】そして、リターンし、依然としてＳ１でア
イドルスイッチがＯＮであれば、Ｓ２へ行き、今度はす
でにフラグＦ₁が立っているから、ＹＥＳで、この時は
Ｓ９へ行ってタイマー（Ｔ）を１ずつ減算して、Ｓ１０
でカウントアップした（Ｔ＝０）かどうかを判定し、カ
ウントアップしていなければＳ８へ行ってフィードバッ
クをそのまま継続し、カウントアップすればＳ１１でタ
イマー（Ｔ）が動いていることを示す上記フラグＦ₁を
降ろし（Ｆ₁＝０）、遅延時間が終了しフィードバック
中止の条件成立が確定した状態であることを示す上記フ
ラグＦ₂を立てる（Ｆ₂＝１）。

【００１７】そして、Ｓ１１からＳ１に戻り、依然アイ
ドルスイッチがＯＮであれば、Ｓ２へ行って、判定がＮ
Ｏ（Ｆ₁＝０）であるから、Ｓ３へ行く。そして、Ｓ３
は今度はＹＥＳ（Ｆ₂＝１）であり、この時はＳ１２へ
行ってエンジン回転数（Ｎｅ）が所定値Ｎ₁より高いか
どうかを判定する。そして、ＮｅがＮ₁より高ければＳ
１３へ行って燃料カットを実行し、Ｓ１４でフィードバ
ック係数（ＣＦＢ）をリセットする。

【００１８】また、Ｓ１２でエンジン回転数（Ｎｅ）が
Ｎ₁以下であれば、Ｓ１５で燃料増量が実行されたこと
を示すフラグＦ₃が立っているかどうかを見て、立って
いなければ、Ｓ１６でタイマー（Ｔ）を初期値Ｔｓ₂に
セットし、Ｓ１７で燃料増量を実行して、Ｓ１８でＣＦ
Ｂをリセットし、Ｓ１９でフラグＦ₃を立てる。

【００１９】フラグＦ₃が立って、Ｓ１５の判定がＹＥ
Ｓになれば、今度はＳ２０に行ってタイマー（Ｔ）を減
算し、Ｓ２１でカウントアップしたかどうかを見て、カ
ウントアップするまではＳ１７に戻って燃料増量を継続
する。そして、カウントアップした時はＳ２２へ行って
フィードバック実行に戻し、Ｓ２３でフラグＦ₃を降ろ
す。

【００２０】第２実施例は排気系の触媒保護のため特定
領域で燃料増量を行う制御に適用したものであって、シ
ステム構造は先の実施例と同様である。

【００２１】この実施例では、エンジン回転数と充填量
とのマップによって燃料増量域を規定し、その領域では
空燃比のフィードバック制御を中止して燃料増量を行
う。そして、その燃料増量の実行に遅延時間を設け、そ
の遅延時間は、エンジン回転数が低いほど長くする。

【００２２】図５はこの第２実施例の制御を実行するフ
ローチャートである。なお、Ｓ１〜Ｓ２２は各ステップ
を示す。

【００２３】このフローでは、スタートすると、まずＳ
１でエンジン回転数（Ｎｅ）と充填量（Ｃｅ）を読み込
み、Ｓ２で増量マップより増量係数（Ｃ_ER）を読み込
む。この増量マップは、縦軸にＣｅをとり横軸にＮｅを
とってＣ_ERを設定したものであり、これにより、高回転
高充填量側でＣ_ERが１以上となる燃料増量域が規定され
る。

【００２４】つぎに、Ｓ３でＣ_ER＝１かどうかによって
増量域か否かを判定する。そして、ＮＯであれば、すな
わちＣ_ERが１以上で増量域ということであり、この時は
Ｓ４へ行ってタイマーが動いていることを示すフラグＦ
₁が立っているかどうかを見て、フラグＦ１が立ってい
なければ、Ｓ５へ行き、増量が実行されたことを示すフ
ラグＦ₂が立っているかどうかを見て、立っていなけれ
ば、Ｓ６でＮｅに応じたテーブル値（Ｔｓ）を読み込
む。このＴｓの値は、Ｎｅが小さいほど大きくなるよう
設定されている。そして、Ｓ７で上記Ｔｓを遅延タイマ
ー（Ｔ）に初期値としてセットし、Ｓ８でタイマー
（Ｔ）が動いていることを示すフラグＦ₁を立て、Ｓ９
へ行って増量係数を１にセットすることにより燃料増量
を禁止し、Ｓ１０でフィードバック制御を継続する。

