JPH06241080A - Air-fuel ratio control device of engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device of engine

Info

Publication number
JPH06241080A
JPH06241080A JP5024082A JP2408293A JPH06241080A JP H06241080 A JPH06241080 A JP H06241080A JP 5024082 A JP5024082 A JP 5024082A JP 2408293 A JP2408293 A JP 2408293A JP H06241080 A JPH06241080 A JP H06241080A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
fuel ratio
zone
intake
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5024082A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3199505B2 (en
Inventor
Junichi Taga
淳一 田賀
Tadataka Nakasumi
忠孝 中角
Yoshiyuki Shinya
義之 進矢
Hiroshi Takagi
宏 高木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP02408293A priority Critical patent/JP3199505B2/en
Publication of JPH06241080A publication Critical patent/JPH06241080A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3199505B2 publication Critical patent/JP3199505B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a means for a lean burn engine equipped with an electric throttle valve, whereby generation of torque shock at the time of switching the zone can be precluded effectively. CONSTITUTION:An engine CE includes a control unit C, which makes zone switching between rich and lean. Therein switching from the lean zone to the rich takes place when the intake negative pressure exceeds the specified boundary value, and the lean zone is widened as much as practicable while the fuel consumption performance and emission performance are enhanced, and zone switch is prevented from taking place near the region where the suction charging efficiency is saturated, and also torque shock at the time of switching the zone is precluded. The switch from the rich zone into the lean is conducted on the basis of the illustrated mean effective pressure, and cycling at switching is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの空燃比制御
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine air-fuel ratio control system.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、自動車用の普通の火花点火式エ
ンジンにおいては、燃料(例えば、ガソリン)と空気とか
らなる混合気が燃焼室内でピストンによって圧縮された
後、点火プラグによって着火・燃焼させられるようにな
っている。そして、かかるエンジンにおいては、基本的
には、混合気の空燃比(空気と燃料の比A/F)を可燃範
囲内で任意に設定することができる。
2. Description of the Related Art Generally, in an ordinary spark ignition engine for an automobile, a mixture of fuel (for example, gasoline) and air is compressed by a piston in a combustion chamber and then ignited and burned by a spark plug. It is designed to be used. In such an engine, basically, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture (air / fuel ratio A / F) can be arbitrarily set within the combustible range.

【0003】そして、混合気の空燃比を変えた場合、混
合気がリッチなときにはエンジン出力は高くなるものの
燃費性能は悪くなる。他方、混合気がリーンなときには
エンジン出力は低くなるものの燃費性能は良くなる。そ
こで、従来より、空燃比を比較的リッチ(例えば、理論
空燃比A/F=14.7)に設定するリッチゾーンと、空
燃比を比較的リーン(例えば、A/F=19〜24)に設
定するリーンゾーンとを設定し、高出力が要求される運
転領域ではリッチゾーンを用い、さほど高出力が要求さ
れない運転領域ではリーンゾーンを用いるようにして、
エンジン出力の向上と燃費性能の向上とを両立させるよ
うにしたエンジン、いわゆるリーンバーンエンジンが多
用されている(例えば、特開昭60−230532号公
報参照)。なお、特開昭60−230532号公報に開
示されたリーンバーンエンジンでは、吸気負圧に基づい
て目標空燃比を設定するようにしている。
When the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is changed, when the air-fuel mixture is rich, the engine output is high but the fuel efficiency is poor. On the other hand, when the air-fuel mixture is lean, the engine output decreases, but the fuel efficiency improves. Therefore, conventionally, the rich zone where the air-fuel ratio is set to be relatively rich (for example, the theoretical air-fuel ratio A / F = 14.7) and the air-fuel ratio is set to be relatively lean (for example, A / F = 19 to 24). Set the lean zone to be set, use the rich zone in the operating area where high output is required, use the lean zone in the operating area where high output is not required so much,
A so-called lean burn engine, which is designed to achieve both improvement in engine output and improvement in fuel efficiency, is widely used (see, for example, JP-A-60-230532). In the lean burn engine disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-230532, the target air-fuel ratio is set based on the intake negative pressure.

【0004】また、一般にエンジンにおいては、CO及
びHCの発生率は混合気がリーンになれば(A/Fで2
0付近に近づくほど)低くなるので、この観点からはリ
ーンバーンエンジンではエミッション性能も高められる
ことになる。しかしながら、NOx発生率は、COある
いはHCとは異なり、理論空燃比よりはややリーン域
(A/Fで16付近)でピークとなるといった特性をも
つ。
Further, in general, in an engine, the CO and HC generation rates are 2 (A / F is 2 when the air-fuel mixture becomes lean.
Since it becomes lower (as it approaches 0), the lean-burn engine also improves the emission performance from this viewpoint. However, unlike the CO or HC, the NOx generation rate is slightly leaner than the stoichiometric air-fuel ratio.
It has a characteristic that it has a peak at around 16 (A / F).

【0005】したがって、例えばリッチゾーンの空燃比
を理論空燃比(A/F=14.7)に設定する一方、リー
ンゾーンの空燃比(A/F)を19〜24に設定したリー
ンバーンエンジンにおいて、ゾーンの切り替え時に空燃
比を連続的にに変化させたのでは、ゾーン切り替えのた
びにNOx発生率がピークとなる空燃比域を経由するこ
とになるので、NOxについてのエミッション性能が悪
くなる。そこで、一般に、リーンバーンエンジンでは、
リッチ/リーンのゾーン切り替えを一気に(不連続に)行
うようにしている(例えば、特開昭60−13953号
公報参照)。
Therefore, for example, in a lean burn engine in which the air-fuel ratio in the rich zone is set to the theoretical air-fuel ratio (A / F = 14.7), while the air-fuel ratio in the lean zone (A / F) is set to 19-24. If the air-fuel ratio is continuously changed when the zones are switched, the NOx emission rate deteriorates because the NOx generation rate goes through the air-fuel ratio range where the peak occurs every time the zones are switched. So, in general, with a lean burn engine,
The rich / lean zone switching is performed at once (discontinuously) (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-13953).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにゾーンを一気に(不連続に)切り替えると、リッチゾ
ーンとリーンゾーンとではエンジンの出力特性が異なる
ので、ゾーン切り替え時にトルクショックが生じるとい
った問題がある。そこで、例えば特開昭60−1395
3号公報に開示された従来のリーンバーンエンジンで
は、リッチ/リーンのゾーン切り替え時に点火タイミン
グを調整することによってエンジントルクを調整してト
ルクショックを抑制するようにしている。しかしなが
ら、点火タイミングの調整により変えることができるエ
ンジントルクの範囲には自ずから限界があるので、ゾー
ン切り替え時のトルクショックを十分には抑制すること
ができないといった問題がある。
However, when the zones are switched all at once (discontinuously) in this way, the output characteristics of the engine are different between the rich zone and the lean zone, so that there is a problem that torque shock occurs when the zones are switched. is there. Then, for example, JP-A-60-1395
In the conventional lean burn engine disclosed in Japanese Patent No. 3, the engine torque is adjusted by adjusting the ignition timing when the rich / lean zone is switched to suppress the torque shock. However, since the range of engine torque that can be changed by adjusting the ignition timing is naturally limited, there is a problem that the torque shock during zone switching cannot be sufficiently suppressed.

【0007】ところで、近年、コントロールユニットか
らの信号に従ってサーボモータ等の電気式アクチュエー
タによって開閉されるエレキスロットル弁を設ける一
方、コントロールユニットにより運転状態(例えば、ア
クセル開度、エンジン回転数、車速、ブレーキングの有
無等)に応じて目標エンジントルク(目標図示平均有効
圧)を設定し、該目標エンジントルクが得られるような
目標スロットル開度を求め、該目標スロットル開度に追
従するようエレキスロットル弁を開閉してエンジントル
クを制御するようにしたスロットル弁制御装置が提案さ
れている。
By the way, in recent years, an electric throttle valve which is opened and closed by an electric actuator such as a servomotor according to a signal from the control unit is provided, while the operating state (for example, accelerator opening, engine speed, vehicle speed, brake) is provided by the control unit. The target engine torque (target indicated mean effective pressure) depending on whether the target throttle opening is obtained or not, and the electric throttle valve is set to follow the target throttle opening. There has been proposed a throttle valve control device that opens and closes to control the engine torque.

