JPH08312428A

JPH08312428A - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JPH08312428A
Application number: JP12156795A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Takahashi; 秀明高橋; Masayoshi Nishizawa; 公良西沢
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-05-19
Filing date: 1995-05-19
Publication date: 1996-11-26
Anticipated expiration: 2020-01-19
Also published as: JP3612785B2

Abstract

(57)【要約】【目的】始動直後に目標空燃比に速やかに収束させつ
つ、空燃比がリーン側にオーバーシュートしても燃焼安
定性を維持できるようにする。【構成】始動直後に空燃比フィードバック制御を開始す
るときには、最初のリーン方向への積分制御に用いる積
分定数を通常値よりも大きくし、制御速度を増大させて
目標空燃比に対する収束を速める。一方、前記最初のリ
ーン方向への積分制御で用いた積分定数に応じて進角補
正値を設定し、前記最初のリーン方向への積分制御時
と、これに続くリッチ方向への積分制御時に、前記進角
補正値によって点火時期を進角補正する。そして、空燃
比の２回目の反転から前記進角補正値を徐々に零にまで
減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の制御装置に関
し、詳しくは、空燃比フィードバック制御のオーバーシ
ュートによる運転性の悪化を抑制する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関における吸入混合気の空燃比を
目標空燃比にフィードバック制御する技術としては、従
来、特開昭６３−２１３４２号公報に開示されるような
ものがあった。このものは、機関始動から空燃比フィー
ドバック制御に移行したときには、始動性を確保すべく
リッチ化させた空燃比がリーンに反転するまでの間、積
分定数を通常値よりも大きくすることでリーン化方向へ
の制御速度を速め、始動時のリッチ空燃比を応答良く目
標空燃比にまで復帰させるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に始動後に空燃比フィードバック制御を開始した直後に
おいて、リーン化方向への制御速度を大きくすれば、リ
ッチ状態の解消が早まり、排気性状や燃費の改善を図る
ことができる。しかしながら、空燃比をリーン化させる
方向への制御速度が大きいと、目標空燃比を越えて実際
の空燃比がリーン側にオーバーシュートし（図６参
照）、かかるリーン側へのオーバーシュートに伴って燃
焼が不安定になって、サージが発生したり、出力トルク
の落ち込みが発生する惧れがあった。

【０００４】前記リーン側へのオーバーシュートは、制
御速度を遅くすることで充分に小さくできるが、制御速
度を遅くすると空燃比フィードバック制御の開始から目
標空燃比付近に復帰するまでの時間が長くなってしま
い、リーン側へのオーバーシュートによる運転性の悪化
を回避しつつ、目標空燃比への復帰を充分に早くするこ
とができなかったものである。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、目標空燃比への復帰速度を速めつつ、リーン側へ
のオーバーシュートによる運転性の悪化を抑制できるよ
うにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１の発明
にかかる内燃機関の制御装置は、図１に示すように構成
される。図１において、空燃比フィードバック制御手段
は、空燃比検出手段で検出される機関吸入混合気の空燃
比を目標空燃比に近づけるように、機関への燃料供給を
フィードバック制御する。

【０００７】一方、制御速度切換え手段は、空燃比フィ
ードバック制御手段における制御速度を機関の運転条件
に応じて切り換える。そして、点火進角手段は、空燃比
フィードバック制御手段により空燃比をリーン方向に制
御する制御速度が所定値以上であるときに、点火時期を
進角補正する。

【０００８】請求項２の発明にかかる内燃機関の制御装
置では、前記点火進角手段が、前記リーン方向への制御
速度に応じた進角補正値に基づいて点火時期を進角補正
する構成とした。請求項３の発明にかかる内燃機関の制
御装置では、前記点火進角手段が、前記空燃比フィード
バック制御手段によるリーン方向への制御速度が所定値
以上であるときから、一旦リッチ方向への制御状態に反
転し、制御速度が前記所定値未満であるリーン方向への
制御が開始されるまでの間において、点火時期を進角補
正する構成とした。

【０００９】請求項４の発明にかかる内燃機関の制御装
置では、前記点火進角手段が、前記空燃比フィードバッ
ク制御手段によるリーン方向への制御速度が前記所定値
未満になってから徐々に進角補正値を零に戻す構成とし
た。請求項５の発明にかかる内燃機関の制御装置では、
前記制御速度切換え手段が、機関始動直後の前記空燃比
フィードバック制御手段によるフィードバック制御の開
始から最初の空燃比の反転までの間において、前記空燃
比フィードバック制御手段による制御速度を通常値より
も速める構成とした。

【００１０】

【作用】請求項１の発明にかかる内燃機関の制御装置に
よると、空燃比フィードバック制御によって空燃比をリ
ーン方向に制御しているときの制御速度が所定値以上で
あるときには、点火時期を進角補正して燃焼の安定化を
図り、リーン側にオーバーシュートしても、燃焼が不安
定になってサージや出力トルクの落ち込みが発生するこ
とを回避する。

【００１１】即ち、空燃比がリーン側にオーバーシュー
トすると、燃焼室内における燃料密度が低下して火炎伝
播時間が長くなるので、これに対応して点火時期を進角
して燃焼安定性が維持されるようにしたものである。請
求項２の発明にかかる内燃機関の制御装置によると、リ
ーン方向への制御速度が大きいほどリーン側へのオーバ
ーシュートが大きくなるので、制御速度に応じた進角補
正値で点火時期を進角補正することで、オーバーシュー
トが大きいときほどより大きく進角補正し得る構成とし
た。

【００１２】請求項３の発明にかかる内燃機関の制御装
置によると、所定以上の制御速度でリーン方向に制御し
ている状態のみならず、かかる状態から一旦リッチ方向
への制御状態に反転してからも進角補正を継続し、再度
リーン方向への制御が開始されかつそのときの制御速度
が所定値よりも小さいと確認されるまで点火時期の進角
補正を継続させ、進角補正により確実に燃焼安定性が維
持されるようにした。

【００１３】請求項４の発明にかかる内燃機関の制御装
置によると、点火進角補正値を徐々に零に戻すことで、
点火時期の急変による運転性の悪化を回避する。請求項
５の発明にかかる内燃機関の制御装置によると、機関始
動直後の空燃比フィードバック制御の開始から最初の空
燃比の反転までの間において、制御速度を速めること
で、始動時のリッチ状態を速やかに目標空燃比付近に収
束させることが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図２において、内燃機関１には、スロットル弁２
によってその流量が調整された空気が、吸気コレクタ３
及び吸気マニホールド４を介して吸入される。

【００１５】吸気マニホールド４のブランチ部には、各
気筒毎に電磁式燃料噴射弁５が設けられていて、図示し
ない燃料ポンプから圧送されプレッシャレギュレータに
より所定の圧力に調整された燃料を噴射供給する。ま
た、内燃機関１の各気筒には、それぞれ点火栓６が設け
られていて、これらには点火コイル７にて発生する高電
圧がディストリビュータ８を介して順次印加され、これ
により、火花点火して混合気を着火燃焼させる。ここ
で、点火コイル７は、付設されたパワートランジスタ９
を介して高電圧の発生時期、即ち、点火時期が制御され
るようになっている。

【００１６】前記スロットル弁２には、その開度ＴＶＯ
をポテンショメータによって検出するスロットルセンサ
10が付設されており、また、前記ディストリビュータ８
に内蔵されたクランク角センサ11からは、所定クランク
角度毎に検出信号が出力されるようになっている。ま
た、機関１の冷却水ジャケットには、機関温度を代表す
る冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ12が設けられて
おり、また、排気マニホールド13の集合部には、機関１
の吸入混合気の空燃比と密接な関係にある排気中の酸素
濃度を検出する酸素センサ14が設けられている。

【００１７】前記酸素センサ14は、大気中の酸素分圧と
排気中の酸素分圧との比に応じた信号を出力する酸素濃
淡電池であり、理論空燃比付近で排気中の酸素濃度が急
変することによって理論空燃比付近でその出力が急変し
て理論空燃比を検出し得るセンサである。尚、前記酸素
センサ14が本実施例における空燃比検出手段に相当す
る。

【００１８】更に、機関１には、燃料タンク15の蒸発ガ
ス処理装置16が備えられている。前記蒸発ガス処理装置
16は、キャニスタ17内に充填された活性炭などの吸着剤
に、燃料タンク15内で発生した燃料の蒸発ガスを吸着捕
集させ、該吸着剤に吸着された燃料をパージし、該パー
ジエアをパージ通路18を介してスロットル弁４下流側の
吸気コレクタ３内に供給するものである。

【００１９】前記キャニスタ17には、燃料タンク15内の
正圧が所定以上になったときに開くチェックバルブ19が
介装された蒸発ガス通路20を介して燃料タンク15内の蒸
発ガスが導入されるようになっている。また、前記パー
ジ通路18には、スロットル負圧が導入されるダイヤフラ
ムバルブ21が介装されると共に、通路途中に、電磁開閉
弁22が介装されており、前記ダイヤフラムバルブ21及び
電磁開閉弁22を介してパージエアが供給される構成とな
っている。

【００２０】前記燃料噴射弁５による燃料噴射、点火栓
６による点火時期、前記電磁開閉弁22の開閉等を制御す
るコントロールユニット23は、マイクロコンピュータを
含んで構成され、前記スロットルセンサ10，クランク角
センサ11，水温センサ12，酸素センサ14等からの検出信
号が入力される一方、機関の吸入空気流量Ｑを検出する
エアフローメータ24からの検出信号が入力されるように
なっている。

【００２１】図２において、25は三元触媒であり、この
三元触媒25は機関吸入混合気の空燃比が理論空燃比付近
であるときに最も高い転換効率を示す。そこで、前記コ
ントロールユニット23は、所定のフィードバック制御条
件が成立しているときに、酸素センサ14で検出される空
燃比が目標空燃比としての理論空燃比に近づく方向に燃
料噴射量をフィードバック制御するようになっている。

【００２２】ここで、前記コントロールユニット23によ
る燃料噴射制御の様子を、図３〜図５のフローチャート
に従って説明する。尚、本実施例において、空燃比フィ
ードバック制御手段，制御速度切換え手段としての機能
は、前記図３〜図５のフローチャートに示すように、コ
ントロールユニット23がソフトウェア的に備えている。

【００２３】図３のフローチャートは、燃料噴射弁５に
よる燃料噴射量Ｔｉ（噴射パルス幅）を演算するルーチ
ンを示す。まず、ステップ１（図中ではＳ１としてあ
る。以下同様）では、エアフローメータ24の検出信号を
Ａ／Ｄ変換して読み込み、吸入空気流量Ｑａを求める。
そして、ステップ２では、クランク角センサ11からの検
出信号に基づいて算出した機関回転速度Ｎｅと、前記吸
入空気流量Ｑａとに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを、Ｔ
ｐ＝Ｋ×Ｑａ／Ｎｅ（Ｋは定数）として算出する。

【００２４】次のステップ３では、前記基本燃料噴射量
Ｔｐを、各種補正係数ＣＯＥＦ，空燃比フィードバック
補正係数α，空燃比学習補正係数αｍ，電圧補正分Ｔｓ
によって補正設定して、最終的な燃料噴射量Ｔｉ（Ｔｉ
＝Ｔｐ×ＣＯＥＦ×α×αｍ＋Ｔｓ）を設定する。前記
空燃比フィードバック補正係数αは、後述する図４及び
図５のフローチャートに従って酸素センサ14の出力に応
じて比例・積分制御される値であり（図６参照）、空燃
比学習補正係数αｍは、前記空燃比フィードバック補正
係数αを、機関負荷を代表する基本燃料噴射量Ｔｐと機
関回転速度とによって複数に区分される運転領域毎に学
習した値である。

【００２５】また、各種補正係数ＣＯＥＦは、冷却水温
度が低いときほど燃料を増量補正するための水温増量補
正係数Ｋ_Twや、始動時に冷却水温度が低いときほど燃料
を増量補正するための始動後増量補正係数Ｋ_AS等から算
出される。更に、電圧補正分Ｔｓは、バッテリ電圧によ
る燃料噴射弁の作動遅れ時間の変化に対応するための加
算補正項である。

【００２６】コントロールユニット23は、所定の噴射タ
イミングにおいて最新に演算した前記燃料噴射量Ｔｉに
相当するパルス幅の噴射パルス信号を燃料噴射弁５に出
力して、燃料噴射弁５による燃料噴射を制御する。図４
及び図５のフローチャートは、前記空燃比フィードバッ
ク補正係数αを比例・積分制御するルーチンを示す。

【００２７】ステップ11では、所定の空燃比フィードバ
ック制御条件が成立しているか否かを判別する。例え
ば、空燃比フィードバック制御の停止条件を、始動時，
低水温時，アイドル時，機関高負荷時，減速時等とし、
これらの停止条件のいずれにも該当しない状態を、制御
条件が成立している状態と判断する構成とすれば良い。

【００２８】制御条件が成立していない場合には、ステ
ップ12へ進み、前記空燃比フィードバック補正係数αを
初期値の100 ％にセットし、次のステップ13では後述す
るフラグＦ４に１をセットする。一方、制御条件が成立
している場合には、ステップ14へ進み、機関の始動後最
初のフィードバック制御開始時であるか否かを判別す
る。

【００２９】そして、始動直後のフィードバック制御開
始時であるときには、ステップ15へ進んで、フラグＦ１
に１をセットし、それ以外は、ステップ15を迂回してス
テップ16へ進む。ステップ16では、前記酸素センサ14の
出力ＶＯ₂と、目標空燃比である理論空燃比相当の判定
値ＳＬとを比較し、実際の空燃比が理論空燃比よりもリ
ッチであるかリーンであるかを判別する。

【００３０】前記出力ＶＯ₂が判定値ＳＬよりも大き
く、実際の空燃比が理論空燃比よりもリッチであると見
做される場合には、ステップ17へ進み、フラグＦ２にφ
をセットし、逆に、前記出力ＶＯ₂が判定値ＳＬ以下
で、実際の空燃比が理論空燃比よりもリーンであると見
做される場合には、ステップ18へ進み、前記フラグＦ２
に１をセットする。

【００３１】従って、前記フラグＦ２を判別すること
で、現状の空燃比が理論空燃比に対してリッチであるか
リーンであるかを検知できることになる。ステップ19で
は、フラグＦ２が、前記ステップ17又は18の処理によっ
て、本ルーチンの前回における状態から反転したか否か
を判別する。即ち、ステップ19では、フラグＦ２の１か
らφへの反転、又は、φから１への反転を判別するもの
であり、フラグＦ２の１，φは、空燃比のリッチ・リー
ンを示すから、かかる反転判別は、空燃比の理論空燃比
に対するリッチ・リーン反転を判別することになる。

【００３２】前記フラグＦ２が継続して一定の値に保持
されている場合には、ステップ20へ進み、前記フラグＦ
１を判別する。フラグＦ１に１がセットされている場合
には、ステップ21へ進んで前記フラグＦ２を判別するこ
とで、現状の空燃比が理論空燃比に対してリッチである
かリーンであるかを判別する。

【００３３】そして、フラグＦ２がφでリッチであると
きには、ステップ22へ進み、空燃比フィードバック補正
係数αの前回値から所定の積分定数ＩＲ２だけ減算した
値を今回の補正係数αとして設定する。次のステップ23
では、上記のリーン方向への積分制御の実行を示すフラ
グＦ３に１をセットする。

【００３４】一方、ステップ21でフラグＦ２が１でリー
ンであると判別されたときには、ステップ24へ進んで補
正係数αに所定の積分定数ＩＬ２を加算した値を今回の
補正係数αとして設定し、次のステップ25では、フラグ
Ｆ３にφをセットする。始動直後の空燃比フィードバッ
ク制御の開始時においては、空燃比がリッチ状態である
から、通常であれば、空燃比がリーンに反転するまで
は、前記ステップ22によるリーン化制御が継続されるこ
とになる。

【００３５】そして、空燃比が反転すると、これがステ
ップ19でフラグＦ２の反転として判別され、ステップ26
へ進んで、前記フラグＦ１をゼロリセットする。従っ
て、始動直後に空燃比フィードバック制御を開始した場
合には、空燃比が最初に反転するまでは前記フラグＦ１
が１に保持されることになる。次のステップ27では、フ
ラグＦ２の判別によってリッチ・リーン判別を行い、フ
ラグＦ２がφでリッチであるとき、換言すれば、リーン
からリッチに反転したときには、ステップ28へ進み、空
燃比フィードバック補正係数αの前回値から所定の比例
定数ＰＲだけ減算した値を今回の補正係数αとして設定
する。

【００３６】次のステップ29では、前記フラグＦ３をゼ
ロリセットする。一方、ステップ27でフラグＦ２が１で
リーンであると判別されたときには、ステップ30へ進ん
で補正係数αに所定の比例定数ＰＬを加算した値を今回
の補正係数αとして設定し、次のステップ31では、フラ
グＦ３をゼロリセットする。その後、ステップ19で空燃
比の反転がフラグＦ２の反転として判別されるまでは、
ステップ19からステップ20へ進むことになるが、最初の
反転時に前記フラグＦ１がゼロリセットされるので、ス
テップ20からステップ32へ進む。

【００３７】ステップ32では前記フラグＦ２によってリ
ッチ・リーン判別を行い、フラグＦ２がφでリッチであ
るときには、ステップ33へ進み、空燃比フィードバック
補正係数αの前回値から所定の積分定数ＩＲ１だけ減算
した値を今回の補正係数αとして設定する。次のステッ
プ34では、前記フラグＦ３に１をセットし、リーン方向
への積分制御状態であることがフラグＦ３によって判別
されるようにする。

【００３８】一方、ステップ32でフラグＦ２が１でリー
ンであると判別されたときには、ステップ35へ進んで補
正係数αに所定の比例定数ＩＬ１を加算した値を今回の
補正係数αとして設定し、次のステップ36では、フラグ
Ｆ３をゼロリセットする。ここで、ステップ33，35にお
ける積分制御で用いられる積分定数ＩＲ１，ＩＬ１は、
前記ステップ22，24における積分制御で用いられる積分
定数ＩＲ２，ＩＬ２よりも小さな値として予め設定され
ている。従って、始動直後に空燃比フィードバック制御
を開始してから、空燃比が最初に反転するまでは、通常
値（ＩＲ１，ＩＬ１）よりも大きな積分定数ＩＲ２，Ｉ
Ｌ２による速い制御速度で空燃比フィードバック制御が
行われ、目標空燃比である理論空燃比にに早く収束させ
ることができる。

【００３９】通常始動時は空燃比がリッチであるから、
前述のようにして最初の反転まで比較的大きな積分定数
ＩＲ２，ＩＬ２を用いて制御速度を速めれば、リーン方
向への制御速度が速まり（図６参照）、前記リッチ状態
を速やかに解消して目標空燃比付近に収束させることが
でき、以て、始動直後における排気性状等を改善できる
ことになる。

【００４０】しかしながら、リーン方向への制御速度
（積分定数ＩＲ）を大きくすると、それだけリーン側へ
の空燃比のオーバーシュートが大きくなって燃焼安定性
を損ねることになってしまう（図７参照）。そこで、始
動直後のリッチ状態から理論空燃比への収束を速めつ
つ、燃焼安定性が悪化することを防止すべく、図８及び
図９のフローチャートに示す制御によって点火時期を進
角補正する。尚、本実施例において、点火進角手段とし
ての機能は、前記図８及び図９のフローチャートに示す
ように、コントロールユニット23がソフトウェア的に備
えている。

【００４１】図８のフローチャートにおいて、ステップ
41では、前記フラグＦ３の判別を行う。前記フラグＦ３
は、前述のように、リーン方向への積分制御が行われて
いるときに１がセットされるようになっており、ステッ
プ41でフラグＦ３に１がセットされていると判別された
場合には、ステップ42へ進む。ステップ42では、リーン
方向への積分制御に用いられている積分定数ＩＲが、所
定値ＩＲＳＥＴ以上であるか否かを判別する。

【００４２】本実施例では、リーン方向への積分制御に
用いられる積分定数ＩＲとして大小２つＩＲ１，ＩＲ２
（＞ＩＲ１）を切換えて用いる構成となっている。これ
に対応して前記ステップ42における所定値はＩＲＳＥＴ
は、前記ＩＲ１とＩＲ２との中間値であり、前記ステッ
プ42における判別は、実質的には、積分定数ＩＲ２が用
いられているか否かを判別することになる。

【００４３】フラグＦ３が１であって、かつ、そのとき
に用いられている積分定数ＩＲが所定値ＩＲＳＥＴ以上
である場合、即ち、制御速度が通常に比して速められる
始動直後の制御開始当初のリーン化制御時においては、
ステップ43へ進み、そのときの積分定数ＩＲ（実際には
積分定数ＩＲ２）に応じて点火時期を進角補正するため
の進角補正値ＩＡＤＶＳＥＴを設定する。

【００４４】前記進角補正値ＩＡＤＶＳＥＴは、積分定
数ＩＲが大きいときほどより大きな値として設定され、
積分定数ＩＲが大きいときほどより進角補正されるよう
になっている（図10参照）。これは、リーン方向への積
分制御時に積分定数ＩＲが大きいときほど、リーン側へ
のオーバーシュートが大きくなって（図７参照）、燃焼
安定性を維持するために要求される進角補正値がより大
きくなるためである（図11参照）。

【００４５】ステップ44では、今回ステップ43で設定し
た進角補正値ＩＡＤＶＳＥＴと、前回実際に進角補正に
用いた補正値ＩＡＤＶとを比較する。そして、前回値Ｉ
ＡＤＶが前記進角補正値ＩＡＤＶＳＥＴ以上でない場合
には、ステップ45へ進み、前回値ＩＡＤＶに所定値ＩＩ
ＡＤＶ１を加算して、今回設定した進角補正値ＩＡＤＶ
ＳＥＴに近づけるようにする。

【００４６】そして、ステップ46では、フラグＦ４をゼ
ロリセットする。上記ステップ43〜45の処理によって、
始動直後の制御開始当初のリーン化制御時であって、通
常値よりも大きな積分定数ＩＲ２でリーン方向に積分制
御しているときには、前記積分定数に対応する進角補正
値まで立ち上げられることになる（図６参照）。尚、進
角補正値ＩＡＤＶを速やかに立ち上げないと、リーン方
向へオーバーシュートしたときに、進角補正量が不足し
て燃焼安定性を維持させることができなくなるので、前
記所定値ＩＩＡＤＶ１は、比較的大きな値として設定さ
れる。

【００４７】前記進角補正値ＩＡＤＶによる進角補正
は、図９のフローチャートに従って行われる。まず、ス
テップ61では、前記基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度
Ｎｅとで複数に区分される運転領域毎に予め基本点火時
期（基本進角値）を記憶したマップを参照して、現状の
Ｔｐ，Ｎｅに対応する基本点火時期を検索する。

【００４８】そして、次のステップ62では、前記基本点
火時期に前記進角補正値ＩＡＤＶを加算して進角補正し
た結果を最終的な点火時期として設定し、該点火時期に
基づいて点火栓６による点火時期を制御する。前記図８
のフローチャートに戻って説明を続けると、前述のよう
にして通常値よりも大きな積分定数ＩＲ２でリーン方向
に積分制御しているときに、進角補正値ＩＡＤＶが積分
定数ＩＲ２に応じて設定されるが、かかる状態から空燃
比がリーンに反転してリッチ制御状態に移行すると、フ
ラグＦ３がゼロリセットされてステップ41からステップ
47へ進む。

【００４９】ステップ47では、フラグＦ４に１がセット
されているか否かを判別するが、通常値よりも大きな積
分定数ＩＲ２でリーン方向に積分制御しているときに
は、フラグＦ４には前記ステップ46の処理でφがセット
されるから、進角補正値ＩＡＤＶを保持したまま本ルー
チンを終了する。従って、最初のリーン方向への制御状
態に続いてリッチ方向への制御状態に移行してからも、
点火時期が進角補正され続けることになる（図６参
照）。

【００５０】そして、前記リッチ方向への制御状態から
再度リーン方向への制御状態に移行すると、フラグＦ３
に１がセットされることになり（ステップ34）、ステッ
プ41からステップ42へ進む。但し、２回目のリーン方向
への制御時には、積分定数として通常値のＩＲ１が用い
られるから、ステップ42からステップ48へ進む。

【００５１】ステップ48では、進角補正値ＩＡＤＶがφ
であるか否かを判別し、ゼロでないときにはステップ49
へ進み、進角補正値ＩＡＤＶを所定値ＩＩＡＤＶ２ずつ
減少設定し、次のステップ50では、進角補正値ＩＡＤＶ
の減少制御に移行したことを示すようにフラグＦ４に１
をセットする。即ち、前記積分定数ＩＲ２に応じた進角
補正値ＩＡＤＶは、制御開始から２回目の空燃比反転時
まで保持され、その後徐々に減少設定されることになる
（図６参照）。

【００５２】上記のようにして、通常値よりも大きな積
分定数ＩＲ２によってリーン方向に制御しているときに
点火時期を進角補正すれば、リーン側に空燃比がオーバ
ーシュートしても、燃焼安定性が大きく悪化することを
回避でき、以て、前記オーバーシュートによる運転性の
悪化を抑制できる。空燃比がリーン側にオーバーシュー
トすると、燃焼室内における燃料密度が低下して火炎伝
播時間が長くなるので、これに対応して点火時期を進角
して燃焼安定性が維持されるようにしたものである。ま
た、積分定数ＩＲ２によるリーン方向への制御に続くリ
ッチ方向への制御時にも進角補正を継続させることで、
より確実に前記オーバーシュートによる運転性の悪化を
回避できる。

【００５３】尚、前記所定値ＩＩＡＤＶ２は、進角補正
値ＩＡＤＶの立ち上げ時に用いたＩＩＡＤＶ１よりも充
分に小さな値として設定され、進角補正値ＩＡＤＶがゆ
っくりした速度で徐々に減少するようにしてある。従っ
て、進角補正値ＩＡＤＶをφに戻すことによる運転性の
悪化を回避できる。前記進角補正値ＩＡＤＶの減少制御
が開始されると、たとえフラグＦ３が１でない状態、即
ち、リッチ方向への積分制御状態であっても、ステップ
47でフラグＦ４が１であると判別されることによって、
ステップ48へ進んで、継続的に進角補正値ＩＡＤＶの減
少制御が行われる。

【００５４】進角補正値ＩＡＤＶがφにまで減少する
と、ステップ48からステップ51へ進み、フラグＦ４をゼ
ロリセットして、進角補正を終了させる。尚、空燃比フ
ィードバック制御条件を脱したときにも、前記フラグＦ
４に１がセットされるようになっているので（ステップ
13）、進角補正中に空燃比フィードバック制御条件を脱
すると、そのときから徐々に進角補正値ＩＡＤＶが減少
制御されることになる。

【００５５】上記実施例では、空燃比フィードバック補
正係数αを比例・積分制御する構成としたが、これに限
定されるものではなく、積分制御のみ或いは比例・積分
・微分制御を用いる構成であっても良い。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明にか
かる内燃機関の制御装置によると、空燃比をリーン方向
にフィードバック制御しているときの制御速度が所定値
以上であるときに、点火時期を進角補正するようにした
ので、空燃比がリーン側にオーバーシュートしても燃焼
が不安定になってサージや出力トルクの落ち込みが発生
することを回避することができるという効果がある。

【００５７】請求項２の発明にかかる内燃機関の制御装
置によると、リーン方向への制御速度に応じた進角補正
値で点火時期を進角補正するので、オーバーシュートが
大きいときほどより大きく進角補正することができ、以
て、燃焼安定性を維持し得る適正な進角補正を施すこと
ができるという効果がある。請求項３の発明にかかる内
燃機関の制御装置によると、所定以上の制御速度でリー
ン方向にフィードバック制御している状態のみならず、
かかる状態から一旦リッチ方向への制御状態に反転して
からも進角補正を継続し、再度リーン方向への制御が開
始されかつそのときの制御速度が所定値よりも小さいと
確認されるまで点火時期の進角補正を継続させるように
したので、進角補正により確実に燃焼安定性を維持させ
ることができるという効果がある。

【００５８】請求項４の発明にかかる内燃機関の制御装
置によると、点火進角補正値を徐々に零に戻すことで、
点火時期の急変による運転性の悪化を回避することがで
きるという効果がある。請求項５の発明にかかる内燃機
関の制御装置によると、機関始動直後の空燃比フィード
バック制御の開始から最初の空燃比の反転までの間にお
いて制御速度を速めることで、始動時のリッチ状態を速
やかに目標空燃比付近に収束させることができると共
に、このときの進角補正によってリーン側へのオーバー
シュートによる燃焼安定性の悪化を回避できるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明にかかる制御装置の基本構成ブ
ロック図。

【図２】実施例における内燃機関のシステム構成図。

【図３】実施例における燃料噴射量の演算を示すフロー
チャート。

【図４】実施例における空燃比フィードバック補正係数
の演算を示すフローチャート。

【図５】実施例における空燃比フィードバック補正係数
の演算を示すフローチャート。

【図６】実施例における空燃比フィードバック補正係数
と進角補正値との相関を示すタイムチャート。

【図７】積分定数（制御速度）と空燃比のオーバーシュ
ート量との相関を示す線図。

【図８】実施例における進角補正値の演算を示すフロー
チャート。

【図９】実施例における点火時期の演算を示すフローチ
ャート。

【図10】実施例における積分定数と進角補正値との相関
を示す線図。

【図11】空燃比の変化に対して運転性を維持するために
必要となる点火進角の変化を示す線図。

【符号の説明】

１内燃機関５燃料噴射弁６点火栓 11 クランク角センサ 12 水温センサ 14 酸素センサ 23 コントロールユニット 24 エアフローメータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃比
検出手段と、該空燃比検出手段で検出される空燃比を目標空燃比に近
づけるように、機関への燃料供給を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と、該空燃比フィードバック制御手段における制御速度を機
関の運転条件に応じて切り換える制御速度切換え手段
と、前記空燃比フィードバック制御手段により空燃比をリー
ン方向に制御する制御速度が所定値以上であるときに、
点火時期を進角補正する点火進角手段と、を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の制御装
置。
【請求項２】前記点火進角手段が、前記リーン方向への
制御速度に応じた進角補正値に基づいて点火時期を進角
補正することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制
御装置。
【請求項３】前記点火進角手段が、前記空燃比フィード
バック制御手段によるリーン方向への制御速度が所定値
以上であるときから、一旦リッチ方向への制御状態に反
転し、制御速度が前記所定値未満であるリーン方向への
制御が開始されるまでの間において、点火時期を進角補
正することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機
関の制御装置。
【請求項４】前記点火進角手段が、前記空燃比フィード
バック制御手段によるリーン方向への制御速度が前記所
定値未満になってから徐々に進角補正値を零に戻すこと
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃
機関の制御装置。
【請求項５】前記制御速度切換え手段が、機関始動直後
の前記空燃比フィードバック制御手段によるフィードバ
ック制御の開始から最初の空燃比の反転までの間におい
て、前記空燃比フィードバック制御手段による制御速度
を通常値よりも速めることを特徴とする請求項１〜４の
いずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。