JPH0861118A - Air-fuel ratio control device for engine - Google Patents
Air-fuel ratio control device for engineInfo
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- JPH0861118A JPH0861118A JP22420694A JP22420694A JPH0861118A JP H0861118 A JPH0861118 A JP H0861118A JP 22420694 A JP22420694 A JP 22420694A JP 22420694 A JP22420694 A JP 22420694A JP H0861118 A JPH0861118 A JP H0861118A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、所定リーン条件成立時
に空燃比の設定をリッチ側からリーン側に切り換えるエ
ンジンの空燃比制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-fuel ratio control system for an engine, which switches the air-fuel ratio from rich side to lean side when a predetermined lean condition is satisfied.
【０００２】[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側（例えば
空燃比２２）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（リーンバーンエンジン）が従来か
ら知られている。そして、このようなエンジンでは、例
えば特開平４−１３４１４８号公報に記載されているよ
うに、トルクショックを防止するため空燃比設定の切り
換えを緩やかに行うのが普通である。また、通常は、水
温が所定温度（例えば８８゜Ｃ）に達するまでは燃焼安
定性を確保するためリーンバーン制御を停止してリッチ
設定の空燃比（理論空燃比）で運転し、また、温間始動
後例えば８０秒経過してリニアＯ2センサが活性化し、
かつ、例えば更に２０秒経過して検出精度が安定するま
ではやはりリーンバーンを停止してリッチ運転を行うよ
うにしている。2. Description of the Related Art In an engine for an automobile or the like, an air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to a combustion chamber of the engine is set to a leaner side (for example, an air-fuel ratio 22) than a stoichiometric air-fuel ratio in a predetermined operation region on a relatively low load side. Conventionally, there is known a system (lean burn engine) designed to improve fuel efficiency by driving the vehicle. Then, in such an engine, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-134148, it is common to switch the air-fuel ratio setting gently to prevent torque shock. Normally, the lean burn control is stopped to operate at a rich set air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio) in order to ensure combustion stability until the water temperature reaches a predetermined temperature (for example, 88 ° C). For example, 80 seconds have passed after the start, the linear O 2 sensor is activated,
Further, for example, the lean burn is stopped and the rich operation is performed until the detection accuracy becomes stable after another 20 seconds.
【０００３】また、それとは別に、リーンバーンエンジ
ンにおいては、リーンバーン時に、トルク落ちを防止す
るため、例えばＩＳＣ（アイドル回転制御）装置を利用
してスロットル弁を迂回するバイパスエアの供給により
吸入空気量を増量することが考えられている。Separately from this, in a lean burn engine, in order to prevent torque drop during lean burn, intake air is supplied by bypass air bypassing a throttle valve by using, for example, an ISC (idle rotation control) device. It is considered to increase the amount.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】自動車用のリーンバー
ンエンジンにおいて、リーンからリッチへの切換時およ
びリッチからリーンへの切換時の切換速度を緩やかにし
てトルクショックを防止し、かつ、リーン運転時にトル
ク落ちを防止するためバイパスエアを供給して吸入空気
量を増量するようにした場合に、例えば高度１０００ｍ
を越えるような高地で、大気圧が低く、したがって空気
密度が小さいと、スロットル弁前後の差圧が小さくなる
ためにバイパスエア量が低地に比べて少なくなり、その
ため、低地設定のままではリーンバーン時に吸入空気量
を十分増量できなくて、特にリーンへの移行時にトルク
ショックが発生しやすい。In a lean burn engine for an automobile, the switching speed at the time of switching from lean to rich and at the time of switching from rich to lean is made slow to prevent torque shock, and at the time of lean operation. When bypass air is supplied to increase the intake air amount to prevent torque drop, for example, an altitude of 1000 m
At high altitudes, where the atmospheric pressure is low, and therefore the air density is low, the amount of bypass air will be less than in lowlands because the differential pressure across the throttle valve will be smaller, and therefore lean burn will remain when set in lowlands. At times, the intake air amount cannot be increased sufficiently, and torque shock is likely to occur especially when shifting to lean.
【０００５】また、リーンバーンは、一般に、エンジン
の回転数と負荷が所定のリーン領域にあることに加え
て、エンジン水温が燃焼安定性を確保できる温度に達
し、リニアＯ2センサ等の空燃比センサが活性化しかつ
安定した検出精度が得られるといった条件が成立した時
に実行されるものであって、例えは暖機後のエンジンを
一旦停止し、直ぐに再始動するような場合、すなわち温
間始動時においては、リニアＯ2センサが活性化するに
は始動後例えば８０秒経過しなければならず、かつ、検
出精度が安定化するには更に２０秒程度経過する必要が
あって、そのため始動後１００秒程度経過しなければリ
ーンバーンが開始されない。そのため、エンジン回転数
と負荷がリーン領域に入っても、この判定時間が経過す
るまではリッチ運転が続き、判定時間が経過した時にリ
ーンバーンに移行する。しかし、この活性かつ安定化の
成立によるリーンバーンへの移行はドライバーの意志と
は無関係に起こるものであって、その移行の際のトルク
変動はショックとして感じられやすい。また、外気温相
当の温度から始動する場合、すなわち冷間始動時には、
水温が所定温度（例えば８８゜Ｃ）になるまではリーン
バーンが実行されず、したがって、やはりリーン領域で
運転していても、この水温条件が成立するまではリッチ
運転が続き、水温条件が成立した時にリーンバーンに移
行する。そして、この水温条件の成立によるリーンバー
ンへの移行もまたドライバーの意志とは無関係に起こる
ものであって、その移行の際のトルク変動はショックと
して感じられやすい。目標空燃比切換時の切換速度はト
ルクショック防止と燃焼安定性の確保を勘案して設定す
るが、従来の設定では、ドライバーの意志と無関係なリ
ーン条件成立によってリーンバーンに移行する際のこの
ようなトルクショックによる違和感を解消できない。In addition, in the lean burn, generally, in addition to the engine speed and load being within a predetermined lean range, the engine water temperature reaches a temperature at which combustion stability can be secured, and the air-fuel ratio of a linear O 2 sensor or the like is It is executed when the conditions that the sensor is activated and stable detection accuracy is obtained, for example, when the engine after warming up is temporarily stopped and restarted immediately, that is, warm start In some cases, for example, 80 seconds have to elapse after the start in order to activate the linear O 2 sensor, and about 20 seconds have to elapse in order to stabilize the detection accuracy. Therefore, after the start, The lean burn will not start until about 100 seconds have passed. Therefore, even if the engine speed and the load are in the lean region, the rich operation continues until the determination time elapses, and when the determination time elapses, the lean burn is performed. However, the transition to lean burn due to the establishment of this activation and stabilization occurs regardless of the driver's will, and the torque fluctuation during the transition is easily felt as a shock. Also, when starting from a temperature equivalent to the outside temperature, that is, during cold starting,
The lean burn is not executed until the water temperature reaches a predetermined temperature (for example, 88 ° C). Therefore, even when operating in the lean region, the rich operation continues until the water temperature condition is satisfied, and the water temperature condition is satisfied. When you do, move to lean burn. The transition to lean burn due to the establishment of the water temperature condition also occurs regardless of the driver's will, and the torque fluctuation during the transition is easily felt as a shock. The switching speed at the time of switching the target air-fuel ratio is set in consideration of torque shock prevention and ensuring combustion stability, but with the conventional setting, it is like this when shifting to lean burn when the lean condition is established regardless of the driver's intention. I can't eliminate the feeling of strangeness caused by such a torque shock.