【0008】そこで、かかるスロットル弁制御装置を備
えたリーンバーンエンジンにおいて、リッチ/リーンの
ゾーン切り替え時にエレキスロットル弁を制御すること
によってエンジントルクを調整し、ゾーン切り替え時の
トルクショックを防止するようにしたものが提案されて
いる。そして、このようなリーンバーンエンジンにおい
ては、通常、アクセル開度とエンジン回転数とに基づい
て設定される目標図示平均有効圧が所定値(ゾーン切替
値)を超えるか否かでゾーンを切り替えるようにしてい
る。
Therefore, in a lean burn engine equipped with such a throttle valve control device, the engine torque is adjusted by controlling the electric throttle valve at the time of zone switching of rich / lean to prevent torque shock at the time of zone switching. What has been done is proposed. Then, in such a lean burn engine, normally, the zone is switched depending on whether or not the target indicated mean effective pressure set based on the accelerator opening degree and the engine speed exceeds a predetermined value (zone switching value). I have to.

【0009】しかしながら、ゾーン切替値(目標図示平
均有効圧)が適切でない場合には、次のような不具合が
生じる。すなわち、ゾーン切替値が小さすぎると、リー
ンゾーンが狭くなり、リーンバーンエンジンの最大の利
点である燃費改善効果が十分に発揮されなくなるといっ
た問題が生じる。他方、ゾーン切替値が大きすぎると、
リーンゾーン内の高負荷側の部分では、アクセル開度を
増やしてもエンジントルクが増加しなくなり、かかる状
態でリーンゾーンからリッチゾーンへのゾーン切り替え
が行われると、エンジントルクが不連続に増加してトル
クショックが発生するといった問題が生じる。
However, when the zone switching value (target indicated mean effective pressure) is not appropriate, the following problems occur. That is, if the zone switching value is too small, the lean zone becomes narrower, and there is a problem in that the greatest advantage of the lean burn engine, that is, the fuel consumption improving effect cannot be sufficiently exhibited. On the other hand, if the zone switching value is too large,
At the high load side in the lean zone, the engine torque does not increase even if the accelerator opening is increased, and if the zone is switched from the lean zone to the rich zone in such a state, the engine torque will increase discontinuously. As a result, a problem such as torque shock occurs.

【0010】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、エレキスロットル弁を備
え、かつ運転状態に応じてリッチ/リーンのゾーン切り
替えが不連続に行われるようになったリーンバーンエン
ジンに対して、ゾーン切り替え時のトルクショックの発
生を有効に防止することができる手段を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and is provided with an electric throttle valve so that rich / lean zone switching is performed discontinuously according to an operating state. It is an object of the present invention to provide a means for effectively preventing the occurrence of torque shock at the time of zone switching for an exhausted lean burn engine.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、第1の発明は、NOx排出割合が最も多くなる空燃
比域よりも所定量以上リッチ側の空燃比が設定されるリ
ッチゾーンと、上記空燃比域よりも所定量以上リーン側
の空燃比が設定されるリーンゾーンとが設定され、エン
ジンの運転状態に応じて上記ゾーンを切り替えることに
より空燃比を切り替える空燃比切替手段aが設けられた
エンジンの空燃比制御装置において、リーンゾーンでは
リッチゾーンよりも、アクセル開度に対するスロットル
開度が大きくなるようなスロットル開度特性を設定する
スロットル開度特性設定手段bと、スロットル開度に対
する吸気充填効率の変化率が所定値まで低下する点に対
応する境界吸気充填効率を設定する境界吸気充填効率設
定手段cとが設けられ、上記空燃比切替手段aが、吸気充
填効率が境界吸気充填効率以上となったときにリーンゾ
ーンからリッチゾーンへの切り替えを行うようになって
いることを特徴とするエンジンの空燃比制御装置を提供
する。
In order to achieve the above object, the first invention is a rich zone in which an air-fuel ratio on the rich side is set to a predetermined amount or more than the air-fuel ratio region where the NOx emission ratio is the largest, A lean zone in which an air-fuel ratio on the lean side is set to a predetermined amount or more than the air-fuel ratio region is set, and air-fuel ratio switching means a is provided for switching the air-fuel ratio by switching the zone according to the operating state of the engine. In the engine air-fuel ratio control device, in the lean zone, the throttle opening characteristic setting means b for setting the throttle opening characteristic such that the throttle opening with respect to the accelerator opening becomes larger than in the rich zone, and the intake air with respect to the throttle opening. Boundary intake charging efficiency setting means c for setting the boundary intake charging efficiency corresponding to the point where the rate of change of the charging efficiency drops to a predetermined value is provided. An air-fuel ratio control device for an engine, wherein the air-fuel ratio switching means a is configured to switch from a lean zone to a rich zone when the intake charging efficiency becomes equal to or higher than the boundary intake charging efficiency. To do.

【0012】第2の発明は、第1の発明にかかるエンジ
ンの空燃比制御装置において、境界吸気充填効率設定手
段cが、吸気負圧でもって吸気充填効率を把握するよう
になっていて、スロットル開度に対する吸気負圧の変化
率が所定値まで低下する点に対応する境界吸気負圧を境
界吸気充填効率として用いるようになっていることを特
徴とするエンジンの空燃比制御装置を提供する。
According to a second aspect of the present invention, in the engine air-fuel ratio control apparatus according to the first aspect of the invention, the boundary intake charge efficiency setting means c is adapted to grasp the intake charge efficiency by means of the intake negative pressure, and the throttle Provided is an air-fuel ratio control device for an engine, wherein a boundary intake negative pressure corresponding to a point where a rate of change of intake negative pressure with respect to an opening decreases to a predetermined value is used as a boundary intake charging efficiency.

【0013】第3の発明は、第1又は第2の発明にかか
るエンジンの空燃比制御装置において、空燃比切替手段
aが、リーンゾーンからリッチゾーンへの切り替えを吸
気充填効率に基づいて行う一方、リッチゾーンからリー
ンゾーンへの切り替えを図示平均有効圧に基づいて行う
ようになっていることを特徴とするエンジンの空燃比制
御装置を提供する。
A third aspect of the invention is an air-fuel ratio control device for an engine according to the first or the second aspect of the invention, wherein air-fuel ratio switching means is provided.
a, switching from the lean zone to the rich zone based on the intake charging efficiency, while switching from the rich zone to the lean zone is performed based on the indicated mean effective pressure. An air-fuel ratio control device is provided.

【0014】第4の発明は、第2又は第3の発明にかか
るエンジンの空燃比制御装置において、境界吸気充填効
率設定手段cによって設定された境界吸気負圧を、スロ
ットル開度に対する吸気負圧の変化率特性の経時変化に
応じて更新する境界吸気負圧更新手段dが設けられてい
ることを特徴とするエンジンの空燃比制御装置を提供す
る。
A fourth aspect of the present invention is the engine air-fuel ratio control apparatus according to the second or third aspect, wherein the boundary intake negative pressure set by the boundary intake charging efficiency setting means c is changed to the intake negative pressure with respect to the throttle opening. An air-fuel ratio control device for an engine is provided, which is provided with a boundary intake negative pressure updating means d that updates according to a change with time of the change rate characteristic.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図2に示すように、ガソリンエンジンCEの各気筒(1
つのみ図示)においては、基本的には、第1,第2吸気弁
1,2が開かれたときに、第1,第2吸気ポート3,4を
介して第1,第2独立吸気通路5,6から燃焼室7内に混
合気を吸入し、この混合気をピストン8で圧縮して点火
プラグ9で着火・燃焼させ、第1,第2排気弁10,11
が開かれたときに、燃焼ガスを第1,第2排気ポート1
2,13を介して第1,第2独立排気通路14,15に排
出するといったプロセスが繰り返されるようになってい
る。なお、エンジンCEは、空燃比A/Fがほぼ理論空
燃比(A/F=14.7すなわち空気過剰率λ=1)に設
定されるリッチゾーンと、空燃比がリーン(A/F=1
9〜24)に設定されるリーンゾーンとが設定され、運
転状態に応じてリッチ/リーンのゾーン切り替えが不連
続に行われるようになったリーンバーンエンジンであ
る。
EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described below.
As shown in FIG. 2, each cylinder (1
(Only one is shown), basically, when the first and second intake valves 1 and 2 are opened, the first and second independent intake passages are connected via the first and second intake ports 3 and 4. The air-fuel mixture is sucked into the combustion chamber 7 from 5, 6 and is compressed by the piston 8 to be ignited and combusted by the spark plug 9, so that the first and second exhaust valves 10, 11
When the engine is opened, the combustion gas is discharged to the first and second exhaust ports 1
The process of discharging to the first and second independent exhaust passages 14 and 15 via 2 and 13 is repeated. The engine CE has a rich zone in which the air-fuel ratio A / F is set to approximately the theoretical air-fuel ratio (A / F = 14.7, that is, an excess air ratio λ = 1), and the air-fuel ratio is lean (A / F = 1).
9 to 24) is set, and the rich / lean zone switching is performed discontinuously according to the operating state.