【００２５】そして、リターンして、Ｓ３でやはり増量
域ということであれば、Ｓ４へ行き、フラグＦ₁が立っ
ているかどうかを見る。今度は既にフラグＦ₁が立って
おり、この場合は、Ｓ１１へ行ってタイマー（Ｔ）を減
算し、Ｓ１２でカウントアップしたかどうかを見て、カ
ウントアップするまではＳ９に戻って増量禁止を続け
る。そして、カウントアップした時は、Ｓ１３へ行って
燃料増量を実行し、Ｓ１４でフィードバック係数（ＣＦ
Ｂ）をリセットする。そして、Ｓ１５で増量が実行され
たことを示すフラグＦ₂を立て、Ｓ１６でタイマー作動
中のフラグＦ₁を降ろす。

【００２６】つぎに、リターンして、Ｓ３で依然として
ＮＯであれば、Ｓ４では今度はＦ₁＝０であって、Ｓ５
へ行く。そして、Ｓ５ではＦ₂＝１でＹＥＳであり、こ
の場合、Ｓ１７行ってマップ値Ｃ_ER（＞１）をそのまま
増量係数Ｃ_ERとしてセットすることにより燃料増量を実
行する。

【００２７】また、Ｓ３でＣ_ER＝１の領域でないという
場合は、フィードバック実行ということで、Ｓ１８でフ
ラグＦ₁が立っているかどうかを見て、立っていればＳ
１９で降ろし、また、Ｓ２０でフラグＦ₂が立っている
かどうかを見て、立っていればＳ２１で降ろした後、Ｓ
２２へ行ってフィードバックを実行する。

【００２８】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、空燃比フィードバック制御を中止する条件が成立し
た時に運転領域によって異なる要求を満たしつつ中止実
行を遅延させて、低回転領域等でのスロットル開度検出
等のばらつきによる不要なフィードバック中止を低減し
運転性の悪化を防止するとともに、高回転領域等の充填
効率の低い領域における失火を低減するようにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成図

【図２】本発明の第１実施例の全体システム図

【図３】同第１実施例の制御を説明するタイムチャート

【図４】同第１実施例の制御を実行するフローチャート

【図５】本発明の第２実施例の制御を実行するフローチ
ャート

【符号の説明】

１エンジン８インジェクタ９コントロールユニット１０ディストリビュータ１４スロットルセンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの空燃比を所定空燃比にフィー
ドバック制御する空燃比フィードバック制御手段を備え
たエンジンの燃料制御装置であって、該エンジンの運転
状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出
手段の出力を受け所定条件の成立を判定する条件成立判
定手段と、前記条件成立判定手段の出力を受け、前記所
定条件成立を条件に前記フィードバック制御手段による
空燃比のフィードバック制御を中止するフィードバック
中止手段と、前記条件成立手段の出力を受け、前記所定
条件が成立した状態が所定時間以上継続するまで前記フ
ィードバック中止手段によるフィードバック制御中止の
実行を遅延させる中止遅延手段と、前記運転状態検出手
段の出力に基づいて当該エンジンの充填効率を判定し、
充填効率が高いほど前記所定時間を長くする遅延時間変
更手段を設けたことを特徴とするエンジンの燃料制御装
置。
【請求項２】エンジンの空燃比を所定空燃比にフィー
ドバック制御する空燃比フィードバック制御手段を備え
たエンジンの燃料制御装置であって、エンジンの回転数
およびスロットル開度を含む運転状態を検出する運転状
態検出手段と、前記運転状態検出手段の出力を受け所定
条件として前記スロットル開度が所定開度以下の状態が
成立したことを判定する条件成立判定手段と、前記条件
成立判定手段の出力を受け、前記所定条件成立を条件に
前記フィードバック制御手段による空燃比のフィードバ
ック制御を中止するフィードバック中止手段と、前記条
件成立手段の出力を受け、前記所定条件が成立した状態
が所定時間以上継続するまで前記フィードバック中止手
段によるフィードバック制御中止の実行を遅延させる中
止遅延手段と、前記運転状態検出手段の出力を受け前記
エンジン回転数が低いほど前記所定時間を長くする遅延
時間変更手段を設けたことを特徴とするエンジンの燃料
制御装置。
【請求項３】エンジンの空燃比を所定空燃比にフィー
ドバック制御する空燃比フィードバック制御手段を備え
たエンジンの燃料制御装置であって、エンジンの回転数
を含む運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運
転状態検出手段の出力を受け所定条件が成立したことを
判定する条件成立判定手段と、前記条件成立判定手段の
出力を受け、前記所定条件成立を条件に前記フィードバ
ック制御手段による空燃比のフィードバック制御を中止
するとともに当該エンジンへの燃料供給量を増量するフ
ィードバック中止手段と、前記条件成立手段の出力を受
け、前記所定条件が成立した状態が所定時間以上継続す
るまで前記フィードバック中止手段によるフィードバッ
ク制御中止の実行を遅延させる中止遅延手段と、前記運
転状態検出手段の出力を受け前記エンジン回転数が低い
ほど前記所定時間を長くする遅延時間変更手段を設けた
ことを特徴とするエンジンの燃料制御装置。