【０００６】本発明はこのような問題点を解消するため
のものであって、リーン運転時にバイパスエアの供給に
より吸入空気量を増量してトルク落ちを防止するように
したエンジンにおいて、高地走行時等の吸気密度の低下
に伴うスロットル前後差圧の低下により空燃比切換時に
吸入空気量の増量が不足しトルクショックが発生するの
を防止することを目的とする。The present invention is intended to solve such a problem, and in an engine in which the amount of intake air is increased by the supply of bypass air during lean operation to prevent a torque drop, when running at high altitudes. It is an object of the present invention to prevent torque shock from occurring due to insufficient increase of intake air amount at the time of air-fuel ratio switching due to decrease in differential pressure across the throttle due to decrease in intake air density.
【０００７】また、本発明は、リーン運転時にバイパス
エアの供給により吸入空気量を増量してトルク落ちを防
止するようにしたエンジンにおいて、運転者の意志に無
関係なリーン条件が成立することによってリーン運転に
移行する時のトルクショックによる違和感を解消するこ
とを目的とする。Further, according to the present invention, in the engine in which the intake air amount is increased by supplying the bypass air during lean operation to prevent the torque drop, the lean condition is established regardless of the driver's intention. The purpose is to eliminate the discomfort caused by torque shock when shifting to driving.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は請求項１に係る
エンジンの空燃比制御装置を提供するものであり、その
構成は、エンジンの運転状態に関連する各種条件に応じ
て異なる複数の目標空燃比を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り設定された目標空
燃比となるよう制御量を設定してエンジンの空燃比調整
手段を駆動制御する駆動制御手段と、前記目標空燃比設
定手段により設定された目標空燃比が燃料リーン側であ
る時に吸気系のスロットル弁を迂回するバイパスエアの
供給によりエンジンの吸入空気量を増量する吸入空気量
増量手段を備えたエンジンの空燃比制御装置において、
吸気密度に関連するパラメータを検出する密度パラメー
タ検出手段と、該手段により検出されたパラメータに応
じた吸気密度を判定し、吸気密度が小さい時には吸気密
度が大きい時に対して目標空燃比切換時の切換速度を小
さくする切換速度変更手段を設けたことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an engine air-fuel ratio control apparatus according to claim 1, the configuration of which is different from a plurality of targets depending on various conditions related to the operating state of the engine. A target air-fuel ratio setting means for setting an air-fuel ratio, a drive control means for driving and controlling an air-fuel ratio adjusting means of the engine by setting a control amount so that the target air-fuel ratio is set by the target air-fuel ratio setting means. When the target air-fuel ratio set by the target air-fuel ratio setting means is on the fuel lean side, the intake air amount increasing means for increasing the intake air amount of the engine by supplying the bypass air bypassing the throttle valve of the intake system In the air-fuel ratio control device,
Density parameter detecting means for detecting a parameter related to the intake air density, and the intake air density according to the parameter detected by the means are determined, and when the intake air density is low, the switching at the time of switching the target air-fuel ratio to the high air intake density is performed. A switching speed changing means for reducing the speed is provided.
【０００９】そして、請求項２に係る構成は、前記パラ
メータが大気圧であり、前記切換速度変更手段を、大気
圧が低い時には大気圧が高い時に対して目標空燃比切換
時の切換速度を小さくするものであるとしたものであ
る。According to the second aspect of the present invention, the parameter is the atmospheric pressure, and the switching speed changing means decreases the switching speed when the target air-fuel ratio is switched when the atmospheric pressure is high and when the atmospheric pressure is high. It is supposed to do.
【００１０】そして、請求項３に係る構成は、前記切換
速度変更手段を、検出された大気圧が所定高度以上の高
地に相当する大気圧の時にはそれより低地側の大気圧で
ある時に対して目標空燃比切換時の切換速度を小さくす
るものとしたものである。According to a third aspect of the present invention, the switching speed changing means controls the switching speed changing means when the detected atmospheric pressure is an atmospheric pressure corresponding to a high altitude above a predetermined altitude and when the atmospheric pressure is on a lowland side. The switching speed at the time of switching the target air-fuel ratio is reduced.
【００１１】そして、請求項４に係る構成は、前記切換
速度変更手段を、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ッチ側から燃料リーン側に移行する
時にのみ前記切換速度を前記密度パラメータ検出手段の
出力に応じて変更するものとしたものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the switching speed changing means, the switching speed is changed only when the setting of the target air-fuel ratio by the target air-fuel ratio setting means shifts from the fuel rich side to the fuel lean side. This is changed according to the output of the density parameter detecting means.
【００１２】そして、請求項５に係る構成は、前記目標
空燃比設定手段を、エンジンの運転状態が所定のリーン
領域にあることに加えて、ドライバーの意志に無関係な
他の所定リーン条件が成立した時に初めて目標空燃比を
燃料リーン側に設定し、該所定リーン条件が成立するま
では目標空燃比を燃料リッチ側の設定とするものとし、
前記切換速度変更手段を、エンジンの運転状態が前記リ
ーン領域にある状態で前記ドライバーの意志に無関係な
他の所定リーン条件が成立することによって目標空燃比
が燃料リーン側へ移行する時にのみ前記切換速度を変更
するものとしたものである。According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the target air-fuel ratio setting means, the operating condition of the engine is in a predetermined lean region, and other predetermined lean conditions irrelevant to the driver's will are satisfied. For the first time, the target air-fuel ratio is set to the fuel lean side, and the target air-fuel ratio is set to the fuel rich side until the predetermined lean condition is satisfied,
The switching speed changing means is switched only when the target air-fuel ratio shifts to the fuel lean side by the satisfaction of another predetermined lean condition unrelated to the intention of the driver in a state where the engine operating condition is in the lean region. It is supposed to change the speed.
【００１３】そして、請求項６に係る構成においては、
前記所定リーン条件は、排気系に設置されエンジンの燃
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
ンサの活性かつ安定化である。In the structure according to claim 6,
The predetermined lean condition is active and stable of a linear O 2 sensor installed in the exhaust system and showing a linear output characteristic with respect to the oxygen concentration in the exhaust gas in relation to the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber of the engine. It is becoming.
【００１４】そして、請求項７に係る構成は、始動後の
経過時間により前記リニアＯ2センサの活性かつ安定化
の判定を行う手段を設けたものである。Further, the structure according to claim 7 is provided with a means for judging the activation and stabilization of the linear O 2 sensor based on the elapsed time after the start.
【００１５】そして、請求項８に係る構成においては、
前記所定リーン条件は、エンジンの冷却水温が所定のリ
ーンバーン実行水温以上となることである。And in the structure according to claim 8,
The predetermined lean condition is that the cooling water temperature of the engine is equal to or higher than a predetermined lean burn execution water temperature.
【００１６】また、本発明は請求項９に係るエンジンの
空燃比制御装置を提供するものであり、その構成は、エ
ンジンの運転状態に関連する各種条件に応じて異なる複
数の目標空燃比を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り設定された目標空燃比となる
よう制御量を設定してエンジンの空燃比調整手段を駆動
制御する駆動制御手段と、前記目標空燃比設定手段によ
り設定された目標空燃比が燃料リーン側である時に吸気
系のスロットル弁を迂回するバイパスエアの供給により
エンジンの吸入空気量を増量する吸入空気量増量手段を
備えたエンジンの空燃比制御装置において、エンジンの
運転状態が所定のリーン領域にあることに加えて、ドラ
イバーの意志に無関係な他の所定リーン条件が成立した
ことにより目標空燃比が燃料リーン側へ移行する時に目
標空燃比の切換速度を小さくする切換速度変更手段を設
けたことを特徴とする。The present invention also provides an engine air-fuel ratio control apparatus according to claim 9, the configuration of which sets a plurality of different target air-fuel ratios according to various conditions related to the operating state of the engine. Target air-fuel ratio setting means, drive control means for driving and controlling the air-fuel ratio adjusting means of the engine by setting a control amount so that the target air-fuel ratio is set by the target air-fuel ratio setting means, and the target air-fuel ratio setting Air-fuel ratio control device for engine equipped with intake air amount increasing means for increasing intake air amount of the engine by supplying bypass air bypassing the throttle valve of the intake system when the target air-fuel ratio set by the means is on the fuel lean side In addition, in addition to the engine operating condition being in the predetermined lean region, the target empty condition is satisfied because other predetermined lean conditions unrelated to the driver's will are satisfied. The ratio is characterized in that a switching speed changing means for decreasing the switching speed of the target air-fuel ratio when entering the fuel lean side.
【００１７】そして、請求項１０に係る構成において
は、前記所定リーン条件は、排気系に設置されエンジン
の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Ｏ
2センサの活性かつ安定化である。In the structure according to claim 10, the predetermined lean condition is related to the oxygen concentration in the exhaust gas in relation to the air-fuel ratio of the air-fuel mixture that is installed in the exhaust system and is supplied to the combustion chamber of the engine. Linear O showing linear output characteristics
2 Sensor activity and stabilization.
【００１８】そして、請求項１１に係る構成において
は、前記所定リーン条件は、エンジンの冷却水温が所定
のリーンバーン実行水温以上となることである。In the eleventh aspect of the present invention, the predetermined lean condition is that the engine cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined lean burn execution water temperature.
【００１９】図１の（ａ）は請求項１〜８に係る発明の
全体構成図、同図（ｂ）は請求項９〜１１に係る発明の
全体構成図である。FIG. 1A is an overall configuration diagram of the invention according to claims 1 to 8, and FIG. 1B is an overall configuration diagram of the invention according to claims 9 to 11.
【００２０】[0020]
【作用】本発明の請求項１に係るエンジンの空燃比制御
装置によれば、エンジンの運転状態に関連する各種条件
に応じて異なる複数の目標空燃比が設定され、設定され
た目標空燃比となるようエンジンの空燃比が制御され
る。また、設定された目標空燃比が燃料リーン側である
時には吸気系のスロットル弁を迂回するバイパスエアの
供給によりエンジンの吸入空気量が増量され、燃料リー
ン側の空燃比で運転することによるトルク落ちが防止さ
れる。そして、そのような制御を行うエンジンにおい
て、吸気密度に関連するパラメータが検出され、吸気密
度が判定されて、吸気密度が小さい時には吸気密度が大
きい時に対し目標空燃比切換時の切換速度が小さくさ
れ、それにより、吸気密度の低下によるスロットル弁前
後差圧の低下によってパイパスエア量が少なくなりトル
クショックを防止できなくなるのが防止される。According to the air-fuel ratio control system for an engine of the first aspect of the present invention, a plurality of different target air-fuel ratios are set according to various conditions related to the operating state of the engine, and the set target air-fuel ratio The air-fuel ratio of the engine is controlled so that Further, when the set target air-fuel ratio is on the fuel lean side, the intake air amount of the engine is increased by the supply of bypass air bypassing the throttle valve of the intake system, and the torque drop due to operating at the fuel lean side air-fuel ratio. Is prevented. Then, in the engine that performs such control, the parameter related to the intake air density is detected, the intake air density is determined, and when the intake air density is low, the switching speed at the time of switching the target air-fuel ratio is made smaller than when the intake air density is high. As a result, it is prevented that the amount of bypass air becomes small and torque shock cannot be prevented due to a decrease in the differential pressure across the throttle valve due to a decrease in intake air density.
【００２１】特に、請求項２に係る構成によれば、吸気
密度判定のために大気圧が検出され、大気圧が低い時に
は大気圧が高い時に対して目標空燃比切換時の切換速度
が小さくされる。In particular, according to the second aspect of the invention, the atmospheric pressure is detected for determining the intake air density, and when the atmospheric pressure is low, the switching speed at the time of switching the target air-fuel ratio is made smaller than when the atmospheric pressure is high. It
【００２２】そして、請求項３に係る構成によれば、検
出された大気圧が所定高度以上の高地に相当する大気圧
の時には、それより低地側の大気圧である時に対して目
標空燃比切換時の切換速度が小さくされる。According to the third aspect of the present invention, when the detected atmospheric pressure is the atmospheric pressure corresponding to the high altitude above a predetermined altitude, the target air-fuel ratio is switched with respect to the atmospheric pressure on the lowland side. The switching speed at the time is reduced.
【００２３】そして、請求項４に係る構成によれば、目
標空燃比の設定が燃料リッチ側から燃料リーン側に移行
する時の切換速度のみが変更され、それにより、燃料リ
ーン側から燃料リッチ側へ移行する時の燃焼安定性を悪
化させることなくリーン移行時のトルクショックを防止
できる。According to the fourth aspect of the invention, only the switching speed when the target air-fuel ratio is set from the fuel rich side to the fuel lean side is changed, whereby the fuel lean side to the fuel rich side are changed. It is possible to prevent torque shock during lean shift without deteriorating the combustion stability during shift to.
【００２４】そして、請求項５に係る構成によれば、吸
気密度が小さい状態でドライバーの意志に無関係な所定
リーン条件が成立することによって目標空燃比が燃料リ
ーン側へ移行する時に目標空燃比切換速度が小さくさ
れ、それによって、トルクショックが一層低減され、ド
ライバーが違和感をおぼえるのが防止される。また、ド
ライバーがアクセルを踏むことによってリーン領域に移
行するような時のトルクショックは低減されないが、ア
クセルを踏んだ時というのは、もともとトルク変動を意
図しているので、違和感が生じにくい。そこで、このよ
うなドライバーの意図する運転状態の変化によりリーン
領域に移行する際には敢えて切換速度を変更せず、より
燃焼安定性を重視した制御が行われる。Further, according to the fifth aspect of the present invention, the target air-fuel ratio is switched when the target air-fuel ratio shifts to the fuel lean side by satisfying the predetermined lean condition irrelevant to the driver's intention in the state where the intake air density is small. The speed is reduced, which further reduces torque shock and prevents the driver from feeling discomfort. Further, the torque shock when the driver shifts to the lean region by stepping on the accelerator is not reduced, but when the accelerator is stepped on, the torque fluctuation is originally intended, so that a feeling of strangeness is unlikely to occur. Therefore, when shifting to the lean region due to such a change in the driving state intended by the driver, the switching speed is not intentionally changed, and the control with more emphasis on combustion stability is performed.
【００２５】請求項６に係る構成によれば、リニアＯ2
センサの活性かつ安定化により目標空燃比が燃料リーン
側へ移行する時に目標空燃比切換速度の変更が行われ
る。According to the structure of claim 6, linear O 2
The target air-fuel ratio switching speed is changed when the target air-fuel ratio shifts to the fuel lean side due to activation and stabilization of the sensor.
【００２６】そして、請求項７に係る構成によれば、リ
ニアＯ2センサの活性かつ安定化は始動後の経過時間に
より判定される。According to the structure of the seventh aspect, the activation and stabilization of the linear O 2 sensor is determined by the elapsed time after the start.
【００２７】また、請求項８に係る構成によれば、エン
ジンの冷却水温が所定のリーンバーン実行水温以上とな
ったことによって目標空燃比が燃料リーン側へ移行する
時に目標空燃比切換速度の変更が行われる。According to the eighth aspect of the present invention, the target air-fuel ratio switching speed is changed when the target air-fuel ratio shifts to the fuel lean side due to the engine cooling water temperature becoming equal to or higher than the predetermined lean burn execution water temperature. Is done.
【００２８】また、本発明は請求項９に係る構成によれ
ば、エンジンの運転状態に関連する各種条件に応じて異
なる複数の目標空燃比が設定され、設定された目標空燃
比となるようエンジンの空燃比が制御される。また、設
定された目標空燃比が燃料リーン側である時には吸気系
のスロットル弁を迂回するバイパスエアの供給によりエ
ンジンの吸入空気量が増量され、燃料リーン側の空燃比
で運転することによるトルク落ちが防止される。そし
て、そのような制御を行うエンジンにおいて、ドライバ
ーの意志に無関係な所定リーン条件が成立することによ
って目標空燃比が燃料リーン側へ移行する時には目標空
燃比切換速度が小さくされ、それによって、トルクショ
ックが一層低減され、ドライバーが違和感をおぼえるの
が防止される。また、ドライバーがアクセルを踏むこと
によってリーン領域に移行するような時のトルクショッ
クは低減されないが、アクセルを踏んだ時というのは、
もともとトルク変動を意図しているので、違和感が生じ
にくい。そこで、このようなドライバーの意図する運転
状態の変化によりリーン領域に移行する際には敢えて切
換速度を変更せず、より燃焼安定性を重視した制御が行
われる。According to a ninth aspect of the present invention, a plurality of different target air-fuel ratios are set according to various conditions related to the operating state of the engine, and the engine is set to have the set target air-fuel ratio. The air-fuel ratio of is controlled. Further, when the set target air-fuel ratio is on the fuel lean side, the intake air amount of the engine is increased by the supply of bypass air bypassing the throttle valve of the intake system, and the torque drop due to operating at the fuel lean side air-fuel ratio. Is prevented. In an engine that performs such control, the target air-fuel ratio switching speed is reduced when the target air-fuel ratio shifts to the fuel lean side due to the establishment of a predetermined lean condition that is irrelevant to the driver's will. Is further reduced and the driver is prevented from feeling uncomfortable. Also, the torque shock when the driver shifts to the lean region by stepping on the accelerator is not reduced, but when stepping on the accelerator,
Since the original intention is torque fluctuation, it is unlikely that a strange feeling will occur. Therefore, when shifting to the lean region due to such a change in the driving state intended by the driver, the switching speed is not intentionally changed, and the control with more emphasis on combustion stability is performed.
【００２９】そして、請求項１０に係る構成によれば、
リニアＯ2センサの活性かつ安定化により目標空燃比が
燃料リーン側へ移行する時に目標空燃比切換速度の変更
が行われる。According to the structure of claim 10,
The target air-fuel ratio switching speed is changed when the target air-fuel ratio shifts to the fuel lean side by the activation and stabilization of the linear O 2 sensor.
【００３０】また、請求項１１に係る構成によれば、エ
ンジンの冷却水温が所定のリーンバーン実行水温以上と
なったことによって目標空燃比が燃料リーン側へ移行す
る時に目標空燃比切換速度の変更が行われる。According to the eleventh aspect of the invention, the target air-fuel ratio switching speed is changed when the target air-fuel ratio shifts to the fuel lean side due to the engine cooling water temperature becoming equal to or higher than the predetermined lean burn execution water temperature. Is done.
【００３１】[0031]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００３２】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。FIG. 2 is a system diagram of an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an engine body. The engine body 1 includes a cylinder block 2 forming a plurality of cylinders arranged in a row, a piston 3 arranged in each cylinder, and a cylinder head 4 fixed to an upper portion of the cylinder block 2.
And an oil pan 5 that covers the bottom of the cylinder block 2,
The head cover 6 covers the head of the cylinder head 4.
【００３３】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。The intake system of the engine includes an intake manifold 7 connected to the cylinder head 4 and an intake manifold 7.
A throttle body 8 connected to the inlet of the intake pipe, an intake pipe 9 arranged upstream of the throttle body 8, and an intake pipe 9
It is composed of an air flow meter 10 provided at the inlet of the and an air cleaner 11 on the upstream side thereof. Then, the throttle body 8 has a butterfly type throttle valve 1
2 are arranged.
【００３４】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。The independent intake passage 7a of each cylinder formed in the intake manifold 7 has its downstream side branched into two passage portions, and one passage portion thereof is closed in a predetermined operation region on the low load side in a swirl control valve (SCV). ) 13
Is arranged. The two branched passage portions communicate with two independent intake ports of each cylinder. When the swirl control valve 13 is closed, intake air is introduced into the combustion chamber of each cylinder from one intake port (swirl port), and swirl is generated in the combustion chamber.
A fuel injection valve 14 is provided on the other side of the branched passage.
【００３５】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。A bypass passage 15 that bypasses the throttle valve 12 is also formed in the intake system, and a duty-controlled idle speed control (ISC) valve 16 that controls the bypass flow rate is arranged in the bypass passage 15. There is.
【００３６】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。An air passage 17 is provided which branches from the bypass passage 15 and guides air to the fuel injection valve 14. Air for fuel vaporization and atomization is supplied to the fuel injection valve 14 through this air passage. A solenoid valve 18 that is closed during idling is arranged in the air passage 17. When idling, the solenoid valve 18 is closed to suppress an increase in the amount of air bypassing the throttle valve 12,
This prevents the feedback control of the idle speed by the valve 16 from being hindered.
【００３７】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。A chamber 19 is provided in the air passage 17 downstream of the solenoid valve 18.
A purge passage 41 described later is connected to the.
【００３８】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。The swirl control valve 13 is driven by a diaphragm-type negative pressure actuator 20. The actuator 20 is provided with a negative pressure passage 21 for guiding an operating negative pressure from the collecting portion of the intake manifold 7. A check valve 22, a vacuum chamber 23, a solenoid valve 24, and a one-way valve 25 are arranged in the pressure passage 21 in order from the collecting portion side.
【００３９】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。The exhaust system of the engine has an exhaust manifold 26 connected to the cylinder head 4 at a position facing the intake manifold 7, a catalytic converter 27 connected to a tip end collecting portion of the exhaust manifold 26, and the catalytic converter 27. The exhaust pipe 28 is connected to the downstream side. Further, on the upstream side of the catalytic converter 27, there is arranged a linear O 2 sensor 29 that exhibits a linear output characteristic with respect to the oxygen concentration in the exhaust gas in relation to the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber. There is. Further, the catalytic converter 27 is provided with a catalyst temperature sensor 30 that detects the catalyst temperature.
【００４０】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。The fuel (gasoline) in the fuel tank 31 is supplied to each fuel injection valve 14 arranged in the independent intake passage 7a for each cylinder through the fuel supply passage 32.
Further, surplus fuel is returned from each fuel injection valve 14 to the fuel tank 31 via the fuel return passage 33.
【００４１】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。The fuel supply passage 32 is connected to the discharge port of a fuel pump 34 built in the fuel tank 31.
A low pressure side fuel filter 35 is provided on the suction side of the fuel pump 34, and a high pressure side fuel filter 36 is disposed in the fuel supply passage 32. Further, a pressure regulator 37 for adjusting the fuel pressure is provided in the fuel return passage 33.
Is provided.
【００４２】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。The upper space of the fuel tank 31 is connected to the canister 39 by the communication passage 38, and the communication passage 3
In the middle of 8, a 2-way valve 40 is provided. A purge passage 41 extending from the purge outlet of the canister 39 is communicated with the chamber 19 in the middle of the air passage 17, and a purge valve 42 which is a duty control type flow rate control valve is provided in the middle of the purge passage 41. ing. Further, the pressure regulator 37 is connected to a boost pressure passage 43 that guides a boost pressure serving as a reference pressure.
【００４３】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。ま
た、大気圧信号が入力される。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。In FIG. 2, reference numeral 44 is an engine control unit composed of a microcomputer. A crank angle signal and a rotation signal from an engine ignition system distributor 45 are input to the engine control unit 44, and the air flow meter 1
The intake air amount signal from 0, the air-fuel ratio signal from the linear O 2 sensor 29, and the catalyst temperature signal from the catalyst temperature sensor 30 are input. In addition, the detection signal of the throttle sensor 46 that detects the opening of the throttle valve 12, the detection signal of the water temperature sensor 47 that detects the engine cooling water temperature, the detection signal of the intake air temperature sensor 48 installed in the air cleaner 11, etc. It is input to the control unit 43. Also, an atmospheric pressure signal is input. Then, the engine control unit 43 calculates the ignition timing, the fuel injection amount, the bypass air amount, the purge flow amount, etc. based on various signals. Then, control signals are output to the igniter (not shown), the fuel injection valve 14, the ISC valve 16, the purge valve 42, and the like.
【００４４】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、また、後述の
パージ補正量による補正が加えられ、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。The air-fuel ratio control of the engine is performed by controlling the fuel injection amount. Therefore, the engine speed is calculated from the rotation signal, the basic injection amount is calculated based on the calculated engine speed and the intake air amount, and various corrections such as water temperature correction and intake temperature signal are added, and When the air-fuel ratio feedback control execution condition that the water temperature is equal to or higher than a predetermined value (for example, 40 ° C) is satisfied in the predetermined feedback region on the low and medium load side, the linear O 2 sensor is corrected by the purge correction amount described later. The air-fuel ratio feedback correction amount for converging the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio is calculated based on the output of 29 to determine the final fuel injection amount, and the injection pulse corresponding to the fuel injection amount is determined. The fuel is output to the fuel injection valve 14 and fuel injection is executed.
【００４５】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。The engine speed during idling is controlled to a predetermined target idling speed by feedback control of the bypass air amount. Therefore, the drive duty of the ISC valve 16 is calculated based on the deviation between the actual engine speed and the target idle speed, and the ISC valve 16 is controlled.
【００４６】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。The evaporated fuel generated in the fuel tank 31 is adsorbed and stored in the canister 39 and supplied to the intake system when the purge execution condition is satisfied. Then, when the predetermined purge execution condition is satisfied in the air-fuel ratio feedback region, the control duty of the barge valve 42 is set by the map so that the purge flow rate becomes the purge flow rate according to the operating state of the engine,
The purge valve 42 is driven. At that time, in order to correct the deviation of the air-fuel ratio due to the supply of the evaporated fuel, a purge correction amount based on the flow rate characteristic of the purge valve 42 is set, and the correction of the fuel injection amount is corrected by this purge correction amount.
【００４７】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（例えば２２）と、理
論空燃比（１４.７）と、燃料リッチ側に空燃比とに切
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（Ｂ）は、比較的低負荷低回転
の領域であり、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（Ａ）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（Ｃ）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λ＝１ゾーン（Ａ）からリーンゾーン
（Ｂ）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リーンゾーン（Ｂ）からλ＝１
ゾーン（Ａ）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。The target air-fuel ratio in the air-fuel ratio feedback control is a predetermined air-fuel ratio on the fuel lean side of the theoretical air-fuel ratio (for example, 22), the theoretical air-fuel ratio (14.7), and the fuel depending on the engine speed and load. The air-fuel ratio is switched to the rich side. FIG. 3 is a region diagram of this target air-fuel ratio setting. The lean zone (B) in FIG. 3 is a region of relatively low load and low rotation, and in this region, the target air-fuel ratio is set on the fuel lean side of the stoichiometric air-fuel ratio. In addition, λ = 1 in FIG.
Zone (A) is a region corresponding to the idle operation, and in this region, the theoretical air-fuel ratio is the target air-fuel ratio. Also, FIG.
The enrichment zone (C) is a region on the high load / high rotation side, and the target air-fuel ratio is set to the stoichiometric air-fuel ratio or the fuel lean side thereof. Therefore, when the engine load and engine speed shift from the λ = 1 zone (A) to the lean zone (B), the setting of the target air-fuel ratio is switched from lean to rich (λ = 1). On the contrary, the engine load and the engine speed are λ = 1 from the lean zone (B).
When shifting to zone (A), the target air-fuel ratio setting is switched from rich (λ = 1) to lean.
【００４８】ただし、エンジンの負荷および回転数がλ
＝１ゾーン（Ａ）あるいはエンリッチゾーン（Ｃ）から
上記リーンゾーン（Ｂ）に移行した場合でも、目標空燃
比をリーン設定としたフィードバック制御は、リニアＯ
2センサ３０の活性化と水温上昇を待って行われる。す
なわち、始動後１００秒を経過したことを以てリニアＯ
2センサ３０が活性化し検出精度が安定化したと判定
し、また、エンジンの冷却水温が８８゜Ｃ以上であるこ
とを以て燃焼安定性が確保できると判定する。そして、
上記リーンゾーン（Ｂ）であることに加えてこられ二つ
の条件が成立した時に初めて目標空燃比がリーンに設定
される。However, the engine load and rotation speed are λ
= 1 zone (A) or the enrichment zone (C) to the lean zone (B), the feedback control with the target air-fuel ratio set to the lean setting is linear O
(2) Waiting for activation of the sensor 30 and rise of water temperature. In other words, the linear O
2 It is determined that the sensor 30 is activated and the detection accuracy is stabilized, and that the combustion stability can be secured because the engine coolant temperature is 88 ° C or higher. And
In addition to the above lean zone (B), the target air-fuel ratio is set to lean only when two conditions are satisfied.
【００４９】また、エンジンの負荷および回転数が上記
リーンゾーン（Ｂ）にある時は、吸入空気量を増量して
トルクを確保するよう上記ＩＳＣ弁１６の制御によりバ
イパスエアが供給される。Further, when the engine load and engine speed are in the lean zone (B), bypass air is supplied by the control of the ISC valve 16 so as to increase the intake air amount and secure the torque.
【００５０】そして、目標空燃比がλ＝１からリーンへ
移行する場合、およびリーンからλ＝１へ移行する場合
に、それら目標空燃比の切り換えはトルクショックを防
止するよう徐々に行われる。また、λ＝１からリーンへ
移行する場合に、リニアＯ2センサ３０の活性かつ安定
化および水温８８゜Ｃ以上といった二つが条件が成立し
ない時はリーンゾーン（Ｂ）であってもλ＝１フィード
バック制御が継続される。そして、これら活性かつ安定
化と水温に関する二つの条件が成立した時にリーン設定
のフィードバック制御が実行される。Then, when the target air-fuel ratio shifts from λ = 1 to lean and when it shifts from lean to λ = 1, the target air-fuel ratios are gradually switched so as to prevent torque shock. Further, in the case of shifting from λ = 1 to lean, when the two conditions such as the activation and stabilization of the linear O 2 sensor 30 and the water temperature of 88 ° C. or higher are not satisfied, λ = 1 even in the lean zone (B). Feedback control is continued. Then, when these two conditions relating to activation and stabilization and the water temperature are satisfied, the lean setting feedback control is executed.
【００５１】そして、上記エンジンを搭載した車両が例
えば高度１０００ｍ以上で、大気圧が低く、空気密度が
小さくなる高地を走行するような時で、エンジンが始動
してリニアＯ2センサ３０が活性かつ安定化するまで、
あるいは、水温がリーン実行条件である上記８８゜Ｃに
達するまでで、要するに上記二つの条件のいずれかが成
立しない状態でドライバーの操作によって上記リーンゾ
ーン（Ｂ）に入ったような場合には、上記二つの条件が
成立するまではλ＝１フィードバック制御が行われ、そ
の後、二つの条件が成立した時点でリーンフィードバッ
ク制御に移行するが、このように、高地で二つのリーン
条件が成立することによってリーンフィードバックに移
行する場合に限っては、トルクショックを一層緩和する
よう、目標空燃比の切換速度を低地での切換速度に対し
更に小さくするような制御が行われる。図４は、この時
の目標空燃比の切り換えを示すタイムチャートである。Then, when the vehicle equipped with the engine is traveling at a high altitude of 1000 m or more, for example, in a high altitude where the atmospheric pressure is low and the air density is low, the engine is started and the linear O 2 sensor 30 is activated. Until it stabilizes
Alternatively, when the water temperature reaches the lean execution condition of 88 ° C., that is, when the driver operates to enter the lean zone (B) when either of the above two conditions is not satisfied, Λ = 1 feedback control is performed until the above two conditions are met, and then the lean feedback control is performed when the two conditions are met. In this way, two lean conditions must be met at high altitude. Only when shifting to lean feedback by the control, control is performed to further reduce the torque shock so that the target air-fuel ratio switching speed is made smaller than the switching speed in lowland. FIG. 4 is a time chart showing the switching of the target air-fuel ratio at this time.
【００５２】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空燃比制
御を具体的に説明する。Next, the air-fuel ratio control in the air-fuel ratio control of this embodiment will be specifically described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
【００５３】図５はこの実施例の空燃比制御を示すフロ
ーチャートである。こフローチャートは、ステップＳ１
〜ステップＳ２２からなり、スタートすると、Ｓ１で各
種信号を読み込む。そして、Ｓ２でイグニッションスイ
ッチがオフからオンに切り替わったかどうか、つまり始
動かどうかを見て、始動であればＳ３でＯ2センサ活性
タイマというものをセットする。ここでは、タイマ値を
例えば８０秒にセットする。FIG. 5 is a flow chart showing the air-fuel ratio control of this embodiment. This flowchart shows step S1.
The process consists of step S22, and when started, various signals are read in S1. Then, in S2, it is determined whether or not the ignition switch is switched from OFF to ON, that is, whether or not it is a start. If it is a start, an O 2 sensor activation timer is set in S3. Here, the timer value is set to 80 seconds, for example.
【００５４】つぎに、Ｓ４で始動中（クランキング中）
かどうかを見て、始動中でないというときは、Ｓ５で上
記Ｏ2センサ活性タイマを減算した後、Ｓ６でエンジン
回転数と吸入空気量とから基本燃料噴射量を演算し、ま
た、その基本噴射量を水温補正等により補正する。そし
て、Ｓ７で上記活性タイマが０（ゼロ）になったかどう
かを見て、０であれば、Ｓ８で、エンジンの負荷および
回転数が図３のリーンゾーン（Ｂ）にあり、かつ水温が
８８゜Ｃ以上というリーン条件が成立しているかどうか
を判定し、これらリーン条件が成立している時は、更
に、Ｓ９で、大気圧が所定高度（１０００ｍ）以上の高
地の大気圧に相当するかどうかを見る。Next, in S4, the engine is starting (during cranking).
If it is not starting, the O 2 sensor activation timer is subtracted in S5, the basic fuel injection amount is calculated from the engine speed and the intake air amount in S6, and the basic injection is performed. Correct the amount by correcting the water temperature. Then, in S7, it is checked whether or not the activation timer becomes 0 (zero), and if it is 0, in S8, the engine load and engine speed are in the lean zone (B) of FIG. 3, and the water temperature is 88. It is determined whether or not lean conditions such as ° C or higher are satisfied. If these lean conditions are satisfied, further, in S9, is the atmospheric pressure equivalent to the atmospheric pressure of a high altitude above a predetermined altitude (1000 m)? See how
【００５５】そして、リーン条件が成立し、Ｓ９で大気
圧が高地相当であるという時は、Ｓ１０で上記活性タイ
マの前回値が０かどうかを見て、活性タイマの前回値が
０でない、つまり今回初めて０になったという時は、Ｓ
１１でリニアＯ2センサの精度安定化を判定するための
テーリングタイマを例えば２０秒にセットし、Ｓ１２へ
進む。また、活性タイマの前回値が０の時はそのままＳ
１２へ進む。When the lean condition is satisfied and the atmospheric pressure corresponds to the highland in S9, it is checked in S10 whether the previous value of the activation timer is 0, and the previous value of the activation timer is not 0, that is, When it is 0 for the first time, S
At 11, the tailing timer for determining the accuracy stabilization of the linear O 2 sensor is set to, for example, 20 seconds, and the process proceeds to S12. When the previous value of the activation timer is 0, S
Proceed to 12.
【００５６】そして、Ｓ１２でテーリングタイマが０
（ゼロ）でないかどうかを見て、０でなければＳ１３へ
進む。そして、Ｓ１３でテーリングタイマを減算し、Ｓ
１４で目標空燃比を図４に示すように徐々にリーン設定
へ切り換える。Then, the tailing timer is set to 0 in S12.
Whether or not it is (zero), if not 0, the process proceeds to S13. Then, the tailing timer is subtracted in S13, and S
At 14, the target air-fuel ratio is gradually switched to the lean setting as shown in FIG.
【００５７】そして、その目標空燃比に基づいてＳ１５
でフィードバック補正量を演算し、Ｓ１６でフィードバ
ック補正量によって基本燃料噴射量を補正し、最終噴射
量を演算する。そして、Ｓ１７で噴射を実行する。Then, based on the target air-fuel ratio, S15
In step S16, the feedback correction amount is calculated, the basic fuel injection amount is corrected in accordance with the feedback correction amount, and the final injection amount is calculated. Then, the injection is executed in S17.
【００５８】また、Ｓ１２の判定でテーリングタイマが
０以外でないというときは、Ｓ１８へ進んでテーリング
タイマを０にセットし、Ｓ１９で目標空燃比をリーン設
定とし、Ｓ１５へ進む。そして、Ｓ１５でフィードバッ
ク補正量を演算し、Ｓ１６で最終噴射量を演算し、Ｓ１
７で噴射を実行する。If the tailing timer is not other than 0 in the determination of S12, the process proceeds to S18, the tailing timer is set to 0, the target air-fuel ratio is set to lean in S19, and the process proceeds to S15. Then, the feedback correction amount is calculated in S15, the final injection amount is calculated in S16, and S1 is calculated.
The injection is executed at 7.
【００５９】また、Ｓ８でリーン条件成立と判定した場
合でも、Ｓ９で大気圧が所定高度以上の高地相当でない
という時は、Ｓ１８へ進んでテーリングタイマを０にセ
ットし、Ｓ１９で目標空燃比をリーン設定とし、Ｓ１５
へ進む。そして、Ｓ１５でフィードバック補正量を演算
し、Ｓ１６で最終噴射量を演算し、Ｓ１７で噴射を実行
する。Even if it is determined in S8 that the lean condition is satisfied, if the atmospheric pressure is not equivalent to a high altitude above a predetermined altitude in S9, the process proceeds to S18, the tailing timer is set to 0, and the target air-fuel ratio is set in S19. Lean setting, S15
Go to. Then, the feedback correction amount is calculated in S15, the final injection amount is calculated in S16, and the injection is executed in S17.
【００６０】また、Ｓ８でリーン条件が成立していない
と判定した時は、Ｓ２０で目標空燃比をλ＝１の理論空
燃比（１４.７）とし、Ｓ１５へ進む。そして、Ｓ１５
でフィードバック補正量を演算し、Ｓ１６で最終噴射量
を演算し、Ｓ１７で噴射を実行する。When it is determined in S8 that the lean condition is not satisfied, the target air-fuel ratio is set to the stoichiometric air-fuel ratio (14.7) with λ = 1 in S20, and the process proceeds to S15. And S15
The feedback correction amount is calculated in step S16, the final injection amount is calculated in step S16, and the injection is executed in step S17.
【００６１】また、Ｓ７の判定で活性タイマが０でな
い、つまり、始動後例えば８０秒経過していないという
時は、フィードバック自体を停止するということで、Ｓ
２１でオープンループの設定に切り換え、Ｓ１６で最終
噴射量を演算する。そして、Ｓ１７で噴射を実行する。When the activation timer is not 0 in the determination of S7, that is, when 80 seconds have not elapsed after the start, the feedback itself is stopped.
In step 21, the setting is switched to the open loop setting, and in step S16, the final injection amount is calculated. Then, the injection is executed in S17.
【００６２】また、Ｓ４の判定で始動中というときは、
Ｓ２２で始動噴射量を演算し、Ｓ１７で噴射を実行す
る。If it is determined in S4 that the engine is starting,
The starting injection amount is calculated in S22, and the injection is executed in S17.
【００６３】図６は、上記図５のフローチャートにおけ
るフィードバック補正量演算の処理（Ｓ１５）を実行す
るためのサブルーチンを示すフローチャートであって、
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ｌａｆｓ［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ｃ
ｆｂｉ，微分項ｃｆｂｄを順次演算する。FIG. 6 is a flowchart showing a subroutine for executing the processing (S15) of the feedback correction amount calculation in the flowchart of FIG.
When starting from step P1 to step P5, first at P1, a deviation daf [k] between the current target air-fuel ratio caf [k] and the linear O 2 sensor output lafs [k] is obtained. Then, based on the deviation daf [k], P2
In each step of P4, the proportional term cfbp of cfb and the integral term c
fbi and differential term cfbd are sequentially calculated.
【００６４】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。That is, at P2, the above deviation daf [k]
Is multiplied by the proportional gain kp, and this proportional term cfbp
[K].
【００６５】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
ｋI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。Also, at P3, the value obtained by guarding the deviation daf [k] with the addition / subtraction clip value α per time is multiplied by the integral gain k I, and the value is added to the previous value cfbi [k-1]. Is the current integration term cfbi [k].
【００６６】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ｋDを
掛けたものを今回の微分項ｃｆｂｄ［ｋ］とする。In P4, the difference between the current deviation daf [k] and the previous deviation daf [k-1] is multiplied by the proportional gain k D to obtain the current differential term cfbd [k].
【００６７】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。Then, at P5, these proportional terms cfbp
[K], integral term cfbi [k], and differential term cfbd [k]
Is added as the final feedback correction amount cfb [k] of this time.
【００６８】なお、上記実施例においては、高地におい
てリーン空燃比へ移行する時の目標空燃比の切換速度を
小さくすることによってリーン移行時の吸入空気量の増
量不足によるトルクショックを防止するものを説明した
が、リーン空燃比へ移行する時の目標空燃比の切換速度
を小さくすることは、リニアＯ2センサの活性化および
安定化や水温上昇等のドライバーの意志に無関係なリー
ン条件が成立したことによってリーン運転に移行する時
のトルクショックによる違和感を解消することにも有効
であり、したがって、低地および高地の区別なくそのよ
うな構成を適用できるものである。In the above embodiment, the torque shock due to the insufficient increase of the intake air amount at the time of lean transition is prevented by reducing the switching speed of the target air-fuel ratio at the time of transition to lean air-fuel ratio at high altitude. As described above, reducing the target air-fuel ratio switching speed when shifting to the lean air-fuel ratio establishes lean conditions that are unrelated to the driver's will, such as activation and stabilization of the linear O 2 sensor and water temperature rise. Therefore, it is effective to eliminate the uncomfortable feeling due to the torque shock when shifting to the lean operation, and therefore, such a configuration can be applied without distinction between the lowland and the highland.
【００６９】[0069]
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、リーン運転時にバイパスエアの供給により吸入空気
量を増量してトルク落ちを防止するエンジンにおいて、
高地等で吸気密度の低下に伴うスロットル前後差圧の低
下によりリーン移行時の吸入空気量の増量が不足しトル
クショックが発生するのを防止することができる。Since the present invention is configured as described above, in an engine for preventing torque drop by increasing the intake air amount by supplying bypass air during lean operation,
It is possible to prevent a torque shock from occurring due to insufficient increase of the intake air amount at the time of lean shift due to a decrease in differential pressure across the throttle due to a decrease in intake density in a high altitude.
【００７０】また、運転者の意志に無関係なリーン条件
が成立することによってリーン運転に移行する時のトル
クショックによる違和感を解消することができる。Further, by satisfying the lean condition irrelevant to the driver's will, it is possible to eliminate the uncomfortable feeling due to the torque shock when shifting to the lean drive.
【図１】本発明の全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of the present invention.
【図２】本発明の一実施例のシステム図。FIG. 2 is a system diagram of an embodiment of the present invention.
【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。FIG. 3 is a region diagram of target air-fuel ratio setting in one embodiment of the present invention.
【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。FIG. 4 is a time chart of target air-fuel ratio switching according to an embodiment of the present invention.
【図５】本発明の一実施例における空燃比制御のフロー
チャート。FIG. 5 is a flowchart of air-fuel ratio control in one embodiment of the present invention.
【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。FIG. 6 is a flowchart of an air-fuel ratio feedback correction amount calculation in one embodiment of the present invention.
１ エンジン本体 １０ エアフローメータ １４ 燃料噴射弁 １５ バイパス通路 １６ アイドルスピードコントロール（ＩＳＣ）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1 Engine Main Body 10 Air Flow Meter 14 Fuel Injection Valve 15 Bypass Passage 16 Idle Speed Control (ISC) Valve 29 Linear O 2 Sensor 44 Engine Control Unit 45 Distributor 46 Throttle Sensor 47 Water Temperature Sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２４ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location F02D 45/00 324
Claims (11)
に応じて異なる複数の目標空燃比を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り設定された
目標空燃比となるよう制御量を設定してエンジンの空燃
比調整手段を駆動制御する駆動制御手段と、前記目標空
燃比設定手段により設定された目標空燃比が燃料リーン
側である時に吸気系のスロットル弁を迂回するバイパス
エアの供給によりエンジンの吸入空気量を増量する吸入
空気量増量手段を備えたエンジンの空燃比制御装置にお
いて、吸気密度に関連するパラメータを検出する密度パ
ラメータ検出手段と、該手段により検出されたパラメー
タに応じた吸気密度を判定し、吸気密度が小さい時には
吸気密度が大きい時に対して目標空燃比切換時の切換速
度を小さくする切換速度変更手段を設けたことを特徴と
するエンジンの空燃比制御装置。1. A target air-fuel ratio setting means for setting a plurality of different target air-fuel ratios according to various conditions related to the operating state of the engine, and control to achieve the target air-fuel ratio set by the target air-fuel ratio setting means. Drive control means for setting and controlling the air-fuel ratio adjusting means of the engine and bypass air for bypassing the throttle valve of the intake system when the target air-fuel ratio set by the target air-fuel ratio setting means is on the fuel lean side. In an air-fuel ratio control device for an engine, which is provided with an intake air amount increasing means for increasing the intake air amount of the engine by the supply of a density parameter detecting means for detecting a parameter related to intake density, and a parameter detected by the means. Determines the intake density according to the change, and when the intake density is low, the switching speed when switching the target air-fuel ratio is smaller than when the intake density is high. An air-fuel ratio control device for an engine, characterized in that a speed changing means is provided.
換速度変更手段は、大気圧が低い時には大気圧が高い時
に対して目標空燃比切換時の切換速度を小さくするもの
である請求項１記載のエンジンの空燃比制御装置。2. The parameter is atmospheric pressure, and the switching speed changing means reduces the switching speed when switching the target air-fuel ratio when the atmospheric pressure is low compared to when the atmospheric pressure is high. Air-fuel ratio controller for the engine.
気圧が所定高度以上の高地に相当する大気圧の時にはそ
れより低地側の大気圧である時に対して目標空燃比切換
時の切換速度を小さくするものである請求項２記載のエ
ンジンの空燃比制御装置。3. The switching speed changing means, when the detected atmospheric pressure is atmospheric pressure corresponding to a high altitude above a predetermined altitude, is lower than the atmospheric pressure when the target atmospheric pressure ratio is changed. The air-fuel ratio control device for the engine according to claim 2, wherein
比設定手段による目標空燃比の設定が燃料リッチ側から
燃料リーン側に移行する時にのみ前記切換速度を前記密
度パラメータ検出手段の出力に応じて変更するものであ
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。4. The switching speed changing means determines the switching speed according to the output of the density parameter detecting means only when the setting of the target air-fuel ratio by the target air-fuel ratio setting means changes from the fuel rich side to the fuel lean side. The air-fuel ratio control device for an engine according to claim 1, 2 or 3, which is changed.
運転状態が所定のリーン領域にあることに加えて、ドラ
イバーの意志に無関係な他の所定リーン条件が成立した
時に初めて目標空燃比を燃料リーン側に設定し、該所定
リーン条件が成立するまでは目標空燃比を燃料リッチ側
の設定とするものであり、前記切換速度変更手段は、エ
ンジンの運転状態が前記リーン領域にある状態で前記ド
ライバーの意志に無関係な他の所定リーン条件が成立す
ることによって目標空燃比が燃料リーン側へ移行する時
にのみ前記切換速度を変更するものである請求項１記載
のエンジンの空燃比制御装置。5. The target air-fuel ratio setting means sets the target air-fuel ratio to fuel only when other predetermined lean conditions irrelevant to the driver's intention are satisfied in addition to the engine operating condition being in a predetermined lean region. It is set to the lean side, and the target air-fuel ratio is set to the fuel rich side until the predetermined lean condition is satisfied, and the switching speed changing means is a state in which the operating state of the engine is in the lean region. 2. The air-fuel ratio control device for an engine according to claim 1, wherein the switching speed is changed only when the target air-fuel ratio shifts to the fuel lean side due to the establishment of another predetermined lean condition unrelated to the driver's will.
れエンジンの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センサの活性かつ安定化である請求項５記
載のエンジンの空燃比制御装置。6. The linear O 2 wherein the predetermined lean condition exhibits a linear output characteristic with respect to the oxygen concentration in exhaust gas in relation to the air-fuel ratio of the air-fuel mixture installed in the exhaust system and supplied to the combustion chamber of the engine. The air-fuel ratio control system for an engine according to claim 5, wherein the sensor is activated and stabilized.
センサの活性かつ安定化の判定を行う手段を設けた請求
項６記載のエンジンの空燃比制御装置。7. The linear O 2 according to the elapsed time after starting.
7. The air-fuel ratio control system for an engine according to claim 6, further comprising means for determining whether the sensor is active or stable.
水温が所定のリーンバーン実行水温以上となることであ
る請求項５記載のエンジンの空燃比制御装置。8. The air-fuel ratio control apparatus for an engine according to claim 5, wherein the predetermined lean condition is that the engine cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined lean burn execution water temperature.
に応じて異なる複数の目標空燃比を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り設定された
目標空燃比となるよう制御量を設定してエンジンの空燃
比調整手段を駆動制御する駆動制御手段と、前記目標空
燃比設定手段により設定された目標空燃比が燃料リーン
側である時に吸気系のスロットル弁を迂回するバイパス
エアの供給によりエンジンの吸入空気量を増量する吸入
空気量増量手段を備えたエンジンの空燃比制御装置にお
いて、エンジンの運転状態が所定のリーン領域にあるこ
とに加えて、ドライバーの意志に無関係な他の所定リー
ン条件が成立したことにより目標空燃比が燃料リーン側
へ移行する時に目標空燃比の切換速度を小さくする切換
速度変更手段を設けたことを特徴とするエンジンの空燃
比制御装置。9. A target air-fuel ratio setting means for setting a plurality of different target air-fuel ratios according to various conditions related to the operating state of the engine, and control to achieve the target air-fuel ratio set by the target air-fuel ratio setting means. Drive control means for setting and controlling the air-fuel ratio adjusting means of the engine and bypass air for bypassing the throttle valve of the intake system when the target air-fuel ratio set by the target air-fuel ratio setting means is on the fuel lean side. In the air-fuel ratio control device for an engine equipped with the intake air amount increasing means for increasing the intake air amount of the engine by the supply of the engine, in addition to the operating state of the engine being in a predetermined lean region, The switching speed changing means is provided to reduce the switching speed of the target air-fuel ratio when the target air-fuel ratio shifts to the fuel lean side due to the satisfaction of the predetermined lean condition. An air-fuel ratio control device for an engine.
されエンジンの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センサの活性かつ安定化である請求項９
記載のエンジンの空燃比制御装置。10. The linear O 2 wherein the predetermined lean condition exhibits a linear output characteristic with respect to the oxygen concentration in the exhaust gas in relation to the air-fuel ratio of the air-fuel mixture installed in the exhaust system and supplied to the combustion chamber of the engine. 10. Activation and stabilization of the sensor.
An air-fuel ratio control device for the engine described.
却水温が所定のリーンバーン実行水温以上となることで
ある請求項９記載のエンジンの空燃比制御装置。11. The air-fuel ratio control apparatus for an engine according to claim 9, wherein the predetermined lean condition is that the engine cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined lean burn execution water temperature.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22420694A JP3575075B2 (en) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | Engine air-fuel ratio control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP22420694A JP3575075B2 (en) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | Engine air-fuel ratio control device |
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- 1994-08-24 JP JP22420694A patent/JP3575075B2/en not_active Expired - Fee Related
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