【0016】このようなプロセスの連続した繰り返しに
よって、ピストン8がシリンダボア内でその軸線方向に
往復運動をし、このピストン8の往復運動が、コンロッ
ド16とクランクピン17とクランクアーム18とを介
して回転運動に変換されてクランク軸19に伝達される
ようになっている。点火プラグ9へは、ダイレクトイグ
ニッションコイル20から所定のタイミングで高電圧が
印加され、この高電圧によって点火プラグ9の電極部に
火花放電が起こるようになっている。第1,第2独立排
気通路14,15は下流で1つの共通排気通路41に集
合され、この共通排気通路41には排気ガスを浄化する
触媒コンバータ42が介設されている。共通排気通路4
1には、排気ガス中のO2濃度(すなわち空燃比)を検出
するO2センサ63と、排気ガス温度を検出する第1,第
2排気温度センサ64,65とが臨設されている。ま
た、エンジン本体には冷却水温度(エンジン温度)を検出
する水温センサ66が設けられている。
By the continuous repetition of such a process, the piston 8 reciprocates in the axial direction in the cylinder bore, and the reciprocating motion of the piston 8 is performed via the connecting rod 16, the crank pin 17, and the crank arm 18. The rotary motion is converted and transmitted to the crankshaft 19. A high voltage is applied to the spark plug 9 from the direct ignition coil 20 at a predetermined timing, and the high voltage causes a spark discharge in the electrode portion of the spark plug 9. The first and second independent exhaust passages 14 and 15 are gathered downstream in one common exhaust passage 41, and a catalytic converter 42 for purifying exhaust gas is provided in the common exhaust passage 41. Common exhaust passage 4
1, an O 2 sensor 63 that detects the O 2 concentration in the exhaust gas (that is, the air-fuel ratio) and first and second exhaust temperature sensors 64 and 65 that detect the exhaust gas temperature are provided in advance. In addition, a water temperature sensor 66 that detects the cooling water temperature (engine temperature) is provided in the engine body.

【0017】各気筒の燃焼室7に空気を供給するため
に、上流端が大気に開放された単一の共通吸気通路21
が設けられ、この共通吸気通路21には、空気の流れ方
向にみて上流側から順に、吸入空気中のダストを除去す
るエアクリーナ22と、吸入空気量を検出するエアフロ
ーセンサ23と、コントロールユニットCから印加され
る信号に従ってサーボモータ24によって開閉駆動され
るエレキスロットル弁25とが介設されている。そし
て、共通吸気通路21の下流端は、吸入空気の流れを安
定化させるサージタンク26に接続され、このサージタ
ンク26に前記した各気筒の第1,第2独立吸気通路5,
6の上流端が接続されている。なお、この吸気系には、
サージタンク26内の吸気負圧を検出するブーストセン
サ61と、吸入空気温度を検出する吸気温度センサ62
と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ6
7とが設けられている。
In order to supply air to the combustion chamber 7 of each cylinder, a single common intake passage 21 having an upstream end open to the atmosphere.
The common intake passage 21 is provided with an air cleaner 22 for removing dust in the intake air, an air flow sensor 23 for detecting the intake air amount, and a control unit C in order from the upstream side in the flow direction of the air. An electric throttle valve 25 that is opened and closed by a servo motor 24 according to the applied signal is interposed. The downstream end of the common intake passage 21 is connected to a surge tank 26 that stabilizes the flow of intake air, and the surge tank 26 is provided with the first and second independent intake passages 5 for each cylinder.
The upstream ends of 6 are connected. In addition, this intake system,
A boost sensor 61 that detects an intake negative pressure in the surge tank 26 and an intake temperature sensor 62 that detects an intake air temperature.
And a throttle opening sensor 6 for detecting the throttle opening
7 are provided.

【0018】共通吸気通路21に対して、エレキスロッ
トル弁25をバイパスさせて空気を通すバイパス吸気通
路27が設けられ、このバイパス吸気通路27には、該
バイパス吸気通路27内を流れる空気の流量を調節する
ことによってアイドル回転数を制御するISCバルブ2
8が介設されている。
The common intake passage 21 is provided with a bypass intake passage 27 that bypasses the electric throttle valve 25 and allows air to pass therethrough. In the bypass intake passage 27, the flow rate of the air flowing in the bypass intake passage 27 is provided. ISC valve 2 that controls the idle speed by adjusting
8 is installed.

【0019】第1独立吸気通路5に対して、該第1独立
吸気通路5内の空気中に燃料(ガソリン)を噴射して混合
気を形成する燃料噴射弁31が設けられている。燃料噴
射弁31の燃料噴射量は、混合気の空燃比A/Fが、空
燃比マップを用いて運転状態(エンジン回転数等)に応じ
て設定される目標空燃比afwに追従するようコントロー
ルユニットCによって制御されるようになっている。
A fuel injection valve 31 for injecting fuel (gasoline) into the air in the first independent intake passage 5 to form a mixture is provided for the first independent intake passage 5. The fuel injection amount of the fuel injection valve 31 is a control unit such that the air-fuel ratio A / F of the air-fuel mixture follows the target air-fuel ratio afw set according to the operating state (engine speed etc.) using the air-fuel ratio map. It is controlled by C.

【0020】また、第2独立吸気通路6には開閉弁32
が介設され、この開閉弁32は負圧応動式のダイヤフラ
ム装置からなるアクチュエータ33によって開閉される
ようになっている。具体的には、三方弁35によって、
アクチュエータ33の圧力室に負圧通路34を通してサ
ージタンク26内の負圧を導入するか、それとも大気圧
を導入するかが切り替えられ、該圧力室に負圧が導入さ
れたときにはアクチュエータ33によって開閉弁32が
閉じられ、圧力室に大気圧が導入されたときには開閉弁
32が開かれるようになっている。この開閉弁32は低
負荷領域等では閉じられ、このとき空気が第1吸気ポー
ト3からのみ燃焼室7に供給され、燃焼室7内にスワー
ルが生成され、燃焼室7内で混合気が成層化され、これ
によって混合気の着火性・燃焼性が高められるようにな
っている。開閉弁32は高負荷領域等では開かれ、この
とき空気が両吸気ポート3,4から燃焼室7内に供給さ
れ、吸気充填効率が高められるようになっている。
An on-off valve 32 is provided in the second independent intake passage 6.
The on-off valve 32 is opened and closed by an actuator 33 composed of a negative pressure responsive diaphragm device. Specifically, by the three-way valve 35,
Whether the negative pressure in the surge tank 26 or the atmospheric pressure is introduced into the pressure chamber of the actuator 33 through the negative pressure passage 34 is switched, and when the negative pressure is introduced into the pressure chamber, the actuator 33 opens and closes the valve. When the valve 32 is closed and the atmospheric pressure is introduced into the pressure chamber, the opening / closing valve 32 is opened. The on-off valve 32 is closed in a low load region or the like, at which time air is supplied to the combustion chamber 7 only from the first intake port 3, swirl is generated in the combustion chamber 7, and the air-fuel mixture is stratified in the combustion chamber 7. And the ignitability and combustibility of the air-fuel mixture are improved. The on-off valve 32 is opened in a high load region or the like, and at this time, air is supplied from both intake ports 3 and 4 into the combustion chamber 7 so that intake charging efficiency is improved.

【0021】なお、エンジン内(クランク室内)で発生す
るブローバイガスをサージタンク26に導入するため
に、PCVバルブ36を備えたブローバイガス通路37
が設けられている。また、ブローバイガスの排出を促進
するために、共通吸気通路21内の空気の一部をエンジ
ン内に供給する新気導入通路38が設けられている。
A blow-by gas passage 37 equipped with a PCV valve 36 is provided for introducing blow-by gas generated in the engine (crank chamber) into the surge tank 26.
Is provided. Further, a fresh air introduction passage 38 for supplying a part of the air in the common intake passage 21 into the engine is provided in order to accelerate the discharge of the blow-by gas.

