JPH0747939B2 - エンジンの空燃比補正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はエンジンの空燃比補正装置、特に吸気管内に
おける燃料壁流分を考慮するものに関する。

（従来の技術） ガソリンエンジンにおける吸気管内の壁流燃料は、車両
における加減速の運転性や排出ガス浄化性能に大きな影
響を与えることが知られており、これらの性能の向上の
ためには壁流を減らすことやシリンダに吸入される混合
気の空燃比を適切にするための過渡補正が必要である。

このため、特開昭58−18758号公報に示される装置で
は、絞り弁上流側に設けたエアフローメータの出力から
エンジンの単位回転当たりの要求負荷を求め、これから
定常時の燃料噴射量を演算するとともに、過渡時には過
渡補正量によってこの燃料噴射量を補正し、いわゆる壁
流分への配慮を行なっている。なお、過渡補正量は壁流
補正分であり、必ずしも加減速時に限って用いられる訳
でなく、たとえば壁流の影響が大きい始動直後やフュエ
ルカットからのリカバー直後にも用いられる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような装置にあっては、壁流分をそのと
きの冷却水温から求める構成であるため、十分な過渡補
正を行うことができない。たとえば、マルチポイントイ
ンジェクションタイプのエンジンにあっては、第17図に
示すようにインジェクタＡが吸気弁62に向けて直接燃料
を噴射する場合と、インジェクタＢが吸気ポート61の壁
面に向けて燃料を噴射する場合とでは、始動後の空燃比
の変化が両者で異なり、吸気弁62に向けて噴射する場合
のほうが空燃比の変化が著しい。つまり、吸気弁に向け
て噴射する場合には、吸気弁の温度の影響を大きく受け
て空燃比が変動するのであり、このような現象は始動直
後のみならず、弁温度が通常と異なる運転条件、たとえ
ばフュエルカットからのリカバー直後においても同様の
傾向を持つ。このため、吸気弁に向けて全部の燃料を噴
射する場合には、吸気弁の温度が燃料付着部の温度を定
めるのであるから、この吸気弁温度に対して壁流分を計
算すべきなのである。

また、燃料の一部を吸気弁に噴射する場合は、冷却水温
と吸気弁の両方の温度の影響を受けるので、両者の平均
的な温度で計算すべきである。

そこで、燃料付着部の平衡状態温度Thとこの燃料付着部
の温度変化速度とを各運転条件に応じて予め設定してお
き、両者に基づいて燃料付着部の温度予測値を求めるこ
とにより、運転性能および排気浄化性能を向上させるよ
うにした装置を本出願人が先に提案している（特願昭63
−136699号）。

しかしながら、この先に提案した装置では、フュエルカ
ット中には燃料付着部の平衡状態温度を始動時と同じ値
（たとえば冷却水温Tw）としているので、長いフュエル
カット直後の加減速で壁流補正量が過大になり、加速で
リッチ、減速でリーンになることが解った。これは、長
くフュエルカットが継続した後には燃料付着部の平衡状
態温度が、冷却水温Twよりも一定値（たとえば約15〜20
℃程度）だけ高くなり、それだけ壁流が蒸発しやすいか
らであると思われる。

この発明は、このような課題に着目してなされたもの
で、フュエルカット中は、燃料付着部の平衡状態温度を
冷却水温よりも所定値だけ高い値に設定した上で、燃料
付着部のフュエルカット中の温度予測値を求めるように
した装置を提供することを目的とする。

また、冷却水温より所定値だけ低い値を壁流補正用温度
の初期値とするとともに、この初期値よりも所定値だけ
高い値をフュエルカット時の平衡状態温度として設定
し、この温度に収束する温度をフュエルカット時の壁流
補正用温度とした装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 請求項１の発明は、第１図（Ａ）に示すように、エンジ
ンの回転数Neと負荷をそれぞれ検出するセンサ31,32
と、この回転数Neと負荷の検出値に基づいて基本噴射量
Tpを演算する手段33と、エンジンの冷却水温Twを検出す
るセンサ34と、フュエルカット中であるかどうかを判定
する手段35と、フュエルカット中であることが判定され
た場合に前記冷却水温Twよりも所定値高い値Tw＋OFST1
を燃料付着部のフュエルカット時の平衡状態温度として
設定する手段36と、フュエルカット時でないことが判定
された場合に前記回転数Neと負荷の検出値に基づいて燃
料付着部のファイアリング時の平衡状態温度を設定する
手段37と、前記負荷の検出値に基づいて燃料付着部の温
度変化速度を演算する手段38と、この変化速度と前記い
ずれかの平衡状態温度Thに基づいて燃料付着部の温度予
測値Tfを演算する手段39と、この温度予測値Tfを少なく
とも用いて壁流補正量Kathosを演算する手段40と、この
壁流補正量Kathosにて前記基本噴射量Tpを補正して、出
力すべき燃料噴射量Tiを決定する手段41と、この噴射量
Tiの少なくとも一部を吸気弁に向けて燃料噴射を行う装
置43に出力する手段42とに備える。

