JPH0861117A

JPH0861117A - エンジンの空燃比制御装置

Info

Publication number: JPH0861117A
Application number: JP22243994A
Authority: JP
Inventors: Futoshi Nishioka; 太西岡; Tetsushi Hosogai; 徹志細貝
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1994-08-23
Filing date: 1994-08-23
Publication date: 1996-03-05
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: JP3551488B2

Abstract

(57)【要約】【目的】目標空燃比の切り換えに伴うトルクショック
を防止しつつ、空燃比がリーンからリッチへの移行する
際の燃焼安定性を確保してエンストを防止し、特に、オ
フアイドルからアイドルへの移行時のような減速に伴う
リーンからリッチへの移行時の出力低下とオーバーリー
ンによるエンストを防止する。【構成】例えばオフアイドルの目標空燃比をリーンと
し、アイドルの目標空燃比を理論空燃比（λ＝１）とし
た場合に、λ＝１ゾーンからリーンゾーンへ移行する時
にはトルクショック防止を重視して比較的ゆっくりとし
た速度で目標空燃比を切り換え、リーンゾーンからλ＝
１ゾーンへ移行する時にはエンスト防止を重視して速く
切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、運転領域によって空燃
比の設定をリーン側とリッチ側とに切り換えるエンジン
の空燃比制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用等のエンジンにおいて、比較的
低負荷側の所定運転領域ではエンジンの燃焼室に供給す
る混合気の空燃比を理論空燃比よりもリーン（空燃比
大）側に設定して運転することにより燃費向上を図るよ
うにしたものが従来から知られている。そして、このよ
うにリーン空燃比で運転する領域を有するエンジンで
は、運転領域が変わって空燃比の設定をリーンからリッ
チへ、あるいはリッチからリーンへ移行させる時に、ト
ルクショックが生じないよう、その移行を徐々に行うよ
うな制御が行われている。また、特開昭６３−１２８５
０号公報に記載されているように、一部運転領域で目標
空燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定するエンジン
において、目標空燃比の設定をリーン側から理論空燃比
に切り換える時には切換速度を比較的遅くすることによ
ってショック防止を図り、一方、理論空燃比側の設定か
らリーン側の設定に切り換える時は、切換速度を速くし
て、ＮＯｘ排出量が増大する空燃比１６あたりの領域を
速やかに通過させるようにしたものも知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】比較的低負荷の領域で
空燃比を理論空燃比よりもリーン側の設定にすることに
よって燃費向上を図る所謂リーンバーンエンジンの場合
でも、アイドル領域では、空燃比がリーンであると燃焼
安定性が確保できないためリッチ空燃比（例えば理論空
燃比）に切り換えるのが普通である。この場合、従来の
制御では、オフアイドルの低負荷領域からアイドル領域
に入った時に空燃比はリーン空燃比から理論空燃比へと
徐々に移行する。しかしながら、オフアイドルからアイ
ドルに移行する時というのは、負荷が低下し、また、減
速によりエンジン回転が落ちて、特に急ブレーキ時には
回転落ちが大きくなってエンジン出力が低下する。ま
た、空燃比は徐々移行によりリーンの状態を引きずるの
で、アイドル時のリーン限界を越える場合があり、オー
バーリーンによる失火が起きやすい。そのため、従来の
制御では、このような出力低下と失火が重なることによ
てエンストが発生しやすいという問題があった。

【０００４】また、空燃比をリーンからリッチへ、ある
いはリッチからリーンへ切り換える時のトルクショック
を防止するためには、上記のように目標空燃比の移行を
徐々に行うことが有効であるが、そのうち、リーン空燃
比からリッチ空燃比への移行時というのは、本来は速や
かにリッチ空燃比に移行することが要求されるわけで、
リッチ側への移行が遅れると燃焼安定性が悪化する。従
来の空燃比制御はこのような燃焼性の悪化を伴うもの
で、アイドル時でなくても、リーンからリッチに移行す
る際にエンストを起こす恐れがあった。