【0022】以下、燃料噴射弁31に燃料(ガソリン)を
供給する燃料供給系統を説明する。この燃料供給系統に
おいては、燃料タンク45内の燃料が、燃料フィルタ4
6を通して燃料ポンプ47に吸い込まれた後、該燃料ポ
ンプ47から所定の吐出圧で吐出され、フィルタ49が
介設された燃料供給通路48を通して燃料噴射弁31に
供給されるようになっている。燃料噴射弁31で噴射さ
れない余剰の燃料は、燃料圧を制御するプレッシャレギ
ュレータ52が介設された燃料戻し通路51を通して燃
料タンク45に戻されるようになっている、なお、プレ
ッシャレギュレータ52には、吸気負圧の影響をなくす
ために、サージタンク26内の吸気負圧が負圧導入通路
53を通して導入されるようになっている。
The fuel supply system for supplying fuel (gasoline) to the fuel injection valve 31 will be described below. In this fuel supply system, the fuel in the fuel tank 45 is the fuel filter 4
After being sucked into the fuel pump 47 through 6, the fuel pump 47 is discharged at a predetermined discharge pressure and is supplied to the fuel injection valve 31 through a fuel supply passage 48 in which a filter 49 is interposed. Excess fuel that is not injected by the fuel injection valve 31 is returned to the fuel tank 45 through a fuel return passage 51 in which a pressure regulator 52 that controls the fuel pressure is provided. In order to eliminate the influence of the intake negative pressure, the intake negative pressure in the surge tank 26 is introduced through the negative pressure introducing passage 53.

【0023】燃料タンク45内のガソリンベーパを含む
空気は、ガソリンベーパの大気中への拡散を防止するた
めに、タンク内空気リリース通路54を通してサージタ
ンク26にリリースされるようになっている。そして、
このタンク内空気リリース通路54には、空気の流れ方
向にみて上流側から順に、リリースされる空気中のガソ
リンミストを分離するセパレータ55と、2ウエイバル
ブ56と、リリースされる空気中のガソリンベーパを吸
着するキャニスタ57と、オリフィス58と、デューテ
ィソレノイドバルブ59とが介設されている。
The air containing the gasoline vapor in the fuel tank 45 is released to the surge tank 26 through the in-tank air release passage 54 in order to prevent the diffusion of the gasoline vapor into the atmosphere. And
In the in-tank air release passage 54, a separator 55 for separating the gasoline mist in the released air, a two-way valve 56, and a gasoline vapor in the released air in order from the upstream side in the flow direction of the air. A canister 57 for adsorbing the toner, an orifice 58, and a duty solenoid valve 59 are interposed.

【0024】ところで、エンジンCEにおいては、マイ
クロコンピュータを備えたコントロールユニットCによ
って、エアフローセンサ23によって検出される吸気
量、ブーストセンサ61によって検出される吸気負圧、
吸気温度センサ62によって検出される吸気温度、O2
センサ63によって検出されるO2濃度(空燃比)、第1,
第2排気温度センサ64,65によって検出される排気
ガス温度、水温センサ66によって検出される冷却水温
度(エンジン温度)、スロットル開度センサ67によって
検出されるスロットル開度、回転数センサ(図示せず)に
よって検出されるエンジン回転数、アクセル開度センサ
(図示せず)によって検出されるアクセル開度等を制御情
報として、種々の制御が行われるようになっている。し
かしながら、エンジンCEの一般的な制御は本発明の要
旨とするところではないのでその説明を省略し、以下で
は図3及び図4に示すフローチャートに従って、適宜図
2を参照しつつ、本発明の要旨にかかる、空燃比制御と
スロットル弁制御(エンジントルク制御)とについてのみ
説明する。なお、コントロールユニットCは、特許請求
の範囲に記載された「空燃比切替手段」と「スロットル開
度特性設定手段」と「境界吸気充填効率設定手段」と「境界
吸気負圧更新手段」とを含む総合的な制御装置である。
In the engine CE, by the control unit C equipped with a microcomputer, the intake air amount detected by the air flow sensor 23, the intake negative pressure detected by the boost sensor 61,
Intake air temperature detected by the intake air temperature sensor 62, O 2
O 2 concentration (air-fuel ratio) detected by the sensor 63,
The exhaust gas temperature detected by the second exhaust temperature sensors 64, 65, the cooling water temperature (engine temperature) detected by the water temperature sensor 66, the throttle opening detected by the throttle opening sensor 67, the rotation speed sensor (not shown). Engine speed and accelerator opening sensor
Various controls are performed using control information such as the accelerator opening detected by (not shown). However, the general control of the engine CE is not the gist of the present invention, and therefore its explanation is omitted. The gist of the present invention will be described below with reference to the flowcharts shown in FIGS. Only the air-fuel ratio control and the throttle valve control (engine torque control) will be described. The control unit C includes the "air-fuel ratio switching means", "throttle opening characteristic setting means", "boundary intake charging efficiency setting means" and "boundary intake negative pressure updating means" described in the claims. It is a comprehensive control device including.

【0025】図3は空燃比制御とスロットル弁制御とを
含むメインルーチンのフローチャートであり、図4はメ
インルーチンによって呼び出されるスロットル弁制御サ
ブルーチン(エンジントルク制御サブルーチン)である。
メインルーチンでは、まずステップ#1でスロットル弁
制御サブルーチンが呼び出され、スロットル弁制御サブ
ルーチンによってエンジントルク制御(トルクコントロ
ール)が行われる。
FIG. 3 is a flowchart of a main routine including air-fuel ratio control and throttle valve control, and FIG. 4 is a throttle valve control subroutine (engine torque control subroutine) called by the main routine.
In the main routine, first, the throttle valve control subroutine is called in step # 1, and the engine torque control (torque control) is performed by the throttle valve control subroutine.

【0026】以下、ステップ#1で呼び出されたスロッ
トル弁制御サブルーチンについて説明する。サブルーチ
ンが呼び出されると、まずステップ#20で、スロット
ル開度Tvoとエンジン回転数Neとアクセル開度Acとが
読み込まれる。ステップ#21では、目標図示平均有効
圧マップの検索により、アクセル開度Ac及びエンジン
回転数Neに対応する目標図示平均有効圧Pitが演算さ
れる。目標図示平均有効圧マップは、目標図示有効圧P
itをアクセル開度Ac及びエンジン回転数Neに対してあ
らわしたマップ、すなわちアクセル開度Acとエンジン
回転数Neとによって表現される時々刻々の運転状態に
最も適した目標図示平均有効圧Pit(すなわちエンジン
トルク)を読み取れるようにしたマップであって、その
特性は、例えば図8のように設定されている。
The throttle valve control subroutine called in step # 1 will be described below. When the subroutine is called, first, at step # 20, the throttle opening Tvo, the engine speed Ne and the accelerator opening Ac are read. In step # 21, the target indicated mean effective pressure Pit corresponding to the accelerator opening Ac and the engine speed Ne is calculated by searching the target indicated mean effective pressure map. The target indicated mean effective pressure map is the target indicated effective pressure P.
A map showing it with respect to the accelerator opening Ac and the engine speed Ne, that is, the target indicated mean effective pressure Pit (that is, the most suitable target indicated mean effective pressure Pit that is represented by the accelerator opening Ac and the engine speed Ne). The engine torque is a map that can be read, and its characteristics are set as shown in FIG. 8, for example.

【0027】ステップ#22では、目標図示平均有効圧
Pitと目標空燃比afwとが読み込まれる。ここで、目標
空燃比afwは、図示していない別の制御ルーチンで、ゾ
ーン判定結果(リッチゾーン/リーンゾーン)に基づい
て、空燃比マップの検索により、吸入空気量及びエンジ
ン回転数Neに応じて設定されている。
At step # 22, the target indicated mean effective pressure Pit and the target air-fuel ratio afw are read. Here, the target air-fuel ratio afw is determined according to the intake air amount and the engine speed Ne by searching the air-fuel ratio map based on the zone determination result (rich zone / lean zone) in another control routine (not shown). Is set.

【0028】ステップ#23では、次の式1により、目
標図示平均有効圧Pitと目標空燃比afwとに基づいて、
目標充填効率Cetが演算される。
In step # 23, based on the target indicated mean effective pressure Pit and the target air-fuel ratio afw,
The target charging efficiency Cet is calculated.

【数1】 Cet=KITPCE・Pit・(afw/14.7)・fipol(afw,tw)………………式1 Cet…………目標充填効率 KITPCE………変換係数(定数) Pit…………目標図示平均有効圧 afw …………目標空燃比 tw……………エンジン温度(冷却水温度) fipol(afw,tw)…燃費率向上係数 式1において、fipol(afw,tw)は、燃費率の目標空燃比
に対する特性を示す燃費率向上係数であって、目標空燃
比afw及びエンジン温度tw(冷却水温度)の関数である。
[Equation 1] Cet = KITPCE ・ Pit ・ (afw / 14.7) ・ fipol (afw, tw) ……………… Equation 1 Cet ………… Target charging efficiency KITPCE ………… Conversion coefficient (constant) Pit ………… Target indicated mean effective pressure afw ………… Target air-fuel ratio tw ……………… Engine temperature (cooling water temperature) fipol (afw, tw)… Fuel efficiency improvement coefficient In equation 1, fipol (afw, tw ) Is a fuel efficiency improvement coefficient showing a characteristic of the fuel efficiency with respect to the target air-fuel ratio, and is a function of the target air-fuel ratio afw and the engine temperature tw (cooling water temperature).