また、請求項２の発明は、第１図（Ｂ）に示すように、
エンジンの回転数Neと負荷をそれぞれ検出するセンサ3
1,32と、この回転数Neと負荷の検出値に基づいて基本噴
射量Tpを演算する手段33と、エンジンの冷却水温Twを検
出するセンサ34と、ファイアリング時であるかそれ以外
であるかをそれぞれ判定する手段51と、ファイアリング
時以外であることが判定された場合に前記冷却水温の検
出値よりも所定値だけ低い値を始動時の壁流補正用温度
の初期値Inwftとして設定する手段52と、ファイアリン
グ時であることが判定された場合に前記負荷の検出値に
基づいてファイアリング時の前記壁流補正用温度の変化
速度Fltspを演算する手段53と、この変化速度Fltspと前
記初期値Inwftと前記冷却水温の検出値を用いてファイ
アリング時の壁流補正用温度Twfを演算する手段54と、
フュエルカット中であるかどうかを判定する手段55と、
フュエルカット中であることが判定された場合に前記初
期値Inwftよりも所定値高い値Inwft＋OFST2をフュエル
カット時の平衡状態温度として設定する手段56と、この
平衡状態温度Inwft＋OFST2とフュエルカット時の温度変
化速度FCTSP＃からフュエルカット時の壁流補正用温度T
wfを演算する手段57と、このフュエルカット時の壁流補
正用温度Twfまたは前記ファイアリング時の壁流補正用
温度Twfのいずれかを少なくとも用いて壁流補正量Katho
sを演算する手段58と、この壁流補正量Kathosにて前記
基本噴射量Tpを補正して、出力すべき燃料噴射量Tiを決
定する手段59と、この噴射量Tiの少なくとも一部を吸気
弁に向けて燃料噴射を行う装置43に出力する手段60とを
備える。

（作用） フュエルカットが長引いた後の燃料付着部の温度は、吸
気弁に向かう燃料割合に応じて、冷却水温Twよりも所値
（たとえば約15〜20℃ほど）高くなるため、燃料付着部
のフュエルカット中の平衡状態温度Thが、クランキング
時と同じに冷却水温Twに等しいとみなされる場合には、
フュエルカットが長引くことにより、燃料付着部の温度
予測値Tfが、冷却水温Twにまで低下してしまい、燃料付
着部の温度と冷却水温との温度差だけTfにずれが生ず
る。

これに対して、請求項１の発明によれば、この温度差と
して一定値OFST1（たとえば10〜30℃）が導入され、冷
却水温TwよりもこのOFST1だけ高い値が、燃料付着部の
フュエルカット中の平衡状態温度Thとして設定される。
このため、フュエルカットが長引いても、燃料付着部の
温度予測値Tfは、Tw＋OFST1の値にまでしか低下するこ
とがなく、したがってこの場合のTfによれば、壁流補正
量Kathosが少なめに演算される。

次に、請求項２に発明によれば、始動直後の壁流補正用
温度Twfはその初期値Inwft（冷却水温Twより所定値だけ
低い）から冷却水温Twに、たとえば一次遅れで応答する
値として計算されるため、この場合のTwfによればTwに
対するよりも多目の壁流補正量Kathosが計算される。

また、フュエルカット中は壁流補正用温度の初期値Inwf
よりも一定値OFST2だけ高い値がフュエルカット時の平
衡状態温度とされ、この場合の壁流補正用温度Twfはこ
の平衡状態温度までしか低下しないため、この場合のTw
fによっても、請求項１の発明と同様に、壁流補正量Kat
hosが少なめに演算される。

（実施例） 第２図は請求項１と請求項２の両発明に共通する一実施
例のシステム図であり、ここでは少しでも吸気弁に向け
て燃料噴射を行うようにしたもの、つまり吸気弁の温度
の影響を受けるものを対象としている。