【０００５】本発明はこのような問題点を解決するため
のものであって、目標空燃比の切り換えに伴うトルクシ
ョックを防止しつつ、空燃比がリーンからリッチへの移
行する際の燃焼安定性を確保してエンストを防止し、特
に、オフアイドルからアイドルへの移行時のような減速
に伴うリーンからリッチへの移行時の出力低下とオーバ
ーリーンによるエンストを防止することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、目標空燃比の
切り換えに際しトルクショック防止の観点から一律に切
換速度を遅くしたのでは上述のようなエンストの問題が
あること、また、そのような問題を解決するには、燃焼
安定性を悪化させる懸念の少ないリーン側への移行時に
おいてはトルクショック防止を重視した切換速度の設定
を行い、リッチ側への移行時には、トルクショック防止
を多少犠牲にしてもエンスト防止のため切換速度を大き
くするのが有利であることを見いだしたことによるもの
であって、その構成はつぎのとおりである。

【０００７】本発明の構成は、空燃比調整手段を駆動制
御してエンジンの燃焼室に供給する混合気の空燃比を目
標空燃比に制御するエンジンの空燃比制御装置であっ
て、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
と、前記運転状態検出手段により検出されたエンジンの
運転状態が予め設定された第１の運転領域にある時は当
該エンジンの目標空燃比を燃料リーン側の第１の目標空
燃比に設定し、前記運転状態が前記第１の運転領域に隣
接する予め設定された第２の運転領域にある時は当該エ
ンジンの目標空燃比を燃料リッチ側の第２の目標空燃比
に設定する目標空燃比設定手段と、前記目標空燃比設定
手段による目標空燃比の設定が燃料リーン側の前記第１
の目標空燃比と燃料リッチ側の前記第２の目標空燃比と
の間を移行する時に、燃料リーン側の前記第１の目標空
燃比から燃料リッチ側の前記第２の目標空燃比に移行す
る時の移行速度が燃料リッチ側の前記第２の目標空燃比
から燃料リーン側の前記第１の目標空燃比に移行する時
の移行速度に対して大きくなるよう切換速度を変更する
切換速度変更手段と、前記目標空燃比設定手段により設
定された目標空燃比となるよう制御量を設定し前記空燃
比調整手段を制御する駆動制御手段を備えたことを特徴
とする。

【０００８】また、本発明は、上記構成において、例え
ば、前記第２の運転領域が、エンジン負荷が設定値以下
の領域であり、前記第１の運転領域が、前記第２の運転
領域よりもエンジン負荷が大きい領域であり、したがっ
て、エンジン負荷が設定値以下の領域で目標空燃比を燃
料リッチ側に設定し、エンジン負荷が設定値より大きい
領域で目標空燃比を燃料リーン側に設定するものであっ
てよい。

【０００９】そして、本発明は、前記設定値がエンジン
のアイドル運転時の負荷に相当する値であり、したがっ
て、アイドル領域で目標空燃比を燃料リッチ側に設定
し、オフアイドル領域で目標空燃比を燃料リーン側に設
定するものであってよい。

【００１０】また、本発明は、燃料リーン側の前記第１
の目標空燃比が理論空燃比よりも大きい空燃比であり、
燃料リッチ側の前記第２の目標空燃比が理論空燃比であ
ってよい。

【００１１】また、本発明は、前記目標空燃比設定手段
を、目標空燃比の移行時に移行前の運転領域における目
標空燃比の反映度合を段階的に小さくするとともに移行
後の運転領域における目標空燃比の反映度合を段階的に
大きくするものとし、前記切換速度変更手段を、燃料リ
ーン側の前記第１の目標空燃比から燃料リッチ側の前記
第２の目標空燃比に移行する時と、燃料リッチ側の前記
第２の目標空燃比から燃料リーン側の前記第１の目標空
燃比に移行する時とで、前記各反映度合を変えることに
より前記切換速度の変更を行うものとすることができ
る。

【００１２】図１は本発明の全体構成図である。

【００１３】

【作用】本発明の上記構成によれば、エンジンの運転状
態が予め設定された第１の運転領域にある時は目標空燃
比が燃料リーン側に設定され、また、第２の運転領域に
ある時は同目標空燃比が燃料リッチ側に設定され、それ
ぞれ設定された目標空燃比となるようエンジンの燃焼室
に供給する混合気の空燃比が制御される。そして、エン
ジンの運転状態の変化に伴い目標空燃比の設定がリーン
側からリッチ側へ移行する時には、その移行速度が大き
くされる。それにより、空燃比が速やかにリッチ側に移
行し、燃焼安定性の悪化によるエンストが防止される。
一方、目標空燃比の設定がリッチ側からリーン側へ移行
する時には、その移行速度が比較的小さくされ、トルク
ショックが防止される。

【００１４】また、本発明によれば、エンジン負荷が設
定値以下の領域において目標空燃比が燃料リーン側に設
定され、エンジン負荷がそれより大きい領域において目
標空燃比が燃料リッチ側に設定されるものである場合、
減速に伴って目標空燃比の設定がリーン側からリッチ側
へ移行する時に、その移行速度が大きくされ空燃比が速
やかにリッチ側に移行することによって燃焼安定性の悪
化に伴う失火が防止され、負荷が低下し回転が落ちるこ
とによる出力の低下と燃焼安定性の悪化が重なってエン
ストが発生するのが防止される。そして、特に、前記設
定値がアイドル運転時の負荷に相当する値である場合
に、急ブレーキ時等の負荷低下と回転落ちとによる出力
低下にオーバーリーンによる失火が重なることによるエ
ンストが防止される。

【００１５】上記作用は、例えば燃料リーン側の目標空
燃比が理論空燃比よりも大きい空燃比であり、燃料リッ
チ側の目標空燃比が理論空燃比である場合に得られる。

【００１６】また、上記作用は、目標空燃比設定手段
が、目標空燃比の移行時に移行前の運転領域における目
標空燃比の反映度合を段階的に小さくするとともに移行
後の運転領域における目標空燃比の反映度合を段階的に
大きくするものであり、前記切換速度変更手段が、燃料
リーン側の前記第１の目標空燃比から燃料リッチ側の前
記第２の目標空燃比に移行する時と、燃料リッチ側の前
記第２の目標空燃比から燃料リーン側の前記第１の目標
空燃比に移行する時とで、前記各反映度合を変えること
により前記切換速度の変更を行うものである場合に得る
ことができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１８】図２は本発明の一実施例のシステム図であ
る。図において、１はエンジン本体である。該エンジン
本体１は列型配置の複数の気筒を形成するシリンダブロ
ック２と、その各気筒に配置されたピストン３と、シリ
ンダブロック２の上部に固定されたシリンダヘッド４
と、シリンダブロック２の底部を覆うオイルパン５と、
シリンダヘッド４の頭部を覆うヘッドカバー６とで構成
されている。

【００１９】エンジンの吸気系は、シリンダヘッド４に
連結された吸気マニホールド７と、吸気マニホールド７
の入口に連結されたスロットルボディー８と、スロット
ルボディー８の上流に配置された吸気管９と、吸気管９
の入口に設けられたエアフローメータ１０と、その上流
側のエアクリーナ１１とで構成されている。そして、ス
ロットルボディー８にはバタフライ形のスロットル弁１
２が配置されている。

【００２０】吸気マニホールド７に形成される各気筒の
独立吸気通路７ａは、それぞれ下流側が二つの通路部分
に分岐し、その一方の通路部分に低負荷側の所定運転領
域で閉じるスワールコントロールバルブ（ＳＣＶ）１３
が配置されている。分岐した二つの通路部分はそれぞれ
各気筒の独立した二つの吸気ポートに連通する。スワー
ルコントロールバルブ１３を閉じると、各気筒の燃焼室
に片方の吸気ポート（スワールポート）から吸気が導入
され、それにより、燃焼室内にスワールが生成される。
また、分岐した通路部分の他方には燃料噴射弁１４が設
けられている。

【００２１】吸気系には、また、スロットル弁１２を迂
回するバイパス通路１５が形成され、このバイパス通路
１５にはバイパス流量を制御するデューティー制御式の
アイドルスピードコントロール（ＩＳＣ）弁１６が配置
されている。

【００２２】また、上記バイパス通路１５から分岐して
燃料噴射弁１４にエアを導くエア通路１７が設けられて
いる。燃料噴射弁１４にはこのエア通路を介して燃料気
化霧化用のエアが供給される。そして、アイドル時に閉
じるソレノイド弁１８が上記エア通路１７に配設されて
いる。アイドル時にはこのソレノイド弁１８が閉じてス
ロットル弁１２を迂回するエア量の増大を抑え、ＩＳＣ
弁１６によるアイドル回転数のフィードバック制御に支
障が生ずるのを防止する。

【００２３】上記エア通路１７にはソレノイド弁１８の
下流にチャンバー１９が設けられ、このチャンバー１９
に後述のパージ通路４１が接続されている。

【００２４】スワールコントロールバルブ１３は、ダイ
アフラム式の負圧アクチュエータ２０により駆動するも
のであって、このアクチュエータ２０に吸気マニホール
ド７の集合部から作動負圧を導く負圧通路２１が設けら
れ、この負圧通路２１には集合部側から順にチェック弁
２２，バキュームチャンバー２３，ソレノイド弁２４お
よび１ウエイバルブ２５が配設されている。

【００２５】また、エンジンの排気系は、シリンダヘッ
ド４に対し吸気マニホールド７と対向する位置に連結さ
れた排気マニホールド２６と、その先端集合部に連結さ
れた触媒コンバータ２７と、該触媒コンバータ２７の下
流側に連結された排気管２８とで構成されている。そし
て、触媒コンバータ２７の上流側には、燃焼室に供給さ
れる混合気の空燃比に関連して排気ガス中の酸素濃度に
対しリニアな出力特性を示すリニアＯ₂センサ２９が配
設されている。また、触媒コンバータ２７には、触媒温
度を検出する触媒温度センサ３０が設けられている。

【００２６】各気筒に対する独立吸気通路７ａに配置さ
れた各燃料噴射弁１４には、燃料タンク３１内の燃料
（ガソリン）が燃料供給通路３２を介して供給される。
また、各燃料噴射弁１４からは余剰燃料が燃料リターン
通路３３を介して燃料タンク３１に戻される。

【００２７】上記燃料供給通路３２は燃料タンク３１に
内蔵された燃料ポンプ３４の吐出口に接続されている。
そして、燃料ポンプ３４の吸込側に低圧側の燃料フィル
タ３５が設けられ、燃料供給通路３２に高圧側の燃料フ
ィルタ３６が配置されている。また、燃料リターン通路
３３には燃圧調整のためのプレッシャレギュレータ３７
が配設されている。

【００２８】また、燃料タンク３１の上部空間は連通路
３８によってキャニスタ３９に接続され、その連通路３
８の途中には２ウエイバルブ４０が介設されている。そ
して、キャニスタ３９のパージ出口から延びるパージ通
路４１が、上記エア通路１７の途中のチャンバー１９に
連通され、そのパージ通路４１の途中にはデューティー
制御式の流量制御弁であるパージバルブ４２が介設され
ている。また、プレッシャレギュレータ３７には、基準
圧となるブースト圧を導くブースト圧通路４３が接続さ
れている。

【００２９】図２において、４４はマイクロコンピュー
タによって構成されたエンジンコントロールユニットで
ある。このエンジンコントロールユニット４４には、エ
ンジン点火系のディストリビュータ４５からのクランク
角信号および回転信号が入力され、エアフローメータ１
０からの吸入空気量信号，リニアＯ₂センサ２９からの
空燃比信号，触媒温度センサ３０からの触媒温度信号が
入力される。また、その他、スロットル弁１２の開度を
検出するスロットルセンサ４６の検出信号，エンジン冷
却水温を検出する水温センサ４７の検出信号，エアクリ
ーナー１１に設置された吸気温センサ４８の検出信号等
がエンジンコントロールユニット４３に入力される。そ
して、エンジンコントロールユニット４３では、各種信
号に基づいて点火時期，燃料噴射量，バイパスエア量，
パージ流量等の演算が行われる。そして、イグナイタ
（図示せず），燃料噴射弁１４，ＩＳＣ弁１６，パージ
バルブ４２等にそれぞれ制御信号が出力される。

【００３０】エンジンの空燃比制御は燃料噴射量の制御
によって行われる。そのため、回転信号からエンジン回
転数が演算され、その演算されたエンジン回転数と吸入
空気量に基づいて基本噴射量が演算され、それに水温補
正，吸気温信号等の各種補正が加えられ、さらに、低中
負荷側の所定フィードバック領域において水温が所定値
（例えば４０゜Ｃ）以上という空燃比フィードバック制
御実行条件が成立したときは、リニアＯ₂センサ２９の
出力に基づいて空燃比を目標空燃比に収束させるための
空燃比フィードバック補正量が演算され、また、後述の
パージ補正量による補正が加えられて最終的な燃料噴射
量が決定される、そして、その燃料噴射量に相当する噴
射パルスが燃料噴射弁１４に出力され、燃料噴射が実行
される。

【００３１】アイドル時のエンジン回転数は、バイパス
エア量のフィードバック制御によって所定の目標アイド
ル回転数に制御される。そのため、実エンジン回転数と
目標アイドル回転数との偏差を基にＩＳＣ弁１６の駆動
デューティーが演算されＩＳＣ弁１６が制御される。

【００３２】燃料タンク３１内に発生した蒸発燃料はキ
ャニスタ３９に吸着貯溜され、パージ実行条件成立時に
吸気系に供給される。そして、空燃比フィードバック領
域であって所定のパージ実行条件が成立した時に、エン
ジンの運転状態に応じたパージ流量となるようマップに
よりバージバルブ４２の制御デューティーが設定され、
パージバルブ４２が駆動される。その際、この蒸発燃料
の供給による空燃比のずれを補正するためパージバルブ
４２の流量特性に基づいたパージ補正量が設定され、こ
のパージ補正量によって燃料噴射量の制御に補正が加え
られる。

【００３３】空燃比フィードバック制御における目標空
燃比は、エンジンの回転数と負荷によって、理論空燃比
よりも燃料リーン側の所定空燃比（第１の目標空燃比）
と、理論空燃比（第２の目標空燃比）と、燃料リッチ側
の所定空燃比とに切り換えられる。図３はこの目標空燃
比設定の領域図である。図３のリーンゾーンは、比較的
低負荷低回転の領域（第１の運転領域）であり、この領
域では目標空燃比は理論空燃比よりも燃料リーン側の設
定とされる。また、図３のλ＝１ゾーンは、アイドル運
転に相当する領域で、この領域では理論空燃比が目標空
燃比とされる。また、図３のエンリッチゾーンは、高負
荷高回転側の領域であって、目標空燃比は理論空燃比も
しくはそれより燃料リーン側に設定される。したがっ
て、エンジンの負荷および回転数が図３に矢印Ａで示す
ようにλ＝１ゾーンからリーンゾーンへ移行すると、目
標空燃比の設定はリーンからリッチ（λ＝１）に切り換
えられる。また、逆に、エンジンの負荷および回転数が
図３に矢印Ｂで示すようにリーンゾーンからλ＝１ゾー
ンへ移行すると、目標空燃比の設定はリッチ（λ＝１）
からリーンに切り換えられる。その際、これら移行時の
目標空燃比の切り換えは、λ＝１ゾーンからリーンゾー
ンへ移行する場合（Ａ）には、トルクショック防止を重
視した比較的ゆっくりとした速度で行われ、リーンゾー
ンからλ＝１ゾーンへ移行する場合（Ｂ）はエンスト防
止を重視した速い速度で行われる。図４は、これら
（Ａ）と（Ｂ）のそれぞれの目標空燃比の切り換えを示
すタイムチャートである。

【００３４】つぎに、図５および図６に示すフローチャ
ートによってこの実施例の空燃比制御における目標空燃
比の設定と、空燃比を目標空燃比に収束させるための燃
料噴射量制御のフィードバック補正量の演算を具体的に
説明する。

【００３５】まず、図５は目標空燃比を設定する処理の
フローチャートであって、ステップＳ１〜ステップＳ１
１からなり、スタートすると、Ｓ１でリーンバーン実行
フラグｘｌｅａｎおよび空燃比切換係数ｃｇｍｏｄを初
期化する。すなわち、ｘｌｅａｎ＝０、ｃｇｍｏｄ＝０
とする。ここで、ｘｌｅａｎは、オフアイドルで、水温
がリーンバーン実行水温（例えば８８゜Ｃ以上）で、さ
らに、スワールコントロールバルブ（ＳＣＶ）閉作動領
域であるというリーンバーン実行条件が成立した時にセ
ット（ｘｌｅａｎ＝１）するものである。また、ｃｇｍ
ｏｄは、目標空燃比を切り換える時の切換速度を決める
係数である。

【００３６】Ｓ１でｘｌｅａｎおよびｃｇｍｏｄを初期
化したら、つぎに、Ｓ２でアイドルフラグｘｉｄｌｅを
見る。ｘｉｄｌｅはアイドル時には１で、オフアイドル
時には０（ゼロ）となるもので、その処理は別途ルーチ
ンによる。

【００３７】Ｓ２で、ｘｉｄｌｅが０であれば、オフア
イドルで、図３のλ＝１ゾーンより高負荷側ということ
であって、このときは、Ｓ３でエンジン水温ｔｈｗがリ
ーンバーン実行水温であるα（例えば８８゜Ｃ）以上か
どうかを見る。そして、ｔｈｗがα以上であれば、さら
にＳ４で、スワールコントロールバルブ（ＳＣＶ）が閉
じる領域かどうか、すなわち、図３のエンリッチゾーン
より低負荷側かどうか見る。

【００３８】Ｓ４で、ＳＣＶが閉じる領域というとき
は、オフアイドル，水温α以上，ＳＣＶ閉という、リー
ンバーン実行のための三つの条件が成立したということ
で、Ｓ５でリーンバーン実行フラグｘｌｅａｎを立てる
（ｘｌｅａｎ＝１）。そして、Ｓ６へ進み、ｃｇｍｏｄ
を、前回値ｃｇｍｏｄ［ｉ−１］を定数βだけ大きくし
た値に１という上限ガードをかけた値に設定する。β
は、ｃｇｍｏｄの移行速度を遅速側に設定する定数で、
０≦β≦１であり、かつ、後述の定数γに対し、β＜γ
である。

【００３９】Ｓ６でｃｇｍｏｄを設定すると、Ｓ７へ進
み、図３のλ＝１ゾーンに対応したリッチ側の目標空燃
比（理論空燃比）ｃａｆｒと図３のリーンゾーンに対応
したリーン側の目標空燃比ｃａｆｌとを、上記係数ｃｇ
ｍｏｄを用いて重み付けし、１回毎にリーン側の目標空
燃比ｃａｆｌの反映度合を大きくする形で両者を足し込
んで目標空燃比ｃａｆを設定する。この場合、βの値が
小さいことにより、ｃｇｍｏｄの増加は緩やかで、ｃａ
ｆはリッチ側のｃａｆｒが長く反映することになり、緩
やかにリーン側の設定に移行する。そして、ｃｇｍｏｄ
が上限値１に張り付いて、ｃａｆ＝ｃａｆｌとなる。

【００４０】また、Ｓ２でｘｌｅａｎが０でないとき、
すなわち、ｘｌｅａｎ＝１であれば、アイドルというこ
とで、この時はＳ８でリーンバーン実行フラグｘｌｅａ
ｎを０（ゼロ）にセットする。そして、Ｓ９へ進み、ｃ
ｇｍｏｄを、前回値ｃｇｍｏｄ［ｉ−１］を定数γだけ
小さくし、下限ガード０をかけた値に設定する。γは、
ｃｇｍｏｄの移行速度を急速側に設定する定数で、０≦
γ≦１であり、かつ、上述のように、β＜γである。そ
して、Ｓ７へ進み、ｃａｆｒとｃａｆｌとを係数ｃｇｍ
ｏｄを用いて重み付けして、この場合は１回毎にリッチ
側の目標空燃比ｃａｆｒの反映度合を大きくする形で両
者を足し込んだ値を目標空燃比ｃａｆとする。この場
合、γの値が大きいことにより、ｃｇｍｏｄは急速に減
少し、ｃａｆはリーン側のｃａｆｌを長く反映させない
で速やかにリッチ側の設定に移行する。そして、ｃｇｍ
ｏｄが下限値０に張り付いて、ｃａｆ＝ｃａｆｒとな
る。

【００４１】また、Ｓ２でオフアイドルであっても、Ｓ
３の判定で水温ｔｈｗがαより低いときは、リーンバー
ン実行条件が成立せず、目標空燃比をリッチ側に設定す
るということで、Ｓ１０でリーンバーン実行フラグｘｌ
ｅａｎを０（ゼロ）にセットし、この場合は、Ｓ１１
で、ｃｇｍｏｄを、前回値ｃｇｍｏｄ［ｉ−１］を定数
βだけ小さくし、下限ガード０をかけた値に設定する。
また、Ｓ４でＳＣＶが閉じる領域でないというときは、
図３のエンリッチゾーンということで、この場合もやは
りＳ１０でリーンバーン実行フラグｘｌｅａｎを０（ゼ
ロ）にセットし、Ｓ１１で、ｃｇｍｏｄを、前回値ｃｇ
ｍｏｄ［ｉ−１］を定数βだけ小さくし、下限ガード０
をかけた値に設定する。

【００４２】こうして設定した目標空燃比ｃａｆに基づ
き、図６のフローチャートによりフィードバック補正量
ｃｆｂを演算する。

【００４３】図６のフローチャートは、ステップＰ１〜
ステップＰ５からなり、スタートすると、まずＰ１で今
回の目標空燃比ｃａｆ［ｋ］とリニアＯ₂センサ出力ｌ
ａｆｓ［ｋ］との偏差ｄａｆ［ｋ］を求める。そして、
その偏差ｄａｆ［ｋ］を基に、Ｐ２〜Ｐ４の各ステップ
でｃｆｂの比例項ｃｆｂｐ，積分項ｃｆｂｉ，微分項ｃ
ｆｂｄを順次演算する。

【００４４】すなわち、Ｐ２で、上記偏差ｄａｆ［ｋ］
に比例ゲインｋｐを掛けた値を今回の比例項ｃｆｂｐ
［ｋ］とする。

【００４５】また、Ｐ３で、偏差ｄａｆ［ｋ］を１回当
たりの加減量クリップ値αでガードした値に積分ゲイン
ｋ_Iを掛け、それを前回値ｃｆｂｉ［ｋ−１］に足し込
んだものを今回の積分項ｃｆｂｉ［ｋ］とする。

【００４６】また、Ｐ４で、今回の偏差ｄａｆ［ｋ］と
前回の偏差ｄａｆ［ｋ−１］の偏差に比例ゲインｋ_Dを
掛けたものを今回の微分項ｃｆｂｄ［ｋ］とする。

【００４７】そして、Ｐ５で、これら比例項ｃｆｂｐ
［ｋ］と積分項ｃｆｂｉ［ｋ］と微分項ｃｆｂｄ［ｋ］
を足し込んだものを、今回の最終的なフィードバック補
正量ｃｆｂ［ｋ］とする。

【００４８】なお、上記実施例においては、スワールコ
ントロールバルブを有するエンジンについて説明した
が、本発明はそのようなエンジンに限定されるものでは
なく、オフアイドルで目標空燃比をリーン設定としアイ
ドルで目標空燃比をリッチ設定とするエンジンに対し一
般に適用できるものである。また、本発明は、このよう
なアイドルとオフアイドルとの間で目標空燃比を切り換
える場合に限るものではなく、一般にリーン領域とリッ
チ領域との間の移行時の空燃比制御に適用し、リーンか
らリッチに移行する際の目標空燃比の移行を速くし、リ
ッチからリーンに移行する際の移行を遅くすることによ
って、トルクショックを防止しつつ燃焼安定性の悪化に
よるエンストを防止するようにできる。

【００４９】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、目標空燃比がリーンからリッチへ移行する際には移
行を速やかにに行わせるようにして燃焼安定性の悪化に
よるエンストが防止することができ、目標空燃比がリッ
チからリーンへ移行する際には移行を緩やかにしてトル
クショックを防止するようにでき、目標空燃比の切り換
えに伴うトルクショックの防止とエンストの防止とを可
及的に両立させることができる。

【００５０】また、減速に伴って目標空燃比の設定がリ
ーン側からリッチ側へ移行する時に速やかにリッチ側に
移行させるようにして燃焼安定性の悪化に伴う失火を防
止し、出力の低下に燃焼安定性の悪化が重なることによ
るエンストの発生を防止することができる。そして、特
に、オフアイドルからアイドルへの移行時のような減速
に伴うリーンからリッチへの移行時の出力低下とオーバ
ーリーンによるエンストを防止するができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成図。

【図２】本発明の一実施例のシステム図。

【図３】本発明の一実施例における目標空燃比設定の領
域図。

【図４】本発明の一実施例における目標空燃比切り換え
のタイムチャート。

【図５】本発明の一実施例における目標空燃比設定のフ
ローチャート。

【図６】本発明の一実施例における空燃比フィードバッ
ク補正量演算のフローチャート。

【符号の説明】

１エンジン本体１０エアフローメータ１３スワールコントロールバルブ１４燃料噴射弁２９リニアＯ₂センサ４４エンジンコントロールユニット４５ディストリビュータ４６スロットルセンサ４７水温センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空燃比調整手段を駆動制御してエンジン
の燃焼室に供給する混合気の空燃比を目標空燃比に制御
するエンジンの空燃比制御装置であって、エンジンの運
転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検
出手段により検出されたエンジンの運転状態が予め設定
された第１の運転領域にある時は当該エンジンの目標空
燃比を燃料リーン側の第１の目標空燃比に設定し、前記
運転状態が前記第１の運転領域に隣接する予め設定され
た第２の運転領域にある時は当該エンジンの目標空燃比
を燃料リッチ側の第２の目標空燃比に設定する目標空燃
比設定手段と、前記目標空燃比設定手段による目標空燃
比の設定が燃料リーン側の前記第１の目標空燃比と燃料
リッチ側の前記第２の目標空燃比との間を移行する時
に、燃料リーン側の前記第１の目標空燃比から燃料リッ
チ側の前記第２の目標空燃比に移行する時の移行速度が
燃料リッチ側の前記第２の目標空燃比から燃料リーン側
の前記第１の目標空燃比に移行する時の移行速度に対し
て大きくなるよう切換速度を変更する切換速度変更手段
と、前記目標空燃比設定手段により設定された目標空燃
比となるよう制御量を設定し前記空燃比調整手段を制御
する駆動制御手段を備えたことを特徴とするエンジンの
空燃比制御装置。
【請求項２】前記第２の運転領域はエンジン負荷が設
定値以下の領域であり、前記第１の運転領域は前記第２
の運転領域よりもエンジン負荷が大きい領域である請求
項１記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項３】前記設定値はエンジンのアイドル運転時
の負荷に相当する値である請求項２記載のエンジンの空
燃比制御装置。
【請求項４】燃料リーン側の前記第１の目標空燃比は
理論空燃比よりも大きい空燃比であり、燃料リッチ側の
前記第２に目標空燃比は理論空燃比である請求項１，２
または３記載のエンジンの空燃比制御装置。
【請求項５】前記目標空燃比設定手段は、目標空燃比
の移行時に移行前の運転領域における目標空燃比の反映
度合を段階的に小さくするとともに移行後の運転領域に
おける目標空燃比の反映度合を段階的に大きくするもの
であり、前記切換速度変更手段は、燃料リーン側の前記
第１の目標空燃比から燃料リッチ側の前記第２の目標空
燃比に移行する時と、燃料リッチ側の前記第２の目標空
燃比から燃料リーン側の前記第１の目標空燃比に移行す
る時とで、前記各反映度合を変えることにより前記切換
速度の変更を行うものである請求項１，２，３または４
記載のエンジンの空燃比制御装置。