【0029】一般に、目標充填効率Cetは、(Cet=KIT
PCE・Pit・afw/14.7)といった式で算出される。し
かしながら、かかる従来の算出方法では、目標空燃比af
wがリーンなときには目標充填効率Cetが過大となり、
エンジントルクが適正値よりも過大となる。また、熱効
率はエンジン温度twによっても左右される。そこで、本
実施例では、式1に示すように、目標空燃比afw及びエ
ンジン温度twの関数である燃費率向上係数fipol(afw,t
w)を導入して、目標空燃比afwあるいはエンジン温度tw
にかかわりなく適正な目標充填効率Cetを得ることがで
きるようにしている。
In general, the target charging efficiency Cet is (Cet = KIT
PCE / Pit / afw / 14.7). However, according to such a conventional calculation method, the target air-fuel ratio af
When w is lean, the target charging efficiency Cet becomes excessive,
The engine torque is excessively higher than the proper value. The thermal efficiency also depends on the engine temperature tw. Therefore, in the present embodiment, as shown in Expression 1, the fuel efficiency improvement coefficient fipol (afw, t which is a function of the target air-fuel ratio afw and the engine temperature tw
w) to introduce the target air-fuel ratio afw or engine temperature tw
It is possible to obtain an appropriate target charging efficiency Cet regardless of the above.

【0030】ステップ#24では、目標充填効率Cetと
エンジン回転数Neとが読み込まれる。ステップ#25
では、目標スロットル開度マップの検索により、目標充
填効率Cet及びエンジン回転数Neに対応する目標スロ
ットル開度Tvotが演算される。目標スロットル開度マ
ップは、目標スロットル開度Tvotを目標充填効率Cet
及びエンジン回転数Neに対してあらわしたマップ、す
なわち目標充填効率Cetとエンジン回転数Neとによっ
て表現される時々刻々の運転状態に最も適していて、実
際の図示平均有効圧(エンジントルク)を確実に目標図示
平均有効圧Pit(目標エンジントルク)に一致させること
ができるような目標スロットル開度Tvotを読み取れる
ようにしたマップであって、その特性は、例えば図9の
ように設定されている。
At step # 24, the target charging efficiency Cet and the engine speed Ne are read. Step # 25
Then, the target throttle opening Tvot corresponding to the target charging efficiency Cet and the engine speed Ne is calculated by searching the target throttle opening map. The target throttle opening map shows the target throttle opening Tvot as the target charging efficiency Cet.
And the map represented with respect to the engine speed Ne, that is, the most suitable for the momentary operating condition represented by the target charging efficiency Cet and the engine speed Ne, the actual indicated mean effective pressure (engine torque) is ensured. Is a map in which the target throttle opening Tvot that can match the target indicated mean effective pressure Pit (target engine torque) can be read, and its characteristics are set as shown in FIG. 9, for example.

【0031】実際の図示平均有効圧Pi及びスロットル
開度Tvoのアクセル開度Acに対する特性は、夫々図5
中のグラフG1、グラフG3のとおりである。また、マッ
プを切り替えない従来の制御手法における、図示平均有
効圧Pi及びスロットル開度Tvoのアクセル開度Acに対
する特性は、夫々図5中のグラフG2、グラフG4のとお
りである。なお、図5においては、アクセル開度Acが
αのときにゾーン切り替えが行われている。図5から明
らかなとおり、本案ではゾーン切り替えが行われた場合
でも図示平均有効圧Piすなわちエンジントルクにギャ
ップないし段差が生じない。したがって、本案によれ
ば、ゾーン切り替え時にトルクショックが生じない。
The characteristics of the actual indicated mean effective pressure Pi and the throttle opening Tvo with respect to the accelerator opening Ac are shown in FIG.
The graphs G 1 and G 3 are the same. Further, the characteristics of the indicated mean effective pressure Pi and the throttle opening Tvo with respect to the accelerator opening Ac in the conventional control method that does not switch the maps are as shown in graphs G 2 and G 4 in FIG. 5, respectively. In FIG. 5, zone switching is performed when the accelerator opening Ac is α. As is clear from FIG. 5, in the case of the present invention, there is no gap or step in the indicated mean effective pressure Pi, that is, the engine torque even when the zones are switched. Therefore, according to the present invention, torque shock does not occur during zone switching.

【0032】なお、ステップ#25で演算された目標ス
ロットル開度Tvotは、図示していない別の制御ルーチ
ンに送られ、この別の制御ルーチンでは実際のスロット
ル開度Tvoが該目標スロットル開度Tvotに追従するよ
う、サーボモータ24を介してエレキスロットル弁25
が開閉駆動され、これによって目標図示平均有効圧Pit
すなわち目標エンジントルクが実現されるようになって
いる。ステップ#25が実行された後、今回のスロット
ル弁制御サブルーチンは終了し、メインルーチンのステ
ップ#2に復帰する。
The target throttle opening Tvot calculated in step # 25 is sent to another control routine (not shown). In this other control routine, the actual throttle opening Tvo is the target throttle opening Tvot. So that the electric throttle valve 25
Is driven to open and close, which results in the target indicated mean effective pressure Pit
That is, the target engine torque is realized. After step # 25 is executed, the throttle valve control subroutine of this time is ended, and the process returns to step # 2 of the main routine.

【0033】以下、メインルーチンのステップ#2以下
のルーチンを説明する。ステップ#2では、リーンゾー
ンで運転されている(リーンバーンである)か否かの比較
・判定(ゾーン判定)が行われる。本実施例では、所定の
高出力領域がリッチゾーン(A/F=14.7すなわち
λ=1)とされ、これ以外の運転領域すなわち低出力領
域がリーンゾーン(A/F=19〜24)とされている。
したがって、空燃比がリッチとされる高出力領域ではエ
ンジン出力が十分に高められる一方、空燃比がリーンと
される低出力領域では燃費性能とエミッション性能とが
十分に高められる。なお、リッチゾーンの空燃比とリー
ンゾーンの空燃比とは所定のギャップをもって設定され
ているので、ゾーン切り替え時にはNOx発生率がピー
クとなる空燃比域を経由せず、NOxについてのエミッ
ション性能が極めて良好となる。
The routine following step # 2 of the main routine will be described below. In step # 2, comparison / judgment (zone judgment) as to whether or not the vehicle is operating in a lean zone (lean burn) is performed. In this embodiment, the predetermined high output region is the rich zone (A / F = 14.7, that is, λ = 1), and the other operating region, that is, the low output region is the lean zone (A / F = 19 to 24). It is said that.
Therefore, the engine output is sufficiently increased in the high output range where the air-fuel ratio is rich, while the fuel efficiency and the emission performance are sufficiently improved in the low output range where the air-fuel ratio is lean. Since the air-fuel ratio in the rich zone and the air-fuel ratio in the lean zone are set with a predetermined gap, the NOx emission rate does not pass through the air-fuel ratio area where the NOx generation rate reaches the peak when switching zones, and the emission performance for NOx is extremely high. It will be good.

【0034】ステップ#2でリーンゾーンで運転されて
いると判定された場合は(YES)、ステップ#3〜ステ
ップ#11のリーンゾーン用ルーチンが実行される。こ
のリーンゾーン用ルーチンでは、基本的には、スロット
ル開度に対する吸気充填効率の変化率が所定値(境界吸
気充填効率)まで低下したときに、リーンゾーンからリ
ッチゾーンへの切り替えを行うようにしている。ここ
で、境界吸気充填効率は、従来のような一定値ではな
く、エンジンCEの時々刻々の運転状態に応じて設定さ
れる。
If it is determined in step # 2 that the vehicle is operating in the lean zone (YES), the lean zone routine of steps # 3 to # 11 is executed. In this lean zone routine, basically, the lean zone is switched to the rich zone when the rate of change of the intake charge efficiency with respect to the throttle opening decreases to a predetermined value (boundary intake charge efficiency). There is. Here, the boundary intake charging efficiency is not a constant value as in the conventional case, but is set according to the operating state of the engine CE every moment.

【0035】図6に示すように、リーンゾーンにおいて
スロットル開度Tvoを大きくしてゆくと、最初はこれに
伴って吸気充填効率Ceが増加するが、スロットル開度
Tvoがある程度以上になると吸気充填効率Ceの増加が
飽和してしまう。そして、このように吸気充填効率Ce
の増加が飽和点に近付くとアクセルペダルを踏み込んで
も吸気充填効率Ceがなかなか増加せず、このままでは
アクセルぺダルでエンジントルクを調節することができ
なくなる。そこで、スロットル開度Tvoに対する吸気充
填効率Ceの変化率が所定値(すなわち境界吸気充填効
率)まで低下したときにはリッチゾーンに切り替えて、
十分なエンジン出力を得られるようにしている。このよ
うに、リーンゾーンからリッチゾーンへの切り替えを、
運転状態に応じて設定される吸気充填効率に基づいて行
うようにしているので、トルク制御の制御精度が高めら
れる。なお、エンジン特性の経時変化等に対応するた
め、境界吸気充填効率は経時的に更新されるようになっ
ている。なお、図6中でグラフG5は低回転時の状態を
示し、グラフG6は高回転時の状態を示している。
As shown in FIG. 6, when the throttle opening Tvo is increased in the lean zone, the intake charging efficiency Ce initially increases with it, but when the throttle opening Tvo reaches a certain level or more, the intake charging is increased. The increase in efficiency Ce is saturated. And thus, the intake charging efficiency Ce
When the increase in the fuel pressure approaches the saturation point, the intake charge efficiency Ce does not increase easily even when the accelerator pedal is depressed, and the engine torque cannot be adjusted with the accelerator pedal as it is. Therefore, when the rate of change of the intake charging efficiency Ce with respect to the throttle opening Tvo decreases to a predetermined value (that is, the boundary intake charging efficiency), the rich zone is switched to,
It is designed to obtain sufficient engine output. In this way, switching from lean zone to rich zone
Since the intake charging efficiency is set based on the operating state, the control accuracy of the torque control can be improved. It should be noted that the boundary intake air charging efficiency is updated over time in order to respond to changes in engine characteristics over time. Note that, in FIG. 6, a graph G 5 shows a state at low rotation, and a graph G 6 shows a state at high rotation.

【0036】しかしながら、吸気充填効率を直接検出す
ることはできないので、本実施例では吸気負圧で吸気充
填効率を把握するようにしている。例えば、境界吸気充
填効率は吸気負圧であらわされて境界吸気負圧とされ
る。ここで、吸気負圧は吸気充填効率と正確に対応する
ので、かかる空燃比制御の制御精度が高められる。
However, since the intake charging efficiency cannot be detected directly, the intake charging efficiency is grasped by the intake negative pressure in this embodiment. For example, the boundary intake charging efficiency is represented by the intake negative pressure and is set as the boundary intake negative pressure. Here, since the intake negative pressure accurately corresponds to the intake charging efficiency, the control accuracy of such air-fuel ratio control is enhanced.

【0037】図7に、リーンゾーンからリッチゾーンへ
の切り替えを、図示平均有効圧が一定値(ゾーン切替値)
を超えるか否かによって行うようにした場合の、図示平
均有効圧Pi及びスロットル開度Tvoの、アクセル開度
Acに対する特性を示す。ゾーン切替値が比較的小さい
値β1に設定された場合は(グラフG7,G9)、ゾーン切り
替え時に吸気充填効率Ceが飽和点から離れているの
で、図示平均有効圧Pi(エンジントルク)にギャップな
いし段差が生じない。なお、この場合、ゾーン切替値を
小さくしすぎるとリーンゾーンが狭くなるので燃費性能
の低下を招くことになるのはもちろんである。他方、ゾ
ーン切替値が比較的大きい値β2に設定された場合(グラ
フG8,G10)は、ゾーン切り替え時に吸気充填効率Ceが
飽和点に達しているので、図示平均有効圧Piにギャッ
プないし段差が生じてしまい、トルクショックが生じる
ことになる。
FIG. 7 shows the switching from the lean zone to the rich zone when the indicated average effective pressure is a constant value (zone switching value).
The characteristics of the indicated mean effective pressure Pi and the throttle opening Tvo with respect to the accelerator opening Ac in the case of being performed depending on whether or not the value exceeds When the zone switching value is set to a relatively small value β 1 (graphs G 7 and G 9 ), since the intake charging efficiency Ce is far from the saturation point at the time of zone switching, the indicated average effective pressure Pi (engine torque) There are no gaps or steps. In this case, of course, if the zone switching value is too small, the lean zone becomes narrower, resulting in deterioration of fuel efficiency. On the other hand, when the zone switching value is set to a relatively large value β 2 (graphs G 8 and G 10 ), since the intake charging efficiency Ce has reached the saturation point during zone switching, there is a gap in the indicated mean effective pressure Pi. Or, a step will be generated and a torque shock will occur.

【0038】具体的には、まずステップ#3でエンジン
回転数Neと吸気負圧aboostとが読み込まれ、続いてス
テップ#4で、境界吸気負圧テーブルから境界吸気負圧
Boostが読み取られる。境界吸気負圧Boostは、ゾーン
判定用吸気負圧であって、吸気負圧aboostが該境界吸気
負圧Boost以上となったとき(充填効率が高くなったと
き、すなわちスロットル開度が大きくなったとき)にリ
ーンゾーンからリッチゾーンへ切り替えが行われるよう
になっている。
Specifically, first at step # 3, the engine speed Ne and the intake negative pressure boost are read, and then at step # 4, the boundary intake negative pressure Boost is read from the boundary intake negative pressure table. The boundary intake negative pressure Boost is the zone determination intake negative pressure, and when the intake negative pressure boost is equal to or higher than the boundary intake negative pressure Boost (when the charging efficiency becomes high, that is, the throttle opening becomes large). At that time), the lean zone is switched to the rich zone.

【0039】ここで、境界吸気負圧Boostは、基本的に
は、スロットル開度Tvoに対する吸気負圧aboostの変化
率が所定値まで低下する点、すなわちスロットル開度T
voに対する吸気充填効率Ceの変化率が所定値まで低下
する点に設定される。したがって、吸気充填効率Ceを
飽和に近付けることなく可及的にリーンゾーンを広げる
ことができる。つまり、エンジンCEの運転状態に応じ
た最も適切な時点で、燃費性能の低下を招くことなく、
かつトルクショックを生じさせることなく、リーンゾー
ンからリッチゾーンへの切り替えが行われることにな
る。
Here, the boundary intake negative pressure Boost is basically a point at which the rate of change of the intake negative pressure boost with respect to the throttle opening Tvo decreases to a predetermined value, that is, the throttle opening T.
It is set to a point where the rate of change of the intake charging efficiency Ce with respect to vo drops to a predetermined value. Therefore, the lean zone can be expanded as much as possible without bringing the intake charge efficiency Ce close to saturation. That is, at the most appropriate time according to the operating state of the engine CE, without causing a decrease in fuel efficiency,
In addition, the lean zone is switched to the rich zone without causing torque shock.

【0040】ステップ#5では、吸気負圧aboostが境界
吸気負圧Boostより小さいか否かが比較・判定され、ab
oost≧Boostであれば(NO)、ステップ#10でリッチ
ゾーン(λ=1)ヘの切り替えが行われる。続いて、ステ
ップ#11でリッチゾーンからリーンゾーンへの切り替
えを行う際の基準となる境界図示平均有効圧Piの更新
が行われる。具体的には、今回の目標図示平均有効圧P
itからヒステリシス分Pihを差し引いた値が、新たに境
界図示平均有効圧Piとされる。このように境界図示平
均有効圧Piが運転状態に応じて更新されるので、エン
ジン特性の経時変化に対応することが可能となる。ま
た、ヒステリシス分Pihを差し引くようにしているの
で、ゾーン切り替え時にサイクリングが起こらない。こ
の後、ステップ#1に復帰する。
In step # 5, it is determined whether or not the intake negative pressure boost is smaller than the boundary intake negative pressure Boost, and ab
If oost ≧ Boost (NO), switching to the rich zone (λ = 1) is performed in step # 10. Subsequently, in step # 11, the boundary indicated average effective pressure Pi that serves as a reference when switching from the rich zone to the lean zone is updated. Specifically, this target indicated mean effective pressure P
A value obtained by subtracting the hysteresis component Pih from it is newly set as the boundary indicated mean effective pressure Pi. In this way, since the boundary indicated mean effective pressure Pi is updated according to the operating state, it becomes possible to cope with the change over time of the engine characteristics. Further, since the amount of hysteresis Pih is subtracted, cycling does not occur when switching zones. Then, the process returns to step # 1.

【0041】他方、ステップ#5で、aboost<Boostで
あると判定された場合は(YES)、ステップ#6で現行
のリーンゾーンが維持され、ゾーン切り替えは行われな
い。この後、ステップ#7で今回のスロットル開度Tvo
(t)が前回のスロットル開度Tvo(t−1)より大きいか否
か、すなわちスロットル開度Tvoが増加したか否かが比
較・判定され、続いてステップ#8で今回の吸気負圧ab
oost(t)が前回の吸気負圧aboost(t−1)よりも大きいか
否か、すなわち吸気負圧aboostが変化したか否かが比較
・判定される。
On the other hand, if it is determined in step # 5 that boost <Boost (YES), the current lean zone is maintained in step # 6 and zone switching is not performed. After this, in step # 7, the throttle opening Tvo of this time
Whether or not (t) is larger than the previous throttle opening Tvo (t-1), that is, whether or not the throttle opening Tvo has increased is compared and determined. Then, in step # 8, the intake negative pressure ab
It is compared / determined whether oost (t) is larger than the previous intake negative pressure boost (t-1), that is, whether the intake negative pressure boost has changed.

【0042】ここで、スロットル開度Tvoが増加してい
るのにもかかわらず吸気負圧aboostが変化していないと
きには(ステップ#7がYESで、ステップ#8がN
O)、ステップ#9で今回の吸気負圧aboostが新たに境
界吸気負圧Boostとされた後、ステップ#1に復帰す
る。すなわち運転状態に応じて境界吸気負圧Boostが更
新される。これによって、エンジン特性の経時変化に応
じて常に適切な境界吸気負圧Boostを得ることができ、
トルク制御の精度が高められる。なお、これ以外の場合
は、ステップ#8,#9をスキップしてステップ#1に
復帰する。
Here, when the intake negative pressure boost is not changing even though the throttle opening Tvo is increasing (YES in step # 7 and N in step # 8).
O), after the intake negative pressure boost of this time is newly set to the boundary intake negative pressure Boost in step # 9, the process returns to step # 1. That is, the boundary intake negative pressure Boost is updated according to the operating state. As a result, it is possible to always obtain an appropriate boundary intake negative pressure Boost according to changes in engine characteristics over time.
The accuracy of torque control is improved. In other cases, steps # 8 and # 9 are skipped and the process returns to step # 1.

【0043】ところで、前記のステップ#2で、リーン
ゾーンではないと判定された場合(NO)、すなわちリッ
チゾーンで運転されている場合は、ステップ#12で目
標図示平均有効圧Pitが境界図示平均有効圧Piより小
さいか否かが比較・判定される。本実施例では、リッチ
ゾーンからリーンゾーンへの切り替えは図示平均有効圧
に基づいて行うようにしている。
If it is determined in step # 2 that the vehicle is not in the lean zone (NO), that is, if the vehicle is operating in the rich zone, the target indicated mean effective pressure Pit is the boundary indicated average in step # 12. It is compared / determined whether it is smaller than the effective pressure Pi. In this embodiment, switching from the rich zone to the lean zone is performed based on the indicated mean effective pressure.

【0044】すなわち、リーンゾーンからリッチゾーン
への切り替え時(加速時)には制御精度を高めるために、
吸気負圧に基づいてゾーン切り替えを行うようにしてい
る。しかしながら、リッチゾーンからリーンゾーンへの
切り替え時(減速時)には、空燃比がリッチな状態からリ
ーンな状態に移行する関係上、ゾーン切り替えに伴って
吸気充填量が増加する。このため、吸気負圧が大きくな
る(充填効率が増加する)ことになり、この吸気負圧の変
化によって再びリーンゾーンからリッチゾーンへの切り
替えが行われてしまう可能性がある。このような現象が
生じるとゾーン切り替えのサイクリングが起こるので、
本実施例ではかかる不具合の発生を防止するため、リッ
チゾーンからリーンゾーンへの切り替えを図示平均有効
圧に基づいて行うようにしている。
That is, in order to improve the control accuracy when switching from the lean zone to the rich zone (during acceleration),
Zone switching is performed based on the intake negative pressure. However, at the time of switching from the rich zone to the lean zone (during deceleration), the intake charge amount increases with the zone switching because of the transition from the rich air-fuel ratio state to the lean state. Therefore, the intake negative pressure increases (the charging efficiency increases), and there is a possibility that the change from the lean zone to the rich zone may be performed again due to the change in the intake negative pressure. When such a phenomenon occurs, cycling for zone switching occurs,
In this embodiment, in order to prevent the occurrence of such a problem, switching from the rich zone to the lean zone is performed based on the indicated mean effective pressure.

【0045】ステップ#12で、Pit<Piであると判
定された場合は(YES)、ステップ#13でリーンゾー
ンに切り替えられ、他方Pit≧Piであると判定された
場合は(NO)、ステップ#14で現行のリッチゾーンが
維持され、ゾーン切り替えは行われない。この後、ステ
ップ#1に復帰する。
If it is determined in step # 12 that Pit <Pi (YES), the process is switched to the lean zone in step # 13, and if it is determined that Pit ≧ Pi (NO), step S13. In # 14, the current rich zone is maintained and zone switching is not performed. Then, the process returns to step # 1.

【0046】以上、かかる空燃比制御及びスロットル弁
制御によれば、リーンゾーンが可及的に広げられて燃費
性能とエミッション性能とが高められ、かつ吸気充填効
率が飽和する領域近傍でゾーン切り替えが行われるのが
防止され、ゾーン切り替え時のトルクショックが防止さ
れる。また、吸気負圧で充填効率を把握するようにして
いるので、吸気充填効率が正確に把握され、空燃比制御
の制御精度が高められる。さらに、リッチゾーンからリ
ーンゾーンへの切り替えを図示平均有効圧に基づいて行
うようにしているので、ゾーン切り替え時にサイクリン
グが起こらない。かつ、境界吸気負圧がエンジン特性変
化に応じて更新されるので、エンジン特性の経時変化に
対応することができ、トルク制御の制御精度が一層高め
られる。
As described above, according to the air-fuel ratio control and the throttle valve control, the lean zone is expanded as much as possible, the fuel consumption performance and the emission performance are enhanced, and the zone switching is performed in the vicinity of the region where the intake charging efficiency is saturated. This is prevented, and torque shock at the time of zone switching is prevented. Further, since the charging efficiency is grasped by the intake negative pressure, the intake charging efficiency can be grasped accurately and the control accuracy of the air-fuel ratio control can be enhanced. Furthermore, since switching from the rich zone to the lean zone is performed based on the indicated mean effective pressure, cycling does not occur at the time of zone switching. Moreover, since the boundary intake negative pressure is updated according to the change in the engine characteristic, it is possible to cope with the change over time in the engine characteristic, and the control accuracy of the torque control is further enhanced.

【0047】[0047]

【発明の作用・効果】第1の発明によれば、リーンゾー
ンからリッチゾーンへの切り替えが、スロットル開度に
対する吸気充填効率の変化率が所定値まで低下した時点
で行われるので、リーンゾーンが可及的に広げられて燃
費性能とエミッション性能とが高められ、かつ吸気充填
効率が飽和する領域近傍でゾーン切り替えが行われるの
が防止されてゾーン切り替え時のトルクショックが防止
される。
According to the first aspect of the present invention, the lean zone is switched to the rich zone when the rate of change of the intake charge efficiency with respect to the throttle opening decreases to a predetermined value. The fuel consumption performance and the emission performance are enhanced as much as possible, and zone switching is prevented from being performed in the vicinity of a region where the intake charging efficiency is saturated, and torque shock during zone switching is prevented.

【0048】第2の発明によれば、基本的には第1の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、吸気負圧で
充填効率を把握するようにしているので、吸気充填効率
が正確に把握され、空燃比制御の制御精度が高められ
る。
According to the second invention, basically, the same operation and effect as those of the first invention can be obtained. Further, since the charging efficiency is grasped by the intake negative pressure, the intake charging efficiency is accurately grasped and the control accuracy of the air-fuel ratio control is enhanced.

【0049】第3の発明によれば、基本的には第1又は
第2の発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、リ
ッチゾーンからリーンゾーンへの切り替えを図示平均有
効圧に基づいて行うようにしているので、リッチゾーン
からリーンゾーンへの切り替え時にサイクリングが起こ
らない。
According to the third invention, basically, the same operation and effect as those of the first or second invention can be obtained. Furthermore, since switching from the rich zone to the lean zone is performed based on the indicated mean effective pressure, cycling does not occur when switching from the rich zone to the lean zone.

【0050】第4の発明によれば、基本的には第2又は
第3の発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、境
界吸気負圧がエンジンの特性変化に応じて更新されるの
で、エンジン特性の経時変化に対応することができ、ト
ルク制御の制御精度が一層高められる。
According to the fourth invention, basically, the same action and effect as those of the second or third invention can be obtained. Further, since the boundary intake negative pressure is updated according to the change in the engine characteristic, it is possible to cope with the change over time in the engine characteristic, and the control accuracy of the torque control is further enhanced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 請求項1〜請求項4に対応する第1〜第4の
発明の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of first to fourth inventions corresponding to claims 1 to 4.

【図2】 本発明にかかる空燃比制御装置を備えたエン
ジンのシステム構成図である。
FIG. 2 is a system configuration diagram of an engine including an air-fuel ratio control device according to the present invention.

【図3】 空燃比制御及びスロットル弁制御の制御方法
を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a control method of air-fuel ratio control and throttle valve control.

【図4】 スロットル弁制御サブルーチンのフローチャ
ートである。
FIG. 4 is a flowchart of a throttle valve control subroutine.

【図5】 図示平均有効圧及びスロットル開度の、アク
セル開度に対する特性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing characteristics of indicated average effective pressure and throttle opening with respect to accelerator opening.

【図6】 充填効率のアクセル開度に対する特性を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a characteristic of charging efficiency with respect to an accelerator opening.

【図7】 ゾーン切り替えを一定値で行うようにいた場
合の図5と同様の図である。
FIG. 7 is a diagram similar to FIG. 5 in the case where zone switching is performed with a constant value.

【図8】 目標図示平均有効圧マップの特性を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing characteristics of a target indicated mean effective pressure map.

【図9】 目標スロットル開度マップの特性を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing characteristics of a target throttle opening map.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

CE…エンジン C…コントロールユニット 24…サーボモータ 25…エレキスロットル弁 31…燃料噴射弁 61…ブーストセンサ CE ... Engine C ... Control unit 24 ... Servo motor 25 ... Electric throttle valve 31 ... Fuel injection valve 61 ... Boost sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 宏 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hiroshi Takagi 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Motor Corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 NOx排出割合が最も多くなる空燃比域
よりも所定量以上リッチ側の空燃比が設定されるリッチ
ゾーンと、上記空燃比域よりも所定量以上リーン側の空
燃比が設定されるリーンゾーンとが設定され、エンジン
の運転状態に応じて上記ゾーンを切り替えることにより
空燃比を切り替える空燃比切替手段が設けられたエンジ
ンの空燃比制御装置において、 リーンゾーンではリッチゾーンよりも、アクセル開度に
対するスロットル開度が大きくなるようなスロットル開
度特性を設定するスロットル開度特性設定手段と、 スロットル開度に対する吸気充填効率の変化率が所定値
まで低下する点に対応する境界吸気充填効率を設定する
境界吸気充填効率設定手段とが設けられ、 上記空燃比切替手段が、吸気充填効率が境界吸気充填効
率以上となったときにリーンゾーンからリッチゾーンへ
の切り替えを行うようになっていることを特徴とするエ
ンジンの空燃比制御装置。
1. A rich zone in which an air-fuel ratio richer than a predetermined amount than the air-fuel ratio region where the NOx emission ratio is the largest is set, and an air-fuel ratio leaner than a predetermined amount in the air-fuel ratio region is set. In the air-fuel ratio control device of the engine provided with the air-fuel ratio switching means for switching the air-fuel ratio by switching the zone according to the operating state of the engine. Throttle opening characteristic setting means for setting the throttle opening characteristic such that the throttle opening becomes large with respect to the opening, and the boundary intake filling efficiency corresponding to the point where the rate of change of the intake filling efficiency with respect to the throttle opening falls to a predetermined value. And a boundary intake air charging efficiency setting means for setting the intake air charging efficiency is set. That it is adapted to perform switching to the rich zone from the lean zone when it becomes an air-fuel ratio control system for an engine according to claim.
【請求項2】 請求項1に記載されたエンジンの空燃比
制御装置において、 境界吸気充填効率設定手段が、吸気負圧でもって吸気充
填効率を把握するようになっていて、スロットル開度に
対する吸気負圧の変化率が所定値まで低下する点に対応
する境界吸気負圧を境界吸気充填効率として用いるよう
になっていることを特徴とするエンジンの空燃比制御装
置。
2. The air-fuel ratio control system for an engine according to claim 1, wherein the boundary intake charging efficiency setting means is adapted to grasp the intake charging efficiency by the intake negative pressure, and intake air with respect to the throttle opening degree. An air-fuel ratio control device for an engine, wherein a boundary intake negative pressure corresponding to a point where the rate of change of negative pressure decreases to a predetermined value is used as boundary intake charging efficiency.
【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載されたエン
ジンの空燃比制御装置において、 空燃比切替手段が、リーンゾーンからリッチゾーンへの
切り替えを吸気充填効率に基づいて行う一方、リッチゾ
ーンからリーンゾーンへの切り替えを図示平均有効圧に
基づいて行うようになっていることを特徴とするエンジ
ンの空燃比制御装置。
3. The air-fuel ratio control device for an engine according to claim 1 or 2, wherein the air-fuel ratio switching means performs switching from the lean zone to the rich zone based on the intake charging efficiency, while the rich zone. The air-fuel ratio control device for an engine, wherein switching from a lean zone to a lean zone is performed based on an indicated mean effective pressure.
【請求項4】 請求項2又は請求項3に記載されたエン
ジンの空燃比制御装置において、 境界吸気充填効率設定手段によって設定された境界吸気
負圧を、スロットル開度に対する吸気負圧の変化率特性
の経時変化に応じて更新する境界吸気負圧更新手段が設
けられていることを特徴とするエンジンの空燃比制御装
置。
4. The engine air-fuel ratio control apparatus according to claim 2 or claim 3, wherein the boundary intake negative pressure set by the boundary intake charging efficiency setting means is a rate of change of the intake negative pressure with respect to the throttle opening. An air-fuel ratio control system for an engine, characterized in that boundary air intake negative pressure updating means for updating the characteristics according to changes over time is provided.
JP02408293A 1993-02-12 1993-02-12 Engine air-fuel ratio control device Expired - Fee Related JP3199505B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02408293A JP3199505B2 (en) 1993-02-12 1993-02-12 Engine air-fuel ratio control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02408293A JP3199505B2 (en) 1993-02-12 1993-02-12 Engine air-fuel ratio control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06241080A true JPH06241080A (en) 1994-08-30
JP3199505B2 JP3199505B2 (en) 2001-08-20

Family

ID=12128492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02408293A Expired - Fee Related JP3199505B2 (en) 1993-02-12 1993-02-12 Engine air-fuel ratio control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3199505B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018168743A (en) * 2017-03-29 2018-11-01 株式会社ケーヒン Intake control device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018168743A (en) * 2017-03-29 2018-11-01 株式会社ケーヒン Intake control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3199505B2 (en) 2001-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3211677B2 (en) Ignition timing control system for in-cylinder injection internal combustion engine
JPH1122533A (en) Control device for direct injection spark ignition internal combustion engine
US20010003979A1 (en) Vaporized fuel treatment apparatus of internal combustion engine
US5429098A (en) Method and apparatus for controlling the treatment of fuel vapor of an internal combustion engine
JP3324039B2 (en) Method for reducing harmful exhaust emissions of gasoline engines operated with lean fuel-air mixtures
US6003489A (en) Fuel injection control device of in-cylinder type internal combustion engine
US6347612B1 (en) Control system for a direct injection engine of spark ignition type
JP3199505B2 (en) Engine air-fuel ratio control device
JP4092940B2 (en) Internal combustion engine control device
JPH11101144A (en) Fuel supply control device for internal combustion engine
JP3337793B2 (en) Engine control device
JPH09324672A (en) Fuel injection timing control device of lean-burn engine
JPH06241079A (en) Throttle valve control device of engine
JP2540988B2 (en) Engine controller
JPH11107840A (en) Control device for internal combustion engine
JP2590823B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JPH06241094A (en) Idling speed control device of engine
KR100749591B1 (en) Method for operating an internal combustion engine
JP3073305B2 (en) Control device for two-stroke engine
JP3904134B2 (en) Engine air-fuel ratio control device
JPH06280642A (en) Air-fuel ratio control device for engine
JP3082471B2 (en) O2 feedback control device for turbo vehicle
US20020179068A1 (en) Method of operating an internal -combustion engine
JPH10288064A (en) Internal combustion engine provided with turbo charger and exhaust re-circulation device
JPS6017234A (en) Air-fuel ratio control method for internal-combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees