JPH08261046A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】理論空燃比制御と希薄空燃比制御との切替時に
おいて、ショックの発生を抑制し、燃費の向上を図る。 【構成】 電子制御装置（ＥＣＵ）はエンジン回転が下
がる直前のエンジン回転数と、上がる直前の回転数をそ
れぞれ最大値、最小値とする。次に差を算出する。次に
最大値に基づいて、基準値と、対応する補正係数Ａｎを
テーブルを使用して選択する。次にショックの有無を基
準値と差に基づいて判定する。ショックの有無により、
補正係数Ａｎに０．５°を加減算して補正係数Ａｎを更
新する。この後、スロットル開度基準値ｔＴＡＬＮＳＴ
を算出するとともに、対応する補正係数Ａｎを選択し、
現在のスロットル開度が切替判定値（ｔＴＡＬＮＳＴ−
Ａｎ）以上か否かを判定する。判定値以上であれば、理
論空燃比制御を行う。現在のスロットル開度が判定値未
満であれば、希薄空燃比制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、機関の運転状態に応
じて理論空燃比又は希薄空燃比のいずれかの空燃比に切
り替えが可能な内燃機関の空燃比制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、排気公害の防止とともに燃費対策
として内燃機関（以下、エンジンという）の空燃比をリ
ーン状態で運転するリーンバーンシステムが採用されて
いる。すなわち、機関に送られる混合気中の空気と燃料
の重量比を制御し、排ガス中の有害成分をより低く抑え
るとともに、熱効率を高めるようとするものである。
又、空燃比を制御する場合、単に空燃比を理論的に定ま
る理論空燃比によって制御するのみではなく、機関の負
荷、回転数が所定の範囲にあるならば、理論空燃比より
も熱効率が良く、しかも排ガス中の有害成分の少ない希
薄空燃比に切り替えて空燃比を制御する制御装置も提案
されている。

【０００３】このような空燃比制御装置においては、機
関増速時に空燃比を理論空燃比若しくはそれ以上の濃厚
な空燃比に切り替えて機関の失火や出力低下を避け、排
気系の過熱を防止するように制御するとともに比較的負
荷の低い機関定常運転時には希薄空燃比に切り替えて排
ガス中の有害成分の低減を図り、熱効率を高めるように
している。

【０００４】このような空燃比制御装置は、エンジンの
運転状態に応じて、例えばエンジンに高負荷がかかった
際には、希薄空燃比から理論空燃比、すなわち比較的濃
厚な空燃比制御に直ちに切り替わるため、急激に出力が
増大して運転者に増速ショックを与え、逆に理論空燃比
から希薄空燃比制御が切り替わるため、瞬間にエンジン
出力が低下して運転者に少なからぬ減速ショックを与え
る結果になる。このため、このエンジンを搭載した車両
に不慣れな運転者にあっては、ドライバビリテイが悪化
する問題がある。

【０００５】この問題を解消するために、特開昭５９−
７７４１号のものが提案されている。この技術は、エン
ジンの負荷に応じて空燃比を理論空燃比と希薄空燃比の
間で切替制御する場合、空燃比を切り替える際、徐々に
燃料噴射量を減少又は増加させて、理論空燃比から希薄
空燃比へ、或いは、希薄空燃比から理論空燃比へ移行さ
せるようにするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
空燃比を切り替える際、徐々に燃料噴射量を減少又は増
加させると、かなりゆっくり燃料噴射量を変化させる必
要があり、このとき。希薄空燃比でも理論空燃比でもな
い中間空燃比での制御時間が増加することになる。この
中間空燃比は、図９に示すように特にＮＯ_X の排出量が
非常に多い領域であり、しかも理論空燃比と違って三元
触媒で浄化できない領域であるため、中間空燃比の制御
は大気汚染を招く虞がある。

【０００７】又、上記の従来技術では、理論空燃比制御
と希薄空燃比制御との切替えをスロットル開度より行っ
ている。すなわち、設定スロットル開度よりもスロット
ル開度が小さい時は希薄空燃比で、設定スロットル開度
よりもスロットル開度が大きい時は理論空燃比で制御す
るようにしている。このスロットル開度は、エンジン回
転数によって一義的に決定される一定値であるため、エ
ンジン性能のばらつき、或いはエンジンの使用年数の違
いなどにより、理論空燃比から希薄空燃比に切り替わっ
た直後にショックを発生する。

【０００８】図６はスロットル開度に対するエンジント
ルクの特性図である。図６に示すように、希薄空燃比よ
りも理論空燃比の方がトルクが大きく、スロットル開度
が大きくなるほど両者間のトルクの差が拡大する。この
ため、例えば理論空燃比制御から希薄空燃比制御の切替
えをスロットル開度の大きなところで行うと、急激なト
ルクダウンによってショックを発生する。スロットル開
度の小さいところで理論空燃比制御と希薄空燃比制御の
切替ポイントを設定した場合、ショックの発生はなくな
る、しかし、燃費を良くしたいためには、希薄空燃比の
領域を拡大したいため、実際には、ショックの発生しな
い限界の領域をねらってできるだけスロットル開度の大
きいところに理論空燃比制御と希薄空燃比制御との切替
ポイントを設定している。このため、車両の相違によ
り、ショックの発生を伴うことになる。

【０００９】又、理論空燃比制御と希薄空燃比制御との
切替は、その時の気象条件等の周囲の環境によっても異
なる。従って、上記技術では、これらの環境の変化に対
応することができず、あるエンジンの、ある環境のもと
でショックが生じないように燃料噴射量を適合させて
も、周囲の環境が変われば、ショックが発生する可能性
がある。

【００１０】この発明の目的は上記の問題点を解消する
ためになされたものであって、理論空燃比制御と希薄空
燃比制御との切替時において、ショックの発生を抑制し
て、ドライバビリティを向上するとともに、燃費の向上
を図ることができる内燃機関の空燃比制御装置を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに請求項１の発明は、理論空燃比制御と希薄空燃比制
御との切り替えを機関運転状態に応じた切替判定値に基
づいて行う内燃機関の空燃比制御装置であって、理論空
燃比制御と希薄空燃比制御の切替時に機関の燃焼変動を
検出する燃焼変動検出手段と、前記検出された機関の燃
焼変動が基準値と異なった場合、前記両制御の切替判定
値を変更する変更手段を備えた内燃機関の空燃比制御装
置をその要旨としている。

【００１２】

【作用】上記の構成により、機関運転状態に応じて理論
空燃比制御と希薄空燃比制御との切替時に、燃焼変動検
出手段は、機関の燃焼変動を検出する、変更手段は、機
関の燃焼変動が基準値と異なった場合、前記両制御の切
替判定値を変更する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明における内燃機関の空燃比制御
装置を具体化した一実施例を図１〜図８に従って説明す
る。

【００１４】図１はこの実施例の自動車に搭載された内
燃機関の空燃比制御装置を含むガソリンエンジンシステ
ム（１気筒分のみ図示した）を示す概略構成図である。
内燃機関としてのエンジン１のシリンダブロック２に
は、複数のシリンダボア３が形成されている。シリンダ
ブロック２の上側には各シリンダボア３を閉塞するよう
にシリンダヘッド４が組付けられている。各シリンタボ
ア３にはピストン５が上下動可能に設けられている。ピ
ストン５はコンロッド６を介してクランクシャフト１ａ
に連結されている。そして、ピストン５、シリンダボア
３及びそのボア３の上方を覆うシリンダヘッド４によっ
て囲まれる空間が燃焼室７となっている。

【００１５】シリンダヘッド４には、各燃焼室７のそれ
ぞれに対応して点火プラグ８が設けられている。同ヘッ
ド４には、各燃焼室７に連通する吸気ポート９及び排気
ポート１０がそれぞれ設けられている。各ポート９，１
０には、吸気通路１１及び排気通路１２がそれぞれ接続
されている。各ポート９，１０には、開閉用の吸気バル
ブ１３及び排気バルブ１４がそれぞれ設けられている。
各バルブ１３，１４はカムシャフトを含む動弁装置（図
示しない）によりクランクシャフト１ａの回転に連動し
て駆動される。各バルブ１３，１４の開閉に関するタイ
ミングはクランクシャフト１ａの回転に同期する。すな
わち、各バルブ１３，１４はエンジン１の吸気行程、圧
縮行程、爆発・膨張行程及び排気工程の一連の行程に同
期して、所定のタイミングで開閉される。

【００１６】吸気通路１１の入口側にはエアクリーナ１
５が設けられている。吸気通路１１の途中には、同通路
１１を通過する空気の脈動を平滑化するためのサージタ
ンクが設けられている。このサージタンク１６の下流側
において、各シリンダボア３に対応する吸気ポート９の
近傍には、燃料供給手段としての燃料噴射用のインジェ
クタ１７がそれぞれ設けられ、吸気通路７に燃料が取り
込まれるようになっている。周知のように、このインジ
ェクタ１７には、図示しないフューエルタンクから燃料
ポンプの動作により所定圧力の燃料が供給されるように
なっている。そして、そのインジェクタ１７から噴射さ
れて吸気通路１１に取込まれた燃料と外気との混合気
が、吸気バルブ１３の開かれる際に、吸気ポート９を通
じて燃焼室７へ導入される。又、燃焼室７に導入された
混合気が爆発・燃焼されることにより、ピストン５及び
クランクシャフト１ａ等を介してエンジン１の駆動力が
得られる。さらに、燃焼室７にて燃焼された既燃焼ガス
は、排気バルブ１４が開かれる際に、排気ポート１０か
ら排気通路１２を通じて外部へと排出される。排気通路
１２の出口側には、排気を浄化するための三元触媒を内
蔵してなる触媒コンバータ１８が設けられている。従っ
て、排気通路１２へ排出された燃焼後の排気ガスは触媒
コンバータ１８で浄化された後に外部へ排出される。

【００１７】サージタンク１６の上流側には、アクセル
ペダル（図示しない）の操作に連動して開閉されるスロ
ットルバルブ１９が設けられている。そして、このスロ
ットルバルブ１９の開度（スロットル開度）が調節され
ることにより、吸気通路１１に対する外気の取込み量、
すなわち、吸気量Ｑが調節される。

【００１８】スロットルバルブ１９の近傍には、スロッ
トルポジションセンサ３１が設けられている。このセン
サ３１はスロットル開度ＴＡを検出し、その検出結果に
応じた信号を出力する。このセンサ３１には、周知のア
イドルスイッチ（図示しない）が内蔵されている。この
アイドルスイッチはスロットルバルブ１９が全閉となっ
たときに「オン」され、それを示すアイドル信号ＩＤＬ
を出力する。

【００１９】エアクリーナ１５の近傍には、吸気温セン
サ３２が設けられている。このセンサ３２は吸気通路１
１に取り込まれる吸気の温度（吸気温）ＴＨＡを検出
し、その検出結果に応じた信号を出力する。さらに、ス
ロットルバルブ１９よりも上流側には、外部からの吸気
通路１１に取込まれる吸気量Ｑを検出する吸気量検出手
段としての周知のエアフローメータ３３が設けられてい
る。

【００２０】排気通路１１の途中には酸素センサ３４が
設けられている。このセンサ３４はエンジン１から排出
される排気ガス中の特定成分の濃度としての酸素濃度Ｏ
Ｘを検出し、その検出結果に応じた信号を出力する。こ
の酸素センサ３４は、理論空燃比近傍で、出力電圧が急
変する特性を有し、空燃比制御のために使用される。す
なわち、エンジン１に供給される空気と燃料の空燃比を
そのエンジン１の運転状態に応じた目標空燃比に合致さ
せるために、インジェクタ１７をもってエンジン１に供
給すべき燃料量が上記センサ３４の検出結果に基づいて
制御される。シリンダブロック２には水温センサ３５が
設けられている。このセンサ３５はエンジン１の冷却水
の温度（冷却水温）ＴＨＷを検出し、その検出結果に応
じた信号を出力する。

【００２１】各シリンダボア３に対応する点火プラグ８
には、ディストリビュータ２０により、分配された点火
信号が印加される。ディストリビュータ２０はイグナイ
タ２１から出力される高電圧をクランクシャフト１ａの
回転角度、即ちクランク角度に同期して各点火プラグ８
に分配する。各点火プラグ８における点火時期は、イグ
ナイタ２１から出力される高電圧の出力タイミングによ
って決定される。そして、イグナイタ２１を所定の指令
信号に基づいて制御することにより、点火プラグ８にお
ける点火時期が制御される。即ち、点火時期制御が行わ
れる。

【００２２】ディストリビュータ２０にはクランクシャ
フト１ａの回転に連動して回転されるロータ（図示しな
い）が内蔵されている。デイストリビュータ２０には回
転数センサ３７と、気筒判別センサ３８が設けられてい
る。回転数センサ３７はロータの回転からエンジン１の
回転数（エンジン回転数）ＮＥを検出し、その検出結果
に応じた信号を出力する。気筒判別センサ３８は同じく
ロータの回転からクランク角度における基準位置を所定
の割合で検出し、その検出結果を示す基準信号を出力す
る。この実施例では、エンジン１の一連の行程な対して
クランクシャフト１ａが２回転するものとし、回転数セ
ンサ３７では１パルス当たり３０°の割合でクランク角
度が検出される。又、気筒判別センサ３８では１パルス
当たり３６０°の割合でクランク角度が検出される。

【００２３】この実施例では、電子制御装置（ＥＣＵ）
５１は前記各センサ３１〜３８において検出される信号
を入力する。このＥＣＵ５１は本発明の燃焼変動検出手
段及び変更手段を構成している。そしてＥＣＵ５１はこ
れらの検出信号に基づき、エンジン１の点火時期制御、
燃料噴射量制御及び空燃比制御等をそれぞれ実行するた
めに、各インジェクタ１７及びイグナイタ２１等をそれ
ぞれ制御する。

【００２４】図２にブロック図で示すようにＥＣＵ５１
は中央処理装置（ＣＰＵ）５２、所定の制御プログラム
等を予め記憶した読出し専用メモリ（ＲＯＭ）５３、Ｃ
ＰＵ４２の演算結果を一時記憶するランダムアクセスメ
モリ（ＲＡＭ）５４、予め記憶されたデータを保存する
バックアップＲＡＭ５５及びタイマカウンタ５６等を備
えている。ＥＣＵ５１はこれら各部と外部入力回路５７
及び外部出力回路５８等とをバス５９によって接続した
理論演算回路として構成されている。

【００２５】ＲＯＭ５３には、前述した点火時期制御、
燃料噴射量制御、空燃比制御及びアイドル回転数制御等
に係る所定のプログラム等が予め記憶されている。ＲＡ
Ｍ５４には、ＣＰＵ５２の演算結果等が一時記憶され
る。バックアップＲＡＭ５５には、予め記憶されたデー
タが保持される。

【００２６】外部入力回路５６には、前記スロットルセ
ンサ３１、吸気温センサ３２、エアフローメータ３３、
酸素センサ３４、水温センサ３５、回転数センサ３６、
及び気筒判別センサ３７がそれぞれ接続されている。一
方、外部出力回路４７には、インジェクタ１７、及びイ
グナイタ２１がそれぞれ接続されている。

【００２７】そして、ＣＰＵ５２は外部入力回路５６を
介して入力されるエアフローメータ３３、各センサ３
１，３２，３４〜３７等からの信号を入力値として読み
込む。この入力値の読み込みの際、外部入力回路５６で
は、スロットルセンサ３１、エアフローメータ３３、水
温センサ３５及び酸素センサ３４からの入力値がアナロ
グ・デジタル変替処理されるようになっている。又、外
部入力回路５６では、回転数センサ３７、気筒判別セン
サ３８等からの入力値が波形成形処理されるようになっ
ている。そして、ＣＰＵ５２はエアフローメータ３３、
各センサ１４，３１，３２，３４〜３７等から読み込ん
だ入力値に基づきインジェクタ１７、及びイグナイタ２
１等を好適に制御する。

【００２８】次に、上記のガソリンエンジンシステムに
おいて、ＥＣＵ５１により実行される各種制御のうち、
空燃比制御の処理内容について図３及び図４を参照して
説明する。

【００２９】図３はＥＣＵ５１により実行される「空燃
比制御のメインルーチン」を示すフローチャートであ
り、所定の間隔をもって周期的に実行される。又、図４
は前記メインルーチンを実行するときに、実行される
「ΔＮＥ算出及びＡn 算出のサブルーチン」を示すフロ
ーチャートである。なお、エアフローメータ３３、各セ
ンサ１４，３１，３２，３４〜３７等からその時々に読
み込んだ入力値は予めＲＡＭ５４に格納されている。

【００３０】まず、「空燃比制御のメイン算出ルーチ
ン」について説明する。処理がこのルーチンへ移行する
と、ステップ１００において、希薄空燃比制御中か否
か、及びステップ１０１において、前回理論空燃比制御
中であったか否かを判定する。この両ステップにおい
て、理論空燃比制御から希薄空燃比制御に切り替わった
直後が否かを判定するのである。ステップ１０２におい
て、加速中か否かを判定する。すなわち、前回入力値で
あるエンジン回転数ＮＥ_i-1 よりも今回入力値であるエ
ンジン回転数ＮＥ_i が大きいか否かを判定する。ステッ
プ１０２において、加速中、すなわちエンジン回転数Ｎ
Ｅ_i-1 よりも今回入力値であるエンジン回転数ＮＥ_i が
大であれば、ステップ１０３に移行し、同ステップにお
いてΔＮＥ算出を許可する。又、前記ステップ１００乃
至ステップ１０２において、「ＮＯ」と判定した場合に
は、ステップ１０４に移行する。

【００３１】なお、このΔＮＥの算出は理論空燃比制御
から希薄空燃比制御に切り替わった直後で、かつ、トル
クショックの発生が加速中に限定されるため、ΔＮＥの
算出を加速中の場合にのみ行うのである。従って、加速
中でのみΔＮＥの算出の許可を与える。

【００３２】ここで、ステップ１０３において許可され
たΔＮＥ算出及びＡn 算出のサブルーチンを図４に従っ
て説明する。このサブルーチンに移行すると、ステップ
２００においてΔＮＥの算出が許可されているか否かを
判定し、許可されていなければ、このサブルーチンを終
了する。又、許可されていれば、ステップ２０１に移行
する。ステップ２０１においてはエンジン回転が下がる
直前のエンジン回転数ＮＥを記憶し、これを最大値ＮＥ
ＭＡＸとする。次に、ステップ２０２において、エンジ
ン回転が上がる直前のエンジン回転数ＮＥを記憶し、こ
れを最小値ＮＥＭＩＮとする。そして、ステップ２０３
において、差（振幅）を算出する。すなわち、 ΔＮＥ＝ＮＥＭＡＸ−ＮＥＭＩＮ を算出する。

【００３３】このステップ２０１〜２０３においては、
図５に示すように理論空燃比制御から希薄空燃比制御の
切り替わり後のエンジン回転ハンチングの最初の振幅
（回転変動幅＝ΔＮＥ）を算出するのである。ステップ
２０１〜２０３がこの発明における燃焼変動検出手段を
構成している。

【００３４】次にステップ２０４において、最大値ＮＥ
ＭＡＸに基づいて、トルクショック有りを判定するため
の判定レベル（基準値）ΔＮＥＳＫと、対応する補正係
数Ａｎ（この実施例では、ｎ＝１，２，３，４，５）を
図７に示すテーブルを使用して選択する。ステップ２０
７はトルクショック基準値選定手段を構成している。

【００３５】なお、図７に示す判定レベルΔＮＥＳＫ
は、次のようなことから求められている。すなわち、理
論空燃比制御から希薄空燃比制御に切り替わった時のエ
ンジン回転数の動向は、図５に示すように切り替わり直
後からハンチングを開始し、次第にその振幅は、小さく
なっていく。このとき、ハンチングの最小の振幅（回転
振幅幅）はΔＮＥ（ΔＮＥ＝ＮＥＭＡＸ−ＮＥＭＩＮ）
とすると、ΔＮＥがある値以上になると、トルクショッ
クが発生することが判明した。さらに、このトルクショ
ックを発生するΔＮＥの大きさは、その時のエンジンの
回転数によって変化することも分かった。そのため、こ
の実施例では、あるエンジン回転数におけるトルクショ
ックが発生するΔＮＥ、すなわち、判定レベルΔＮＥＳ
Ｋは試験値によって測定して得られたものである。

【００３６】続いて、ステップ２０５において、トルク
ショックの有無を判定する。すなわち、ΔＮＥがその時
の最大値ＮＥＭＡＸに基づいて選択された判定レベルΔ
ＮＥＳＫよりも以上か否かを判定する。ステップ２０５
はトルクショック判定手段を構成している。ステップ２
０５において、回転変動幅ΔＮＥが判定レベルΔＮＥＳ
Ｋ以上のときは、トルクショック有りとの判定をし、ス
テップ２０６に移行して、前記ステップ２０４で選択し
た補正係数Ａｎに０．５°を加算して補正係数Ａｎを更
新し、図７のテーブルにおける補正係数Ａｎを書き換え
る。すなわち、ステップ２０６において補正係数を大き
くするのである。例えば、ＮＥＭＡＸが２０００ｒｐｍ
未満のときは、補正係数Ａ１を０．５°に加算した値に
更新（学習）するのである。なお、この実施例では補正
係数Ａｎの初期値は０に設定されている。

【００３７】又、ステップ２０５において、回転変動幅
ΔＮＥが判定レベルΔＮＥＳＫ未満のときは、トルクシ
ョック無しとの判定をし、ステップ２０８に移行して、
前記ステップ２０４で選択した補正係数Ａｎから０．５
°を減算して補正係数Ａｎを更新し、図７のテーブルに
おける補正係数Ａｎを書き換える。すなわち、補正係数
Ａｎを小さくするのである。例えば、ＮＥＭＡＸが２０
００ｒｐｍ以上、２２００ｒｐｍ未満のときは、補正係
数Ａ２から０．５°を減算した値に更新（学習）するの
である。そして、ステップ２０６、２０８において補正
係数を更新後、ステップ２０７において、ΔＮＥ算出を
禁止し、このサブルーチンを抜け出る。前記ステップ２
０６，２０８が補正係数学習手段を構成している。そし
て、前記トルクショック基準値選定手段、トルクショッ
ク判定手段、補正係数学習手段によりこの発明における
変更手段を構成している。

【００３８】前記サブルーチンが終了すると、メインル
ーチンに戻り、ステップ１０４において，現在のエンジ
ン回転数ＮＥに基づいて図８に示すテーブルを参照し、
スロットル開度基準値ｔＴＡＬＮＳＴを算出するととも
に、対応する補正係数Ａｎを前記図７に示すテーブルに
基づいて選択する。すなわち、エンジン回転ＮＥが２０
００ｒｐｍ未満であれば、ＮＥＭＡＸの欄を参考にＡ１
を選択するのである。なお、図８に示すテーブルは、エ
ンジン回転数ＮＥ（ｒｐｍ）毎に対応してスロットル開
度基準値ｔＴＡＬＮＳＴが設定されたものである。

【００３９】次にステップ１０５において、現在のスロ
ットル開度ＴＡが切替判定値（ｔＴＡＬＮＳＴ−Ａｎ）
以上か否かを判定する。切替判定値（ｔＴＡＬＮＳＴ−
Ａｎ）以上であれば、ステップ１０６において、理論空
燃比制御を行って、このメインルーチンを終了し、現在
のスロットル開度ＴＡが切替判定値（ｔＴＡＬＮＳＴ−
Ａｎ）未満であれば、ステップ１０７において、希薄空
燃比制御を行って、このメインルーチンを終了する。

【００４０】さて、上記のように構成された実施例で
は、切替判定値（ｔＴＡＬＮＳＴ−Ａｎ）を可変にする
とともに、補正係数Ａｎはその都度更新される。そし
て、現在のスロットル開度ＴＡが切替判定値（ｔＴＡＬ
ＮＳＴ−Ａｎ）以上のとき理論空燃比制御を行うように
している。一方、サブルーチンのステップ２０５におい
て、トルクショック有り（ΔＮＥ≧ΔＮＥＮＳＫ）のと
きは、補正係数Ａｎの値を一定値（この実施例では０．
５°）だけ大きくしたものに更新（学習）するため、切
替判定値（ｔＴＡＬＮＳＴ−Ａｎ）は、小さくなり、ト
ルクショック発生時よりも、小さなスロットル開度で理
論空燃比制御から希薄空燃比制御に切り替わることにな
る。そして、図３のメインルーチンを繰り返し実行し、
サブルーチンのステップ２０５において、トルクショッ
ク無し（ΔＮＥ＜ΔＮＥＮＳＫ）とされるまでは、補正
係数Ａｎはその都度更新されることになる。すなわち、
リーン領域は縮小されることになる。このため、トルク
ショックの発生が抑制され、ドライバビリティが向上す
る。

【００４１】反対に、サブルーチンのステップ２０５に
おいて、トルクショック無し（ΔＮＥ＜ΔＮＥＮＳＫ）
のときは、補正係数Ａｎの値は一定値（この実施例では
０．５°）だけ小さくしたものに更新（学習）するた
め、切替判定値（ｔＴＡＬＮＳＴ−Ａｎ）は、大きくな
り、トルクショック発生時よりも、大きなスロットル開
度で理論空燃比制御から希薄空燃比制御に切り替わるこ
とになる。そして、図３のメインルーチンを繰り返し実
行し、サブルーチンのステップ２０５において、トルク
ショック有り（ΔＮＥ≧ΔＮＥＮＳＫ）とされるまで
は、補正係数Ａｎはその都度更新されることになる。す
なわち、リーン領域が限界値まで拡大され、燃費向上が
実現できることになる。

【００４２】このように、この実施例では、トルクショ
ックの有無により、補正係数Ａｎが増減され、その都
度、ドライバビリティと、燃費向上との両立を図ること
ができ、最適な状態を維持することができるものとな
る。

【００４３】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、下記のように実施してもよい。 （１）エンジンのトルク変化はエンジンの燃焼変動によ
るものであり、エンジンの爆発行程に表れる脈動的な回
転速度の変動に一致している。又、回転速度の変動量は
エンジンのボア内、すなわち燃焼室７内の内圧の変動量
に比例する。従って、前記実施例では、燃焼変動をΔＮ
Ｅとしたが、燃焼室７に燃焼の圧力を検出する手段とし
て、例えばピエゾ素子等からなる圧力センサを設け、燃
料室７内の圧力変動にてリーン限界点を検出してもよ
い。又、さらに、エンジンのトルク検出手段として、ト
ルク検出器を設けて、そのトルク変動を検出してもよ
い。 （２）前記実施例では、ステップ２０６，２０８におい
て、それぞれ０．５°を加算或いは減算したが、これは
エンジンの種類により異なるため、実施するエンジンに
応じて０．５°以外の数値に変更することも可能であ
る。又、高精度の制御を行いたい場合には、前記０．５
°よりも小さな値を選択してもよい。 （３）前記実施例では、酸素センサを使用したが、二酸
化炭素の濃度を特殊なセンサにより検出するようにして
もよい。 （４）前記実施例ではガソリンエンジンに具体化した
が、ＬＰＧエンジンやディーゼルエンジンに具体化する
こともできる。

【００４４】上記実施例に基づいて特許請求の範囲以外
の技術的思想についてその効果とともに記載する。 （イ）請求項１の内燃機関の空燃比制御装置において、
燃焼変動は、機関回転数の変動であり、燃焼変動検出手
段は、理論空燃比制御と希薄空燃比制御との切り替え時
における変動幅を検出するものであり、変更手段は、機
関回転数に応じたトルクショック基準値を選択するトル
クショック基準値選定手段と、選定されたトルクショッ
ク基準値と変動幅とに基づいてトルクショックの有無を
判定するトルクショック判定手段と、トルクショック有
無により、補正係数を所定値増減して学習する補正係数
学習手段と、を備え、前記学習した補正係数にて、切替
判定値を変更するものである内燃機関の空燃比制御装
置。この構成によれば、理論空燃比制御と希薄空燃比制
御との切り替え時における瞬時のトルクショックが検出
できる。

【００４５】なお、この明細書において、「空燃比」と
は、空気／燃料の重量比を意味し、内燃機関に吸入され
る混合気の空気・燃料の比をいう。理論的に必要な最終
の空気量のときの空燃比を理論空燃比という。この理論
空燃比よりも燃料の薄い場合の空燃比を「リーン」とい
う。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、理論空燃比制御と希薄空燃比制御との切替時に
おいて、ショックの発生を抑制して、ドライバビリティ
を向上するとともに、燃費の向上を図ることができる。
又、燃焼状態に応じて切替判定値を変更するため、個々
の状態に応じた判定値を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例におけるガソリンエンジンを説明する
概略構成図。

【図２】同じくエンジンＥＣＵの電気的構成を示すブロ
ック図。

【図３】ＥＣＵにより実行される空燃比制御のメインル
ーチンのフローチャート。

【図４】ＥＣＵにより実行されるサブルーチンのフロー
チャート。

【図５】理論空燃比制御と希薄空燃比制御の切替時のエ
ンジン回転数の変動を示す説明図。

【図６】理論空燃比と希薄空燃比におけるエンジントル
クの特性図。

【図７】ＮＥＭＡＸ、判定値ΔＮＥＳＫ、補正係数のテ
ーブルを示す説明図。

【図８】エンジン回転数とスロットル開度基準値のテー
ブルを示す説明図。

【図９】空燃比におけるＮＯx ，ＣＯ，ＨＣの排出特性
を示す説明図。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、７…燃焼室、１１…吸
気通路、１２…排気通路、５１…燃焼変動検出及び変更
手段を構成するＥＣＵ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 理論空燃比制御と希薄空燃比制御との切
   り替えを機関運転状態に応じた切替判定値に基づいて行
   う内燃機関の空燃比制御装置であって、 理論空燃比制御と希薄空燃比制御の切替時に機関の燃焼
   変動を検出する燃焼変動検出手段と、 前記検出された機関の燃焼変動が基準値と異なった場
   合、前記両制御の切替判定値を変更する変更手段を備え
   た内燃機関の空燃比制御装置。