図において、吸入空気はエアクリーナ２から吸気管３を
通り、燃料は噴射信号Siに基づきインジェクタ（燃料噴
射装置）４からエンジン１の吸気ポートに向けて噴射さ
れる。シリンダ内で燃焼したガスは排気管５を通して触
媒コンバータ６に導入され、ここで燃焼ガス中の有害成
分（CO,HC,NOx）が三元触媒により清浄化されて排出さ
れる。

吸入空気の流量Qaはホットワイヤ式のエアフローメータ
７により検出され、アクセルペダルと連動する吸気絞り
弁８によってその流量が制御される。なお、エアフロー
メータ７のタイプとしては、ホットフィルム式でも良
く、要は吸入空気の流量を測定するものであればよい。

絞り弁８の開度TVOは絞り弁開度センサ９により検出さ
れ、エンジン１の回転数Neはクランク角センサ10により
検出される。また、ウォータジャケットの冷却水温Twは
水温センサ11により検出され、排気中の酸素濃度は酸素
センサ12により検出される。酸素センサ12はリッチから
リーンまで幅広く空燃比を検出し得る特性を持つもの等
が用いられる。さらに、スタータモータの作動はスター
トスイッチ13により検出される。

上記エアフローメータ7,絞り弁開度センサ9,クランク角
センサ10,水温センサ12およびスタートスイッチ13から
の出力はコントロールユニット20に入力される。

コントロールユニット20は第１図（Ａ）の手段33,35〜4
2または第１図（Ｂ）の手段51〜60としての全機能を有
し、CPU21,ROM22,RAM23およびI/Oポート24により構成さ
れる。CPU21はROM22に書き込まれているプログラムにし
たがってI/Oポート24より必要とする外部データを取り
込んだり、またRAM23との間でデータの授受を行ったり
しながら燃料噴射制御に必要な処理値を演算処理し、必
要に応じて処理したデータをI/Oポート24へ出力する。

I/Oポート24には各種センサやスイッチからの信号が入
力されるとともに、I/Oポート24からは噴射信号Siが出
力される。ここに、I/Oポート24は第１図（Ａ）または
第１図（Ｂ）の各出力手段42,60の機能を果たす。

ROM22はCPU21における演算プログラムを格納しており、
RAM23は演算に使用するデータをテーブルやマップ等の
形で記憶している。

第３図ないし第９図は請求項１の発明に対する実施例で
ある。

まず第３図は、燃料付着部の平衡状態温度Thおよび燃料
付着部の温度変化速度を求めるルーチンであり、同ルー
チンはタイマ同期で、たとえば1secごとに一度実行され
る。

P₁ではスタートスイッチ13がONであるか否かを判定し、
スタートスイッチ13がONであるときはクランキング中で
あると判断し、P₅で燃料付着部の平衡状態温度Thをその
ときの冷却水温Twに等しいとおいてP₇に進む。この逆
に、P₁でスタートスイッチ13がONでないときはクランキ
ングが終了したと判断し、P₂に進む。

P₂は第１図（Ａ）のフュエルカット中判定手段35の機能
を果たす部分で、ここではフュエルカット中であるか否
かを判定し、フュエルカット中であればP₆に進んで燃料
付着部のフュエルカット時の平衡状態温度を求め、フュ
エルカット中でないときはP₃,P₄に進んで燃料付着部の
ファイアリング時の平衡状態温度を求める。なお、フュ
エルカット時のファイアリング時の違いはあるが、いず
れも平衡状態温度であるため、記号としては以下共通の
Thを用いる。

P₃とP₄は第１図（Ａ）のファイアリング時平衡状態温度
設定手段37の機能を果たす部分で、その内容は先に提案
した装置と同じである。

P₃は冷却水温と吸気温度の各基準温度（冷却水温の基準
温度は80℃、吸気温度の基準温度は25℃）に対する燃料
付着部の基本平衡状態温度Th₀［℃］を算出する。この
基本平衡状態温度Th₀はシリンダに吸入される空気流量Q
cylとエンジン回転数Neから予め定まる値で、その特性
を第７図に示す。たとえば、同特性をマップとしてROM2
2に記憶させておき、そのときのQcyl（吸入負圧で置き
換えても同様のマップ特性となる。第８図において同
じ。）およびNeをパラメータとしてルックアップにより
求める。なお、Qcylはエンジン負荷に相当する。

P₄ではそのときの冷却水温Twと吸気温度Taに対する燃料
付着部の平衡状態温度Th［℃］を次式にて演算する。

Th＝Th₀−（80−Tw）×C1−（25−Ta）×C2 … ただし、C1およびC2は定数である。

つまり、Th₀の値は冷却水温が80［℃］，吸気温度が25
［℃］に対するものであるから、そのときの冷却水温Tw
と吸気温度Taがこれらの各温度よりも低ければ、その低
い分だけ燃料付着部の平衡状態温度も低く見積もる必要
があるのである。なお、C1,C2の値はマッチングにより
最適な値を設定する。

