JPS62258135A - エンジンの燃料供給制御装置 - 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］ 本発明は、混合気の空燃比を他の運転領域とは異ならせ
て設定する特定運転領域から他の運転領域に移行する際
の燃料制御方式に関するものである。

［従来技術］ 従来より、例えばエンジンの高負荷運転領域において、
混合気の空燃比を濃くし、エンジンの高出力を保証する
ように燃料を制御する燃料の供給制御方式は汎く採用さ
れており、特開昭５９−３１３２号公報には、上記の高
負荷増量を円滑化するために、特定運転領域において増
量率をスロットル弁開度に比例させるようにした燃料の
供給制御方式が退室されている。

ところで、吸気通路に燃料を供給する燃料供給手段を備
えたエンジンにおいて、特定運転領域に移行し、燃料増
量を開始した場合に、実際の空燃比は直ちに特定運転領
域において設定すべき空燃比に補正されず、かなりの遅
れをもって初めて設定空燃比に達する。

これは、特定運転領域に移行して直ちに燃料を増量した
としても、増ｍされた燃料の一部は吸気通路の壁面に付
着し、その付着状態が特定運転領域下である種の平衡状
態に達する迄の間は、意図した燃料量が燃焼室に実際に
は供給されていないことに起因すると考えられる。

一方、空燃比をリッチに設定した特定運転領域からそれ
よりらリーンな空燃比で運転すべき他のａ転領域、例え
ば低負荷運転領域に移行した際には、それまで比較的多
量に吸気通路壁面に付着していた燃料が、移行に伴って
一時的に燃焼室内に持ち込まれて空燃比が却ってリッヂ
化され、なかなか所望の空燃比までリーン化されず、エ
ミッション性能を悪化させ、トルクが不都合に増大する
といった問題を惹起する。

［発明の目的］ 本発明は、後者の問題、つまり設定すべき空燃比がリッ
チからリーン側に切り替えられる特定運転領域から他の
運転領域への移行に際して惹起される問題を解消すべく
なされたらのであって、特定運転領域から他の運転領域
に移行された直後から、当該能の運転領域で設定される
べき空燃比に制御することができるエンジンの燃料供給
制御装置を提供せんとするものである。

［発明の構成］ このため、本発明は、第１図に発明構成図を示すように
、エンジンの吸気通路に燃料を供給する燃料供給手段（
Ａ）を備えたエンジン（Ｅ）において、混合気の空燃比
を他の運転領域に比して濃くすべき特定運転領域を検出
する特定運転領域検出手段（Ｂ）と、上記燃料供給手段
によって供給すべき燃料量を補正する燃料補正手段（Ｃ
）と、燃料の補正率を設定する補正率設定手段（Ｄ）と
を備え、この補正率設定手段を、上記特定運転領域検出
手段によって特定運転領域から他の運転領域に移行した
ことが検出された初期に、当該能の運転領域で設定され
た空燃比を与える燃料量よりも少ない燃料量となるよう
に補正率を設定し、その後上記空燃比を与える燃料量に
復帰させる構成としたことを特徴としている。

［発明の効果コ 本発明によれば、エンジンの運転状態が特定運転領域か
ら他の運転領域に移行した際に、吸気通路壁面に付着し
ている燃料分を見込んで、当該能の運転領域で本来設定
すべき空燃比を与える燃料量より少なくなるように燃料
を減量して供給するようにしたので、上記移行の初期か
ら直ちに意図した空燃比が得られ、移行初期における空
燃比のリッチ化を確実に防止することができ、燃料供給
の応答性が格段に向上する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を具体的に示す。

第２図に示すように、エンジン１の吸気通路２には、上
流から順にエアクリーナ３、気化器４およびスロットル
弁５が設けられており、燃焼室６に開口する吸気ボート
７は吸気弁８により所定のタイミングで開閉されるよう
になっている。

また、排気弁９によって燃焼室６に対して開閉される排
気ボートＩＯに連続する排気通路ｌ［には、触媒式の排
気ガス浄化装置１２が介設され、その上流には、混合気
の空燃比を検出するための０、センサ■３が臨設されて
いる。

上記気化器４は、具体的には図示しないがよく知られて
いるように、例えばエアブリード量を制御することによ
って、燃料供給量を制御しうるようになっており、その
ため、マイクロコンピュータを用いて構成した燃料制御
回路１４が設けられている。

この燃料制御回路１４には、スロットル弁５に対して設
けた開度センサ１５によって検出されるスロットル開度
、ｏ２センサ１３によって検出される空燃比のリッチ、
リーンのほか、回転数センサ１６によって検出されるエ
ンジン回転数Ｎｅ。

第１水温センサ１７によって検出されるエンジン冷却水
温θｗ１　　第２水温センサ１８によって検出される、
吸気温に比例したラジェータ水温ＯＲ等が制御情報とし
て入力される。なお、ラジェータ水温θＲに代えて、吸
気温を温度センナを用いて直接に検出するようにしても
よい。

上記燃料制御回路１４は、第３図に示すフローチャート
にしたがった燃料制御プログラムを実行する。

いま、この制御が開始されると、まず、ステップ＃１で
、吸気温・水温補正係数が演算される。

このステップ＃ｌは、サブルーチンとして構成され、そ
の内容については、第４図に示す通りである。

即ち、第２水温センサ１８によって検出されるラジェー
タ水？ＪＬＯＲｈ＜　１７℃以下か否かをステップ＃１
０１で判定し、そうである場合には、ステップ＃１０２
で、吸気温補正係数ＣＡＩＲを０ＡＩＲ＝１．０５に設
定する。ラジェータ水温ＯＲが１７℃より高いときは、
吸気温補正の必要がないので、ステップ＃１０３でＣＡ
ＩