JPS62165555A - 内燃機関の空燃比制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、排気中の残留酸素濃度を検出する空燃比セン
サを用いて内燃機関の空燃比を理論空燃比に制御する空
燃比のフィードバック制御、及び空燃比センサを用いず
内燃機関の空燃比を理論空燃比以上の稀薄側に制御する
リーン制御を行なう、内燃機関の空燃比制御方法に関す
るものである。

［従来の技術］ 従来より内燃機関の空燃比制御方法の一つとして、例え
ば特開昭６０−７３０２１＠公報に２戎の如く、 内燃機関が定常運転状態で燃料の増量補正を行なう必要
のない空燃比のフィードバック制御条件が成立している
ときには、内燃機関の暖機後所定時間経過するまでの間
、排気中の残留酸素濃度を検出する酸素センサからの出
力信号に応じてフィードバック補正係数を求め、このフ
ィードバック補正係数により内燃機関の負荷と回転数と
から求まる基本燃料噴射量を補正して空燃比が理論空燃
比となるよう制御する、いわゆる空燃比のフィードバッ
ク制御を実行し、 その後例えばスロットル開度が所定値以下であるとか、
あるいは車両が定常走行状態であるといったリーン制御
条件が成立したとき、上記フィードバック制御で用いた
フィードバック補正係数の平均値が「１」を中心とする
所定の範囲内にあることを許可条件として、上記内燃機
関の負荷と回転数とから求められる基本燃料噴ｔＪＪ１
に「１」以下のリーン補正係数を乗算することで、空燃
比を理論空燃比以上の稀薄側に制御する、いわゆる見込
みリーン制御への移行を許可する、といった空燃比の制
御方法が知られている。

つまりこの制御方法では、フィードバック制御時に基本
燃料噴射量に乗算されるフィードバック補正係数の平均
値が「１」を中心とする所定範囲以内におれば、内燃機
関の運転状態、即ち負荷と回転数と、に応じて求められ
る基本燃料噴射量ｌ量が理論空燃比に対応していると考
えられることから、このような状態では空燃比のフィー
ドバック制御を中止し、基本燃料噴射量に「１」以下の
リーン補正係数を乗算して空燃比を稀薄側の所望の空燃
比に制御することで、燃費の向上を図っているのである
。

またこの見込みリーン制御をより多く実現できるよう、
フィードバック補正係数の平均値が１１」からずれるに
従いそのずれ量に応じた学習値を求め、この学習値を基
本燃料噴射量に加算又は乗算して燃料噴射量を算出する
ことで、得られる燃料噴射量が理論空燃比に対応した値
となり、フィードバック補正係数の平均値が「１」を中
心とする所定範囲内になるよう制御する、いわゆる燃料
噴射ｍの学習制御も考えられている。

尚フィードバック補正係数の平均値が「１」からずれる
原因としては、内燃機関を運転する周囲の環境変化や内
燃機関おるいはその制御系の特性変化等が挙げられる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで内燃機関の負荷を検出するため用いられるセン
サの一つに、内燃機関の吸気管圧力を検出する吸気圧セ
ンサがおるが、この種のセンサを用いた内燃機関では車
両が低地から高地に移動すると、大気圧の変化に応じて
同じ運転状態であっても検出結果が変化し、負荷と回転
数とから求められる基本燃料噴！１Ｆｌｆｆｌが理論空
燃比に対応しない値となってしまうといった問題がある
。

このような場合、登板走行中に空燃比のフィードバック
制御が実行されれば、フィードバック補正係数が更新さ
れ、その平均値が所定範囲内から外れてリーン制御が禁
止されたり、あるいは学習制御によって学習値が更新さ
れ、求められる燃料噴射量が理論空燃比に対応する値と
なって、問題はないのであるが、登板走行中に高負荷運
転が長時間継続して実行され、フィードバック制御が全
く、あるいは殆ど実行されずに目的地へ到着したような
場合、制御がそのままリーン制御に移行すると、吸気圧
と回転数とから求められる基本燃料噴射量が理論空燃比
に対応せず、リーン側の値となってしまい、空燃比が過
リーンとなって、内燃機関が失火するといった問題が生
ずることとなる。

つまりこの場合、空燃比がリーンとなる基本燃料噴射量
に対し、更に燃料噴射量をリーン側に補正するリーン補
正係数が乗算されることから、空燃比が過リーンとなっ
て、内燃機関が失火してしまうのでめる。

本発明はこのように車両が低地から高地に移動したとき
大気圧の変化によって生ずる内燃機関の失火を防止する
ためなされたものであって、以下の如き方法をとった。

［問題点を解決するための手段１ 即ち上記問題点を解決するための本発明方法は、第１図
に示す如く、 内燃機関が定常運転状態で空燃比のフィードバック制御
条件が成立しているとき（Ｐｌ）、内燃機関の運転状態
がより安定してリーン制御条件が成立したか否かを判断
しくＰ２）、 リーン制御条件不成立のときには、排気中の残留酸素濃
度を検出する空燃比センサからの出力信号に応じて設定
されるフィードバック補正係数で以て、内燃機関の吸気
圧と回転数とから求められる基本燃料噴射量を補正し、
空燃比を理論空燃比に制御する、空燃比のフィードバッ
ク制御を実行する（Ｐ３）と共に、 リーン制御条件成立時には、上記フィードバック制御で
用いたフィードバック補正係数の平均値が所定範囲内に
あること（Ｐ４）を許可条件の一つとして、上記空燃比
センサを用いず上記基本燃料噴射量を補正し、空燃比を
理論空燃比以上の稀薄側に制御する、リーン制御（Ｐ５
）への移行を許可する、 内燃機関の空燃比制御方法において、 所定時間毎（Ｐ６）に、上記フィードバック制御条件が
成立しない内燃機関の高負荷運転状態を検出しくＰｌ）
、 該高負荷運転状態の検出頻度が少ないこと（Ｐ８）をも
う一つの許可条件として、上記リーン制御（Ｐ５）への
移行を許可するようにしたこと、を特徴とする内燃機関
の空燃比制御方法を要旨としている。

［作用］ このように実行される本発明の空燃比制御方法では、フ
ィードバック制御条件の成立しない内燃機関の高負荷運
転状態を所定時間毎に検出し、その検出頻度が少ないと
きにリーン制御が許可される。つまり車両の登板走行時
には高負荷運転の頻度が高くなることから、このような
場合にはり一ン制御を禁止してフィードバック制御を実
行することで、空燃比が過リーンとなるのを防止してい
るのである。

尚内燃機関の高負荷運転状態を検出し、その検出頻度が
少ないときにリーン制御への移行を許可する具体的手法
としては、例えば所定時間内の検出頻度を直接求め、そ
の頻度が所定値以下のときにリーン制御への移行を許可
する方法、あるいは高負荷運転を検出する度にフィード
バック補正係数の平均値を補正してゆくことによって、
検出頻度によるリーン制御への移行の許可を間接的に行
なう方法等が考えられる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の空燃比制御方法が適用される火花点火
式内燃機関の概略図を示し、１は機関本体のシリンダブ
ロック、２はシリンダブロック内に嵌挿されるピストン
、３はシリンダブロック１上に固定されるシリンダヘッ
ド、４はピストン２とシリンダヘッド３間に形成された
燃焼室、５は燃焼室４内に突出設置された点火プラグ、
６は吸気ポート、７は吸気弁、８は排気ポート、９は排
気弁である。吸気ポート６は吸気マニホールド１０を介
してサージタンク１１に連結され、吸気マニホールド１
０には電子制御ユニット３０によつで制御される燃料＠
側弁１２が取付けられ、吸気ポート６に向けて燃料が噴
射される。サージタンク１１には吸気管１３が連結され
、エアクリーナ１４を介して大気が吸入される。１５は
排気ポート８に接続される排気マニホールド、１６は吸
気管１３の一部に設けられるスロットルバルブで、図示
しないアクセルペダルに連結され、開閉操作される。１
７は点火コイルとイグナイタとを備えた点火装置で、電
子制御ユニット３０により制御されたタイミングで点火
出力をディストリビュータ１８に印加し、ディストリビ
ュータ１８から各点火プラグ５に点火出力が送られる。

このディストリビュータ１８内には点火すべき気筒を検
出するための気筒判別センサ２１とクランクシャフトの
回転速度を検出するための回転角センサ２２が取付けら
れ、クランクシャフトの回転速度に応じたパルス信号を
発生する。吸気管１３の一部には吸気管１３内の圧力に
応じたアナログ電圧信号を発生する例えば半導体式圧力
センサ使用の吸気管圧力センサ２３が設置され、また、
吸入空気温度を検出するサーミスタ式の吸気温センサ２
７が設置される。スロットルバルブ１６には、その開度
に応じた信号を出力するスロットル開度はンサ２４が取
付けられる。また、シリンダブロック１には冷却水温を
検出し、その水温に応じたアナログ電圧信号を出力する
サーミスタ式の水温センサ２５が設置され、ざらに、排
気マニホールド１５には、排気中の残留酸素濃度から空
燃比か理論空燃比より小さいリッチであるか、リーンで
あるか、を検出する空燃比センサ２６が設置される。そ
して、上記各センサ２１〜２７の出力信号は後述の電子
制御ユニット３０に送られるように接続される。

第３図は電子制御ユニット３０のブロック図を示してい
る。この電子制御ユニット３０は、いわゆるマイクロコ
ンピュータから構成され、プログラムに基づき各種演算
処理を実行するＣＰＵ３１、読み出し書き込み可能な一
時メモリのＲＡＭ３２、制御プログラムや各種定数等が
予め格納される読み出し専用メモリのＲＯＭ３３、一対
の入出カポ−＋−３４，３５、及び一対の出力ポート３
６．３７がバス３８を介して相互に接続される。また、
電子制御ユニット３Ｑ内には各種のクロック信号を発生
するクロック発生器３９が設けられる。

さらに、アナログマルチプレクサ４０．Ａ／Ｄ変換器４
１、バッファ４２〜４５が設けられ、吸気管圧力センサ
２３、スロットル開度センサ２４、水温センサ２５、及
び吸気温センサ２７から送られるアナログ信号が１つず
つ選択され、デジタル信号に変換された後、各信号は入
出力ボート３４を通してＣＰＵ３１に読み込まれる。

一方、空燃比センサ２６の出力はバッファ４６とコンパ
レータ４７を通して入出力ボート３５に送られるように
構成され、リッチ又はリーンを示す空燃比信号が入出力
ボート３５を通してＣＰＵ３１に読み込まれる。また気
筒判別センサ２１、回転角センサ２２の出力は波形成形
回路４８を経て入出力ボート３５に送られ、スロットル
センサ２４の出力信号も入出力ボート３５に送られる。

データ出力のために設けられた出力ポート３６の出力側
は駆動回路４９を介して燃料噴射弁１２に接続され、出
力ポート３７の出力側は駆動回路５０を介して点火装置
１７に接続される。そして出力ポート３６からは演算さ
れた燃料噴射量（時間）に応じたデユーティ比のパルス
信号が出力され、燃料噴射弁１２の開弁時間により噴ｆ
ＪＪ量が制御される。また、出力ポート３７からは制御
されたタイミングで点火制御信号が点火装置１７のイグ
ナイタへ出力され、点火時期が制御される。

このように構成された電子制御ユニット３０では、内燃
機関の運転状態に応じて、空燃比センサ２６からの出力
信号に基づき空燃比を理論空燃比に制御するフィードバ
ック制御、空燃比センサ２６を用いず空燃比を理論空燃
比以上のリーン側に制御する見込みリーン制御、あるい
は開開始動時や高負荷運転時に燃料を増量し空燃比をリ
ッチ側に制御するオープンループ制御、が実行され、機
関に供給する燃料噴射量（具体的には燃料噴射弁１２の
開弁時間）か算出される。つまり、吸気管圧力センサ２
３及び回転角センサ２２で検出された吸気圧Ｐ及び回転
数ＮＥに基づき予め設定されたマツプを用いて基本燃料
噴射ｆｆ１Ｔｐを求め、この値を、フィードバック補正
係数ＦＡＦ、リーン補正係数ＦＬＥＡＮ、あるいは増量
補正係数Ｆ（１）で以て補正することで、燃料噴射量が
算出されるのである。尚フィードバック補正係数ＦＡＦ
は、空燃比センサ２６からの出力信号に応じて設定され
、空燃比が理論空燃比となるよう補正するための補正係
数、リーン補正係数ＦＬＥＡＮは、内燃機関の負荷状態
に応じて空燃比を理論空燃比以上の空燃比に制御するた
め１以下の値に設定される補正係数、増量補正像ｖｌＦ
（ｔ）は、内燃機関の暖機ヤ高負荷運転時の出力アップ
等のために、冷却水ＷＴＨＷ、スロットル開度ＴＡ、吸
気温ＴＨＡ等に応じて１以上の値に設定される補正係数
である。

また上記見込みリーン制御は、従来と同様、始動後内燃
機関が充分暖機され、空燃比のフィードバック制御条件
が成立しているとき、フィードバック補正像＠ＦＡＦの
平均値ＦＡＦＡＶが所定範回内にあることを許可条件と
して実行されるが、本実施例では、高負荷運転による増
量補正が実行された場合にはフィードバック補正係数の
平均値ＦＡＦＡＶを補正することによって、登板走行時
のような高負荷運転の頻度が大きいときにはリーン制御
を禁止し、フィードバック制御を実行するようされてい
る。

以下、このように実行される燃料噴射量制御について、
第４図ないし第６図に示すフローチャー１へに沿って詳
しく説明する。尚、第４図は内燃機関の始動と共に上記
電子制御ユニット３０内で繰り返し実行される燃料噴射
量算出処理を表わすフローチャート、第５図はこの燃料
噴射量算出処理で空燃比のフィードバック制御を実行す
るのに用いるフィードバック補正係数を算出する、フィ
ードバック補正係数算出処理を表わすフローチャート、
第６図は第４図の燃料噴射量算出処理でり−ン制御を許
可するか否かを判断するのに用いるフラグＸＦＡＦＡＶ
をセット・リセットするため、所定時間、例えば５００
　［ｍ５ｅｃ］毎に実行されるリーン制御許可判定処理
を表わすフローチャートである。

第４図に示す燃料噴ｒＪＪａｎ出速理は、上述のように
内燃機関の始動と共に開始され、まずステップ１０１に
て後述の処理で用いるフラグ等を初期化する初期化の処
理を実行する。次にステップ１０２では内燃機関の運転
状態を検出するため設けられた上記各種センサからの検
出信号を読み込み、ステップ１０３に移行する。そして
ステップ１０３ではこの読み込まれた各センサからの検
出信号に基づき当該内燃機関の運転状態がフィードバッ
ク制御条件を満足しているか否かの判断を行ない、フィ
ードバック制御条件が成立していなければステップ１０
４に移行して、オープンループ制御実行の為の各種増量
補正係数Ｆ　（ｔ）を算出する。

つまり内燃機関が胎動直後で冷却水温ＴＨＷが所定値、
例えば８０’Ｃより低く、暖機運転をする必要があると
か、あるいはスロットル開度ＴＡが５０°以上で機関が
高負荷運転状態である場合等には、フィードバック制御
条件が成立していないと判断し、燃料噴射量の暖機増量
補正や出力増量補正を実行すべく、冷却水温Ｔ）（Ｗや
スロットル開度ＴＡ、あるいは吸気温ＴＨＡ等をパラメ
ータとして各種増量補正係数Ｆ（ｔ）を算出するのでお
る。そしてこのステップ１０４にて増量補正係数Ｆ（ｔ
）が算出されると次ステツプ１０５にて他の補正係数、
つまりフィードバック補正係数ＦＡＦヤリーン補正係数
ＦＬＥＡＮが「１」にセットされる。

一方、上記ステップ’１０３にて、フィードバック制御
条件が成立したと判断されると、ステップ１０６が実行
され、今度は空燃比のリーン制御条件が成立したか否か
が判断される。このリーン制御条件成立の判断は、例え
ば冷却水温ＴＨＷが所定値、例えば８０’Ｃ以上の状態
が３分以上経過したか否か、スロットル開度ＴＡが所定
開度例えば２５°以下であるか否か、あるいは車両発進
時であるか否か、等によって行なわれ、冷却水温８０℃
以上の状態から３分以上継続していないとき、スロット
ル開度ＴＡが２５°を越えているとき、あるいは車両発
進時等にはリーン制御条件が成立していないと判断され
て、ステップ１０７が実行される。

ステップ１０７では上記空燃比のフィードバック制御を
実行すべく、空燃比センサ２６からの検出信号に基づき
フィードバック補正係数ＦＡＦを算出する、後述の第５
図に示すフィードバック補正係数算出処理を実行し、次
ステツプ１０８に移行して、他の補正係数、つまりリー
ン補正係数ＦＬＥＡＮや増量補正係数Ｆ（ｔ）を「１」
にセットする。

次に上記ステップ１０６にて空燃比のリーン制御条件が
成立したと判断されると、ステップ１０９に移行し、後
述の第６図に示すリーン制御許可判定処理でセット・リ
セットされるフラグＸＦＡＦＡＶがリセット状態である
か否か、即らリーン制御の実行を許可するか否かを判断
する。そしてフラグＸＦＡＦＡＶがリセット状態であれ
ば、リーン制御を許可するものと判断してステップ１１
０に移行し、一方フラグＸＦＡＦＡＶがセット状態であ
れば、リーン制御は禁止すべきであると判断して上記ス
テップ１０７に移行する。

ステップ１０９でリーン制御が許可されたとき実行され
るステップ１１０では、始動後、一旦リーン制御の許可
か下りたことを表わすフラグＸＦＡＦＡＶをセットし、
次ステツプ１１１にて、空燃比のリーン制御を実行すべ
く、内燃機関の負荷状態、つまり吸気圧Ｐａや、機関回
転数ＮＨに応じて、リーン補正係数ＦＬＥＡＮを算出す
る。そして続くステップ１１２に移行し、他の補正係数
である増量補正係数Ｆ（ｔ）やフィードバック補正係数
ＦＡＦを「１」にセットする。

このように内燃機関の運転状態に応じて各種補正係数、
Ｆ　（ｔ）、ＦＡＦ、ＦＬＥＡＮが設定されると、続く
ステップ１１３が実行され、吸気圧Ｐａ及び機関回転数
ＮＥとをパラメータとして、内燃機関の基本燃料噴射量
Ｔｐが算出される。そして続くステップ１１４では、こ
の算出された基本燃料噴ｆＪＪｍＴｐと、上記設定され
た各種補正係数ＦＡＦ、ＦＬＥＡＮ、Ｆ　（ｔ）とをパ
ラメータとする次式 ％式％（） を用いて燃料噴射量下が算出され、再度ステップ１０２
以降の処理が実行される。

このように本燃料噴射量算出処理では、内燃機関の運転
状態に応じて求められた補正係数に基づき基本燃料噴射
１ｔＴｐを補正して実際に内燃機関に供給する燃料噴射
醋Ｔ＠算出することで、空燃比が内燃機関の運転状態に
応じた値に制御されることとなる。

次に上記ステップ１０７で実行されるフィードバック補
正係数算出処理について、第５図に示すフローチャート
に沿って説明する。尚この処理は、第７図に示す如く、
空燃比センサ２６から出力される空燃比信号がＯＮ状態
である場合、つまり空燃比がリッヂ状態で必る場合には
フィードバック補正係数ＦＡＦを所定の傾き（積分定数
Ｋｉ　）で以て減少し、逆に空燃比信号がＯＦＦ状態で
空燃比がリーン状態である場合にはフィードバック補正
係数ＦＡＦを所定の傾き（積分定数Ｋｉ）で以て増加し
、更に空燃比信号がＯＮからＯＦＦ、あるいはＯＦＦか
らＯＮへと変化し、空燃比の状態が切替わったときには
所定の値（スキップ定数Ｒ３）だけフィードバック補正
係数ＦＡＦを増加あるいは減少する、といった従来の手
法によりフィードバック補正係数ＦＡＦを算出する他、
そのスキップ毎に各スキップ間のフィードバック補正係
数ＦＡＦの平均値ＦＡＦＡＶ１を算出するようされてい
る。

処理が開始されるとまずステップ２０１が実行され、空
燃比センサ２６からの検出信号に基づき空燃比がリッチ
状態であるか否かが判断される。

そしてこのステップ２０１にて空燃比がリッチ状態であ
ると判断されるとステップ２０２に移行し、空燃比がリ
ーンからリッチに移行したときにセットされるフラグＸ
Ｓがリセット状態であるか否かする。

このステップ２０２でフラグＸＳがリセット状態である
と判断された場合、即ち今まで空燃比がリーン状態で、
現在空燃比がリーンからリッチに変化した直後であると
判断された場合には、次ステツプ２０３に移行して、前
回空燃比がリッチからリーンに変化した際設定されたフ
ィードバック補正係数の基準値ＦＡＦＯと現在のフィー
ドバック補正係数ＦＡＦとをパラメータとする次式％式
％） を用い、空燃比がリッチからリーンへ移行し、再度リー
ンからリッチへ移行するまでの間（スキップ間）のフィ
ードバック補正係数の平均値ＦＡＦＡＶ１を算出する。

次にステップ２０４では現時点でのフィードバック補正
係数ＦＡＦを、今度空燃比がリッチからリーンへ移行し
たとき平均値ＦＡＦＡＶ１を算出するのに用いる基準値
ＦＡＦＯとして設定する。

そして続くステップ２０５では、現時点でのフィードバ
ック補正係数ＦＡＦから所定のスキップ定数Ｒ３を減算
することで、フィードバック補正係数ＦＡＦを更新し、
次ステツプ２０６にてフラグＸＳをセットした後−量水
ルーチンの処理を終了する。

一方上記ステップ２０２にてフラグＸＳがリセット状態
でないと判断された場合、即ち空燃比がリーンからリッ
チへ変化し、一旦上記ステップ２０３ないしステップ２
０６が実行された後本ルーチンの処理が実行され、空燃
比がリッチ状態でおると判断された場合には、ステップ
２０７が実行され、フィードバック補正係数ＦＡＦから
所定の積分定数Ｋｉを減算することによってフィードバ
ック補正係数ＦＡＦが更新され、−量水ルーヂンの処理
が終了される。

次に上記ステップ２０１にて空燃比がリッチ状態でない
と判断された場合には、ステップ２０８が実行され、フ
ラグＸＳがセット状態であるか否かが判断される。この
処理は前記ステップ２０２とは逆に、フラグＸｓの状態
がら空燃比がリッチからリーンに変化したことを検知す
るための処理であって、このステップ２０８にてフラグ
ＸＳがセット状態であると判断されると、つまり現在空
燃比がリッチからリーンに変化した直後であると判断さ
れると、続くステップ２０９が実行され、前記ステップ
２０３と同様、スキップ間のフィードバック補正係数の
平均値ＦＡＦＡＶ１が算出される。そして続くステップ
２１０では、上記ステップ２０４と同様、現時点でのフ
ィードバック補正係数ＦＡＦを次に平均値ＦＡＦＡＶ’
ｌを算出する除用いる基準値ＦＡＦＯとして設定し、次
ステツプ２１１に移行する。

ステップ２１１では今度は現時点でのフィードバック補
正係数ＦＡＦに所定のスキップ定数Ｒ３を加算すること
でフィードバック補正係数ＦＡＦを更新し、次ステツプ
２１２にてフラグＸＳをリセットした後、本ルーチンの
処理を終了する。

一方上記ステップ２０８にてフラグＸＳがセット状態で
ないと判断された場合、っまり空燃比がリッチからリー
ンへ変化し、一旦上記ステップ２０９ないしステップ２
１２の処理が実行された後、再度ステップ２０１にて空
燃比がリーン状態である旨判断された場合には、ステッ
プ２１３が実行され、フィードバック補正係数ＦＡＦに
所定の積分定数Ｋｉを加算することでフィードバック補
正係数ＦＡＦが更新され、−量水ルーチンの処理が終了
される。

このようにフィードバック補正係数ＦＡＦは、空燃比セ
ンサ２６からの検出信号、即ち空燃比がリッチ状態であ
るか、リーン状態であるか、を表わす空燃比信号に応じ
て加減算することによって算出され、空燃比を理論空燃
比に制御するのに用いられる。

また上記フィードバック補正係数ＦＡＦをスキップする
度算出される平均値ＦＡＦＡＶ１は、次に説明する第６
図に示したリーン制御許可判定処理で、リーン制御を許
可するか否かを決定するのに用いられる。つまり上記リ
ーン制御は、吸気圧Ｐａと機関回転数ＮＥとから求めら
れる基本燃料噴！）ｔｉＴｐが理論空燃比に対応する値
であると仮定し、「１」以下のリーン補正値ＦＬＥＡＮ
を乗算することで、空燃比をリーン側に制御するもので
あり、またフィードバック補正係数ＦＡＦは基本燃料噴
射量Ｔｐが理論空燃比に対応する値であれば「１」を中
心に変化し、その平均値ＦＡＦＡｖ１が「１」に近い値
となることから、リーン制御許可判定処理で基本燃料噴
射量Ｊ量Ｔｐが理論空燃比に対応する値となっているか
否かを判断するため、この平均値ＦＡＦＡＶ１が用いら
れるのである。

次に第６図に示すリーン制御許可判定処理について説明
する。尚この処理は上述したように、所定時間、例えば
５００　［ｍ５ｅｃ］毎に実行され、上記フィードバッ
ク補正係数算出処理でフィードバック補正係数ＦＡＦを
スキップする度求められる平均値ＦＡＦＡＶ１を更にな
まし、そのなまし平均値ＦＡＦＡＶが所定範囲内におる
ときフラグＸＦＡＦＡＶをリセットしてリーン制御を許
可するようにされている。また登板走行時のように、ス
ロットル開度ＴＡが所定値（例えば、５００）以上の高
負荷運転状態が長く続き、オープンループ制御によって
燃料噴ＩＪＪｆｆｉの出力増量補正が継続して行なわれ
る場合には、なまし平均値ＦＡＦＡＶに所定値を加算し
てゆくことで、なまし平均値ＦＡＦＡＶがリーン制御許
可条件から外れ、フラグＸＦＡＦＡＶをセットするよう
されている。

即ちこの処理が開始されるとまずステップ３０１を実行
し、上記フィードバック補正係数算出処理で求められた
フィードバック補正係数の平均値ＦＡＦＡＶ１が、なま
し平均値ＦＡＦＡＶより所定値（０，０２＞以上下回っ
たか否かを判断する。

そしてこのステップ３０１で、平均値ＦＡＦＡＶ１がな
まし平均値ＦＡＦＡＶより所定値（０，０２）以上下回
ったと判断されると、続くステップ３０２を実行し、な
まし平均値ＦＡＦＡＶの値を平均値ＦＡＦＡＶ１に近づ
けるべく、なまし平均値ＦＡＦＡＶより所定値（０，０
０２＞を減算して、なまし平均値ＦＡＦＡＶの値を更新
し、ステップ３０３に移行する。

一方上記ステップ３０１にて、平均値ＦＡ　ＦＡＶｌが
なまし平均値ＦＡＦＡＶより所定値（０゜０２＞以上下
回っていないと判断されると、ステップ３０４に移行し
て、今度は平均値ＦＡＦＡＶ１が、なまし平均値ＦＡＦ
ＡＶより所定値（０゜０２＞以上上回っているか否かを
判断する。そしてこのステップ３０４にて平均値ＦＡＦ
ＡＶＩがなまし平均値ＦＡＦＡＶより所定値（０，０２
＞以上上回っている旨判断されると次ステツプ３０５に
移行し、なまし平均値ＦＡＦＡＶの値を平均値ＦＡＦＡ
Ｖ１に近づけるべくＦＡＦＡＶに所定値（０，００２＞
を加算してなまし平均値ＦＡＦＡＶの値を更新し、ステ
ップ３０３に移行する。

またステップ３０４にて平均値ＦＡＦＡＶＩがなまし平
均値ＦＡＦＡＶに対し所定値（０，０２＞以上上回って
いないと判断された場合、即らこのステップ３０４と上
記ステップ３０５にて平均値ＦＡＦＡＶＩがなまし平均
値ＦＡＦＡＶ±０．０２の範囲内にあると判断された場
合には、そのままステップ３０３に移行する。

ステップ３０３では現在フラグＸＦＡＦＡＶがセット状
態で、リーン制御が許可されていないか否かを判断する
。そして現在フラグＸＦＡＦＡＶがセット状態で、リー
ン制御が許可されていない場合には、続くステップ３０
６に移行して、上記設定されたなまし平均値ＦＡＦＡＶ
が所定の範囲内、例えば０．９９〜１．０１の値となっ
ているか否かを判断する。

このステップ３０６にてなまし平均値が所定の範囲内に
あると判断されると、リーン制御を許可すべくステップ
３０７に移行し、フラグＸＦＡＦＡＶをリセットした後
ステップ３０８に移行し、そうでなければそのままステ
ップ３０８に移行する。

次に上記ステップ３０３にてフラグＸ　ＦＡ　ＦＡＶが
リセット状態である旨判断された場合、つまり現在リー
ン制御が許可されている旨判断された場合には、ステッ
プ３０９に移行して、なまし平均値ＦＡＦＡＶが所定値
、例えば１．１以上となっているか否かを判断する。そ
してなまし平均値ＦＡＦＡＶが１．１以上と「１」に対
し大きくずれた場合には、ステップ３１０に移行して、
リーン制御を禁止すべくフラグＸＦＡＦＡＶをセットし
、ステップ３０８に移行する。

一方上記ステップ３０９にてなまし平均値ＦＡＦＡＶが
１．１より小さいと判断された場合には、今度はステッ
プ３１１を実行し、なまし平均値ＦＡＦＡＶが所定値、
例えば０．９５以下となったか否かを判断する。そして
なまし平均値ＦＡＦＡＶが０．９５以下と、「１」に対
して大きく下回った場合には、上記ステップ３１０を実
行した接ステップ３０８に移行し、なまし平均値ＦＡ　
ＦＡＶが０．９５より大きい場合には、そのままステッ
プ３０８に移行する。

ステップ３０８では、前記第４図のステップ１１０で始
動後リーン制御が始めて実行されたときセットされるフ
ラグＸＬＥＡＮがセット状態であるか否かを判断し、フ
ラグＸＬＥＡＮがリセット状態であればそのまま本ルー
チンの処理を終了する。

一方フラグＸＬＥＡＮがセット状態であると判断される
と、続くステップ３１２に移行して、スロットル開度Ｔ
Ａが５０’以上となっているか否か、即ら内燃機関が高
負荷運転状態で、現在オープンループ制御が実行されて
いるか否かを判断する。そしてスロットル開度ＴＡが５
０°以上で、オープンループ制御による燃料噴射量の出
力増量補正が実行されている旨判断されると、次ステツ
プ３１３を実行し、なまし平均値ＦＡＦＡＶに所定値（
０，０２＞を加算してなまし平均値ＦＡＦＡＶの値を更
新し、本ルーチンの処理を終了する。

またスロットル開度ＴＡが５０’以上でないと判断され
るとそのまま本ルーチンの処理を終了する。

このように上記リーン制御許可判定処理では、フィード
バック補正係数ＦＡＦのなまし平均値ＦＡＦＡＶが０．
９９〜１．０１（７）範囲内にあるとき、リーン制御を
許可し、その後なまし平均値ＦＡＦＡＶが１．１以上と
なったり、０．９５以下となったりするとリーン制御を
禁止するよう、フラグＸＦＡＦＡＶがセット・リセット
される。従ってフィードバック補正係数ＦＡＦの中心が
「１」に対し大きくずれ、吸気圧Ｐａと機関回転数ＮＥ
とで求められる基本燃料噴射ｆｆ１Ｔｐが理論空燃比に
対応し７ない値となったような場合には、リーン制御が
禁止され、リーン制御による空燃比の異常制御か防止さ
れることとなる。

またスロットル開度ＴＡから５０’以上大きく、内燃機
関高負荷運転時の出力増量補正が実行されているような
場合には、なまし平均値ＦＡＦＡＶを所定値（０，０２
＞だけ加算するようされている。これは高負荷運転時に
なまじ平均値ＦＡ　ＦＡＶを加算してゆくことで、大気
圧が変化して基本燃料噴射ＩＴＩ）が理論空燃比に対応
しない値となるような登板走行後にリーン制御が実行さ
れ、空燃比が過リーンとなって内燃機関が失火するのを
防止するためである。つまり登板走行時には機関が高負
荷運転され、空燃比のフィードバック制御を実行するこ
となく目的地に到着し、大気圧が変化して基本燃料噴射
ＩＴｐがリーン側にずれているにもかかわらず、そのま
まリーン制御が実行されることがあることから、上記の
ように高負荷運転を検出する度になまし平均値ＦＡＦＡ
Ｖに所定値を加算することで空燃比のフィードバック制
御を実行させ、なまし平均値ＦＡＦＡＶを常に運転状態
に対応した値に更新できるようにしているのでおる。

尚本実施例においては、本発明方法を理解し易く説明す
るため、フィードバック補正係数の平均値ＦＡＦＡＶ１
の「１」に対するずれ量に応じて基本燃料噴射量Ｔｏを
補正する学習値を求め、この学習値により基本燃料噴射
ＩＴｐを補正してゆくことで、フィードバック補正係数
ＦＡＦが「１」を中心に変化するよう制御する、といっ
た学習制御については触れなかったが、このような学習
制御を実行することによって、リーン制御の実行される
範囲を拡大することができるのは勿論である。

また本実施例では、所定時間毎に実行されるリーン制御
許可判定処理で内燃機関の高負荷運転状態を検出し、高
負荷運転を検出する度になまし平均値ＦＡＦＡ■を補正
することで、リーン制御が禁止されるよう、つまりフィ
ードバック制御が実行されるようにしているが、この他
にも例えば所定時間内での高負荷運転の検出頻度を直接
求め、その頻度が大きいときにはリーン制御を禁止する
よう構成してもよい。つまり例えば、上記第６図に示し
たリーン制御許可判定処理のステップ３０８、ステップ
３１２及びステップ３１３の代わりとして、第８図に示
す如く、所定時間内での高負荷運転の頻度を求め、その
頻度が所定値以上となったときにリーン制御禁止フラグ
ＸＴＡをセットする、頻度算出処理を実行し、第４図の
燃料噴射量算出処理のステップ１０９とステップ１１０
との間にリーン制御禁止フラグＸＴＡがセット状態か否
かを判定するステップを設け、このフラグＸＴＡがリセ
ット状態である場合にのみステップ１１０以降のリーン
制御が実行されるようにしてもよいのである。

以下この第８図の頻度算出処理について説明する。

この処理は２００　［ｍ５ｅＣ］毎に実行される処理で
あって、処理が開始されるとステップ４０１にてカウン
タＣ３ｍの値がインクリメントされる。

次にステップ４０２ではスロットル開度Ｔ　Ａ　；Ｚｆ
ｉ　５００以上か否か、即ち現在車両が高負荷運転され
ているか否かを判断し、スロットル開度ＴＡが５００以
上で、現在高負荷運転中であれば、次ステツブ４０３に
てカウンタＣＴＡの１直をインクリメントする。

−５ステップ４０２にてスロットル開度ＴＡが５０’未
満である旨判断された場合、おるいは上記ステップ４０
３の処理が実行された場合には、ステップ４０４を実行
し、上記ステップ４０１にてカウントアツプされるカウ
ンタＱ３ｍが９００以上となったか否かを判断する。そ
してカウンタＣ３ｍの値が９００以上となっていなけれ
ばそのまま本ルーチンの処理を終了し、カウンタＣ３ｍ
の値が９００以上となっていれば次ステツプ４０５に移
行する。

ここでこのステップ４０４の処理は、上記カウンタＣ３
ｍが当該処理が実行される度、即ち２００［ｍｓ　ｅ　
ｃ　］毎にカウンタアップされることから、このカウン
タＣ３ｍの値から３分間経過したか否かの判断を行なっ
ているのである。つまりカウンタＣ３ｍの値がＯから９
００まで変化したときには、９００Ｘ２００　［ｍ５ｅ
ｃｌにより３分間経過したと判断できることから、これ
によって３分間の経過を判断しているのである。

また上記ステップ４０３でインクリメントされるカウン
タＣＴＡは、上記ステップ４０４でカウンタＣ３ｍが９
００以上と判断されるまでの間、即ち本ルーチンの処理
が９００回実行きれる間スロットル開度ＴＡが５０’以
上と判断された回数をカウントするためのカウンタであ
って、これにより３分間光たりの高負荷運転の頻度が求
められることとなる。

次にステップ４０５では、当該処理でセット・リセット
されるリーン制御禁止フラグＸＴＡかリセット状態であ
るか否かを判断する。そしてフラグＸＴＡがリセット状
態であれば、上記ステップ４０３でスロットル開［ＴＡ
が５０°以上の場合にカウントアツプされるカウンタＣ
ＡＴの値が１８０以上であるか否か、即ら３分間光たり
の高負荷運転の頻度が１１５　（＝１８０／９００）以
上となっているか否かを判断する。

このステップ４０６にてカウンタＣＴＡの１直が１８０
以上で高負荷運転の頻度が多いと判断されると、リーン
制御を禁止すべくステップ４０７に移行して、リーン制
御禁止フラグＸＴＡをセットした後ステップ４０８に移
行し、そうでなければそのままステップ４０８に移行す
る。そしてステップ４０８では、次の３分間での高負荷
運転の頻度を求めるために、上記カウンタＣ３ｍ及びＣ
ＴＡの値をクリアし、本ルーチンの処理を終了する。

また上記ステップ４０５でリーン制御禁止フラグＸＴＡ
がセット状態であると判断されると、ステップ４０９が
実行され、今度はカウンタＣＴＡの値が４５以下となっ
たか否か、即ち３分間光たりの高負荷運転の頻度が１／
２０　（＝４５／９００）以下となったか否かを判断す
る。そしてカウンタＣＴＡの値が４５以下で高負荷運転
の頻度が少なくなると、リーン制御を許可するために次
ステツプ４１０を実行してリーン制御禁止フラグＸＴＡ
をリセットした後ステップ４０８に移行し、そうでなけ
ればそのままステップ４０８に移行する。

このようにリーン制御禁止フラグＸＴＡを所定時間（本
実施例では３分間）当たりの高負荷運転の頻度が所定値
（本実施例では１１５）以上となったときリーン制御禁
止フラグＸＴＡをセットし、その頻度が所定値（本実施
例では１／２０）以下となったときリセットし、リーン
制御禁止フラグＸＴＡがセット状態である場合には第４
図の燃料噴射量算出処理でステップ１１０以降のリーン
制御が実行されないようにしても、上記実施例と同様車
両登板走行時にはフィードバック制御を実行させ、これ
によってフィードバック補正係数ＦＡＦの平均値ＦＡＦ
ＡＶ１及びなまし平均ｆａ　Ｆ　Ａ　ＦＡＶを更新させ
ることができるようになる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の空燃比制御方法によれば、
車両の登板走行のように高負荷運転の頻度が高い場合に
は、リーン制御条件が成立しても空燃比のリーン制御が
禁止され、空燃比のフィードバック制御が実行されるこ
とから、登板走行後の大気圧の変化によって、空燃比が
過リーンとなり内燃機関が失火するといった問題を防止
することができる。また高負荷運転の頻度が高くリーン
制御が禁止された場合、フィードバック制御が実行され
、フィードバック補正係数の平均値は更新されることか
ら、その後高負荷運転の頻度が少なくなって、これによ
るリーン制御の禁止が解除されても、リーン制御の許可
判断はフィードバック補正係数の平均値によって正確に
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を説明するフローチャート、第２図
ないし第７図は本発明の一実施例を示し、第２図は本実
施例の内燃機関及びその周辺装置を表わす概略構成図、
第３図は電子制御ユニットの構成を表わすブロック図、
第４図は電子制御ユニットで実行される燃料噴射量算出
処理を表わすフローチャート、第５図はその燃料噴射量
算出処理の一部であるフィードバック補正係数算出処理
を表わすフローチャート、第６図は電子制御ユニットで
所定時間毎に実行されるリーン制御許可判定処理を表わ
すフローチャート、第７図は第６図のフィードバック補
正係数算出処理の動作を説明するタイムチャート、第８
図は本発明の他の実施例で実行される内燃機関高負荷運
転の頻度を求める頻度算出処理を表わすフローチャート
、である。 ２２・・・回転角センサ ２３・・・吸気管圧力センサ ２４・・・スロットル開度センサ ２６・・・空燃比センサ ３０・・・電子制御ユニット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内燃機関が定常運転状態で空燃比のフィードバック制御
   条件が成立しているとき、内燃機関の運転状態がより安
   定してリーン制御条件が成立したか否かを判断し、 リーン制御条件不成立のときには、排気中の残留酸素濃
   度を検出する空燃比センサからの出力信号に応じて設定
   されるフィードバック補正係数で以て、内燃機関の吸気
   圧と回転数とから求められる基本燃料噴射量を補正し、
   空燃比を理論空燃比に制御する、空燃比のフィードバッ
   ク制御を実行すると共に、 リーン制御条件成立時には、上記フィードバック制御で
   用いたフィードバック補正係数の平均値が所定範囲内に
   あることを許可条件の一つとして、上記空燃比センサを
   用いず上記基本燃料噴射量を補正し、空燃比を理論空燃
   比以上の稀薄側に制御する、リーン制御への移行を許可
   する、 内燃機関の空燃比制御方法において、 所定時間毎に、上記フィードバック制御条件が成立しな
   い内燃機関の高負荷運転状態を検出し、該高負荷運転状
   態の検出頻度が少ないことをもう一つの許可条件として
   、上記リーン制御への移行を許可するようにしたこと、 を特徴とする内燃機関の空燃比制御方法。