一方、P₆は第１図（Ａ）のフュエルカット時平衡状態温
度設定手段36の機能を果たす部分で、ここでは、そのと
きの冷却水温Twよりも一定値OFST1（たとえば10〜30℃
程度）だけ高い値をこの場合の燃料付着部の平衡状態温
度Thとおく。この一定値OFST1は吸気弁の温度の影響を
受ける度合に応じて定める。たとえば吸気弁に向かう燃
料割合が大きいほどOFST1の値を大きくする。

P₇は第１図（Ａ）の温度変化速度演算手段38の機能を果
たす部分で、ここではQcylとNeをパラメータとする第８
図のマップを参照して温度変化速度としての遅れ時定数
SPTF［％］を求める。なお、遅れ時定数が小さいほど温
度変化速度は大きい。

第４図から第６図のルーチンも先に提案した装置と同様
であり、先に提案した装置と相違するのは、フュエルカ
ット中はP₆で求めたThを用いて、燃料付着部の温度予測
値Tf、さらに過渡補正量Kathos等が求められる点であ
る。ただし、内容自体は同じであるため、概説するのに
止どめる。

まず、第４図は燃料付着部の温度予測値Tfを演算するた
めのルーチンで、第１図の温度予測値演算手段39の機能
を果たす部分である。このルーチンもタイマ同期で、た
とえば1secごとに一度実行される。

P₁₁,P₁₂では第３図のP₄〜P₆で求めた燃料付着部の平衡
状態温度ThおよびP₇で求めた遅れ時定数SPTFを入力し、
P₁₃で次式にしたがって燃料付着部の温度予測値Tfを
演算する。

Tf＝Th×SPTF＋Tf_-1×（１−SPTF） … ただし、Tf_-1は前回演算時のTfの値を意味させている。

この式は平衡状態温度Thの一次遅れとして燃料付着部
の温度予測値Tfが求められることを表している。

第５図は壁流補正量Kathosを演算するためのルーチン
で、第１図（Ａ）の壁流補正量演算手段40の機能を果た
す。このルーチンは10msecごとに一度実行される。

まず、P₂₁では吸気管３内における燃料壁流分の平衡付
着量Mfh［ms］を次式にて求める。

Mfh＝Avtp×Mfhtvo … ここで、Avtpは噴射弁部の燃料流量を意味し、エアフロ
ーメータ７にて検出される空気流量Qaを一次遅れで丙滑
化し、その平滑化した空気量から演算されるものであ
る。実際には、Avtpは噴射弁部流量相当パルス幅［ms］
として演算される。なお、Avtpの演算方法については先
に提案した装置と略同時期に本出願人が別出願で開示し
ている。このAvtpを求めるに際しては上記Tfは関与して
いない。

一方、Mfhtvoは付着倍率［単位は倍］で、これは燃料付
着部の温度予測値Tfを用いて求められる。たとえば、温
度予測値Tfの上下各基準温度Tf_iとTf_i+1に対する基準付
着倍率データMfhtf_iとMfhtf_i+1を用い、Tf,Tf_i,Tf_i+1に
よる補間計算で求める。記号の最後に付したｉは１から
４（あるいは５）までの整数であり、４つの各基準温度
（Tf₁〜Tf₄）あるいは各基準温度に対する基準付着倍率
データ（Mfhtf₁〜Mfhtf₄）を区別するために使用されて
いる。

なお、Mfhth_iは次式にて求められる。

Mfhtf_i＝Mfhq_i×Mfhn_i ただし、Mfhq_iは基準付着倍率負荷項で、α−Ｎ流量Qh₀
と燃料付着部の温度予測値Tfを用い補間計算付きで所定
のテーブルを参照して求める。なお、Qh₀は絞り弁開度T
VOと回転数Neから求められる絞り弁部の空気流量で、既
に公知のものである。Mfhn_iは基準付着倍率回転項で、
回転数Neから補間計算付きで所定のテーブルを参照して
求める。

P₂₂では分量割合Kmf［％］を次式にて求める。

Kmf＝Kmfat×Kmfn … ここで、Kmfatは基本分量割合［％］で、これも燃料付
着部の温度予測値Tfを用いて求められる。たとえば、α
−Ｎ流量Qh₀と温度予測値Tfとを用い、補間計算付きで
所定のマップを参照する。Kmfn［％］は分量割合回転補
正率で、回転数Neから補間計算付きで所定のテーブルを
参照する。

P₂₃では付着速度Vmf［％］を次式にしたがって演算す
る。

Vmf＝（Mfh−Mf）×Kmf … ここで、付着速度Vmfは壁流に取られる燃料流量を考慮
しての補正量であり、１回転当たり（１噴射当たり）の
量（つまり速度）として求められる。式における付着
量Mf［ms］は前回噴射終了時に壁流として流れる燃料量
である。

一方、式で得た付着速度Vmfを用いて今回の付着量Mf
［ms］が次式にて求められる。

Mf＝（Mf_-1REF）＋Vmf … 式中のMf_-1REFは前回噴射終了時（単位回転前）の付
着量を意味させており、これに今回の噴射時に加えられ
るVmfを加算した値が今回の噴射終了時点での付着量Mf
となる。この今回の付着量Mfの値が次回のVmfの演算時
に用いられる。式のMfがVmfの演算直前での値である
のに対して式左辺のMfはVmfの演算直後での値であ
る。したがって、内容的には式のMfの値を式右辺の
Mf_-1REFに入れて式左辺のMfを計算することになる。
式でMfとMf_-1REFとが出てくるのは、付着量を単位回
転ごとにサイクリックに求めていく構成であるため、前
回の値と今回の値とを区別する必要があるからである。

P₂₄は軽質燃料使用時における減速時のオーバーリーン
防止のための補正率Ghf［％］を次式にしたがって求
める。

Ghf＝Ghfgen … 式中のGhfgenは減量補正率で、加速（Vmf≧０のと
き）ではGhgen＝1.0とし、そうでないときは補正率負荷
項Ghfqと補正率回転項Ghfdnとのうちいずれか大なる値
を用いる。ここに、Ghfdnは補間計算付きでNe−Nset
（ただし、Nsetはアイドル時の目標回転数）のテーブル
を参照する。GhfqはAvtpから補間計算なしで所定のテー
ブルを参照する。

P₂₅では次式にしたがって壁流補正量Kathos［ms］を
求めてルーチンを終了する。

Kathos＝Vmf×Ghf … 第６図はインジェクタ４に出力すべき燃料噴射パルス幅
Ti［ms］を決定するためのルーチンで、第１図（Ａ）の
燃料噴射量決定手段41の機能を果たす。

P₃₁では次式にしたがってTiを演算する。

Ti＝（Tp×K_BLRC＋Kathos）×α＋Ts … 式において、Tp［ms］は基本噴射パルス幅で、エアフ
ローメータ出力（エンジン負荷）と回転数Neから求めら
れる。α［無名数］は酸素センサ12の出力に基づく空燃
比フィールドバック補正係数、K_BLRC［無名数］は基本
空燃比学習補正係数、Ts［ms］は無効パルス幅である。

なお、TiはI/Oポート24に転送され、ここでTiに応じて
噴射信号Siが作られる。

ここで、この例の作用を先に提案した装置との比較の上
に説明すると、第９図はフュエルカットが長く行なわ
れ、その後に加減速を行った場合の変化を示す。

同図において、先に提案した装置によれば、空燃比（図
ではA/Fで示す）が、破線で示すように、リカバー直後
に絞り弁開度TVOがステップ的に立ち上がった後にリッ
チ化し、TVOが小さくなった後にリーン化している。

この理由は、フュエルカット中は燃料付着部の温度が冷
却水温Twよりも少し（たとえば約15〜20℃ほど）高いと
ころに落ち着き、壁流が蒸発しやすくなるからである。
ところが、先に提案した装置によれば、燃料付着部のフ
ュエルカット中の平衡状態温度Thは、クランキング時と
同じに冷却水温Twに等しいとみなされることから、フュ
エルカットが長引くと、燃料付着部の温度予測値Tfが、
二点鎖線で示したように、冷却水温twにまで低下してし
まうのである。つまり、燃料付着部の温度と冷却水温と
の温度差だけTfにずれが生ずるのである。

これに対して、この例によれば、この温度差として一定
値OFST1が導入され、冷却水温TwよりもこのOFST1だけ高
い値が、燃料付着部のフュエルカット中の平衡状態温度
Thとして、実線で示すように設定される。このため、フ
ュエルカットが長引いても、燃料付着部の温度予測値Tf
は、破線で示すようにTw＋OFST1の値にまでしか低下す
ることがない。このため、この場合の温度予測値Tfによ
れば、先に提案した装置より壁流補正量Kathosが少なめ
に演算される。この結果、空燃比の変化は、フュエルカ
ットからのリカバー直後の加減速においても、実線で示
すように滑らかとなり、リッチ化やリーン化が避けられ
ている。これにより、たとえば、ハイウエイのだらだら
と長く続く下り坂などで、フュエルカットが長く行なわ
れた直後にも、三元触媒の転化率を高く保って排気ガス
浄化性能を最適にするとともに、良好な運転性を得るこ
とができる。

次に、第10図ないし第16図は請求項２の発明に対する実
施例である。

第10図は壁流補正用温度Twfを求めるルーチンで、第３
図と同様にタイマ同期でたとえば1secごとに一度実行さ
れる。Twfは前述の実施例における燃料付着部の温度予
測値Tfに対応するものとして導入されているが、内容は
Tfと若干相違する。ただし、このTwfが第５図で示したK
thosの計算においてTwに換えて用いられることに変わり
はない。つまり、Twfを用いて付着倍率Mthtvoと基本分
量割合Kmfatが計算される。

P₄₁は第１図（Ｂ）のファイアリング時判定手段51の機
能を果たす部分で、ここではファイアリング時あるかど
うか判定し、そうでなければS₄₂に進む。

P₄₂は第１図（Ｂ）の壁流補正用温度初期値設定手段52
の機能を果たす部分で、ここでは冷却水温Twから第12図
のテーブルを参照して壁流補正用温度の初期値Inwft
［℃］を求める。同図において１点鎖線がInwft＝Twの
ラインであり、ここでは吸気弁に向けて噴射する構成で
あるため、吸気弁に向かう噴射燃料の割合に応じて、実
線のようにTwよりも低い値となるように設定する。な
お、吸気ポートに向けて燃料の総てを噴射する場合には
吸気弁の温度の影響を受けることがないのでInwft＝Tw
で構わない。

P₄₃,P₄₄は第１図（Ｂ）のフュエルカット中判定手段55
の機能を果たす部分である。P₄₃ではエンジンが非回転
時にあるかどうか、P₄₄ではスタートスイッチがONであ
るかどうかをみて、エンジンが回転しておりかつスター
トスイッチがONにあることより始動直前にあると判断し
た場合、P₄₃でエンジンが回転していないことよりエン
スト時である判断した場合は、いずれもP₄₅に進む。こ
れに対して、エンジンが回転しておりかつスタートスイ
ッチがONにないことよりフュエルカット中であると判断
した場合はP₄₆に進む。

P₄₅では次式により、P₄₆では次式によりそれぞれ壁
流補正用温度Twfを求める。ここに、P₄₆にて第１図
（Ｂ）のフュエルカット時平衡状態温度設定手段56とフ
ュエルカット時壁流補正用温度演算手段57の機能が果た
される。

Twf＝Inwft×ENSTSP＃ ＋Twf_-1sec×（１−ENSTSP＃） … Twf＝（Inwft＋OFST2）×FCTSP＃ ＋Twf_-1sec（１−FCTSP＃） … ただし、式，式において Twf_-1sec:1sec前のTwf ENSTSP＃［％］：始動前またはエンスト時の温度変化割
合（一定値） FCTSP＃［％］：フュエルカット時の温度変化割合（一
定値） OFST2［℃］：オフセット量（一定値） である。なお、OFST2についても、前記OFST1と同様に、
噴射燃料のうち吸気弁に向かう割合に応じて定める。

ここに、Twfは式，式のいずれにおいても一次遅れ
の値であるが、式の場合が初期値Inwftに向かって収
束するのに対し、式の場合には初期値Inwftよりもオ
フセット量OFST2だけ高い値に向かって収束する。この
値Inwft＋OFST2はフュエルカット時の平衡状態温度を定
めるものであり、第12図では破線の位置に相当する。

一方、P₄₁でファイアリング時であると判断すればP₄₇に
進む。

P₄₇は第１図（Ｂ）の温度変化速度演算手段53の機能を
果たす部分で、ここでは吸入空気量Qaから第13図のテー
ブルを参照してファイアリング時の温度変化割合Fltsp
［％］を求める。同図においてQaが増すほどFltspの値
を大きくしているのは、Qaが大きくなるほど単位時間当
たりの燃焼発生熱が大きくなり、燃料付着部への伝熱の
速度が早くなるからである。

P₄₈は第１図（Ｂ）のファイアリング時壁流補正用温度
演算手段54の機能を果たす部分で、ここでは次式によ
りファイアリング時の壁流補正用温度Twf［℃］を一次
遅れで求める。

Twf＝Tw×Fltsp＋Twf_-1sec×（１−Fltsp） … 第11図は壁流補正用温度のイニシャライズのためのルー
チンで、P51では冷却水温Twから壁流補正用温度の初期
値Inwftを計算し、P52でTwf＝Inwftと置く。

ここで、この例の作用を説明する。壁流補正用温度Twf
は緩機中になると、第15図で示すように冷却水温Twと一
致することになるが、始動直後のTwfは第14図で示すよ
うに壁流補正用温度の初期値Inwftから始まって一次遅
れで冷却水温Twに収束する。なお、第14図は始動直後
の、第15図は緩機中（第14図と同一水温で加速した場
合）の各波形で、図中のIg/swはイグニッションスイッ
チ、スタータ/swはスタータスイッチの略語である。

ここに、TwfがTwと一致するまではTwfがTwよりも低く設
定されるため、この場合のTwfによればTwに対するより
も多目の壁流補正量Kathosが計算される。これは、Twf
はもともと吸気弁の温度の影響を受ける場合を考慮する
値であるから、始動直後のTwfはTwと一致させてしかる
べきともいえるのであるが、壁流として奪われる燃料分
に対応してインジェクタからの燃料噴射量を増量するこ
とで、シリンダ内の空燃比を一定に保とうする立場から
すれば、多い目のほうから補正をするほうが現実的であ
り、少ないほうから補正するよりもやりやすいのであ
る。この結果、始動直後の空燃比の変動を防止して、緩
機中や緩機後並みにほぼ一定の空燃比を保つことができ
ることとなり、運転性と排気エミッションが向上する。

また、フュエルカットが長引いた後に加速を行った場合
の波形を第16図に示すと、この場合のTwfはその初期値I
nwfよりも一定値OFST2だけ高い温度までしか低下するこ
とがないので、第３図に関して述べたと同様の効果が得
られる。つまりOFST2がないと、フュエルカットが長く
継続した後の状態では、Twfはその初期値Inwftまで低下
する。一方、その状態では冷却水温Twと燃料付着部の温
度に温度差が生じ、燃料付着部の温度のほうがTwよりも
所定値だけ高くなる。

このため、フュエルカット直後に初期値Inwftから壁流
補正量Kathosを計算すると、補正量が過多となって空燃
比をリッチにしてしまう。そこで、フュエルカット中は
Twfの収束する温度をInwftよりもOFST2だけ高めに設定
しておくことで、補正量Kathosが少なく計算されるよう
にし、これにてフュエルカットからのリカバー直後の加
減速においても、空燃比のリッチ化やリーン化を避ける
のである。

なお、この出願とほぼ同時期に提案した装置によれば、
気筒別壁流補正のための気筒別増量ゲイン（加速時はGz
twp,減速時はGztwm）や割込み噴射のための気筒別非同
期噴射ゲインGztwを導入してあるが、これらの値（テー
ブル値）をTwfから求めるようにすることもできる。参
考のため、この場合の気筒別壁流補正量Chosnと気筒別
割込み噴射量Injsetnをも第14図〜第16図に示してあ
る。

（発明の効果） 請求項１の発明によれば、フュエルカット中は冷却水温
よりも所定値だけ高めの値を、燃料付着部のフュエルカ
ット時の平衡状態温度として用いることとしたため、長
くフュエルカットが継続された直後に加減速を行っても
最適な排気ガス浄化性能と運転性を得ることができる。

請求項２の発明によれば、壁流補正用温度の初期値を冷
却水温よりも所定値だけ低めに設定するとともに、この
初期値よりもさらに所定値だけ高めの値をフュエルカッ
ト時の平衡状態温度として設定し、この平衡状態温度に
収束する値を壁流補正用温度としたため、始動直後でも
緩機中や緩機後並みの安定した空燃比を実現できるとと
もに、長くフュエルカットが継続された直後に加減速を
行っても最適な排気ガス浄化性能と運転性を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）と第１図（Ｂ）は請求項１と請求項２の各
発明に対するクレーム対応図、第２図は各請求項の発明
に共通する一実施例の制御システム図、第３図ないし第
６図は請求項１の発明に対する一実施例の制御動作を説
明するための流れ図、第７図と第８図はこの実施例の燃
料付着部の平衡状態温度と燃料付着部の温度変化速度と
しての遅れ時定数の各特性図、第９図はこの実施例の作
用を説明するためのタイミングチャートである。 第10図と第11図は請求項２の発明に対する一実施例の制
御動作を説明するための流れ図、第12図と第13図はこの
実施例の壁流補正用温度の初期値Inwftとファイアリン
グ時の温度変化割合Fltspの各特性図、第14図ないし第1
6図はそれぞれこの実施例の始動直後、暖機中およびフ
ュエルカット直後の加速時の３つの運転域での作用を説
明するためのタイミングチャートである。 第17図は従来例の噴射位置を示す模式図である。 １……エンジン、３……吸気管、４……インジェクタ
（燃料噴射装置）、７……エアフローメータ（エンジン
負荷センサ）、９……絞り弁開度センサ、10……クラン
ク角センサ（エンジン回転数センサ）、11……冷却水温
センサ、12……酸素センサ、20……コントロールユニッ
ト、31……エンジン回転数センサ、32……エンジン負荷
センサ、33……基本噴射量演算手段、34……冷却水温セ
ンサ、35……フュエルカット中判定手段、36……フュエ
ルカット時平衡状態温度設定手段、37……ファイアリン
グ時平衡状態温度演算手段、38……温度変化速度演算手
段、39……温度予測値演算手段、40……壁流補正量演算
手段、41……噴射量決定手段、42……出力手段、43……
燃料噴射装置、51……ファイアリング時判定手段、52…
…壁流補正用温度初期値設定手段、53……温度変化速度
演算手段、54……ファイアリング時壁流補正用温度演算
手段、55……フュエルカット中判定手段、56……フュエ
ルカット時平衡状態温度設定手段、57……フュエルカッ
ト時壁流補正用温度演算手段、58……壁流補正量演算手
段、59……噴射量決定手段、60……出力手段、61……吸
気ポート壁、62……吸気弁。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの回転数と負荷をそれぞれ検出す
   るセンサと、 この回転数と負荷の検出値に基づいて基本噴射量を演算
   する手段と、 エンジンの冷却水温を検出するセンサと、 フュエルカット中であるかどうかを判定する手段と、 フュエルカット中であることが判定された場合に前記冷
   却水温よりも所定値高い値を燃料付着部のフュエルカッ
   ト時の平衡状態温度として設定する手段と、 フュエルカット時でないことが判定された場合に前記回
   転数と負荷の検出値に基づいて燃料付着部のファイアリ
   ング時の平衡状態温度を設定する手段と、 前記負荷の検出値に基づいて前記燃料付着部の温度変化
   速度を演算する手段と、 この温度変化速度と前記いずれかの平衡状態温度に基づ
   いて燃料付着部の温度予測値を演算する手段と、 この温度予測値を少なくとも用いて壁流補正量を演算す
   る手段と、 この壁流補正量にて前記基本噴射量を補正して、出力す
   べき燃料噴射量を決定する手段と、 この噴射量の少なくとも一部を吸気弁部に向けて燃料噴
   射を行う装置に出力する手段と を備えることを特徴とするエンジンの空燃比補正装置。
2. 【請求項２】エンジンの回転数と負荷をそれぞれ検出す
   るセンサと、 この回転数と負荷の検出値に基づいて基本噴射量を演算
   する手段と、 エンジンの冷却水温を検出するセンサと、 ファイアリング時であるかそれ以外であるかを判定する
   手段と、 ファイアリング時以外であることが判定された場合に前
   記冷却水温の検出値よりも所定値だけ低い値を壁流補正
   用温度の初期値として設定する手段と、 ファイアリング時であることが判定された場合に前記負
   荷の検出値に基づいてファイアリング時の前記壁流補正
   用温度の変化速度を演算する手段と、 この変化速度と前記初期値と前記冷却水温の検出値を用
   いてファイアリング時の壁流補正用温度を演算する手段
   と、 フュエルカット中であるかどうかを判定する手段と、 フュエルカット中であることが判定された場合に前記初
   期値よりも所定値高い値をフュエルカット時の平衡状態
   温度として設定する手段と、 この平衡状態温度とフュエルカット時の温度変化速度か
   らフュエルカット時の壁流補正用温度を演算する手段
   と、 このフュエルカット時の壁流補正用温度または前記ファ
   イアリング時の壁流補正用温度のいずれかを少なくとも
   用いて壁流補正量を演算する手段と、 この壁流補正量にて前記基本噴射量を補正して、出力す
   べき燃料噴射量を決定する手段と、 この噴射量の少なくとも一部を吸気弁に向けて燃料噴射
   を行う装置に出力する手段と を備えることを特徴とするエンジンの空燃比補正装置。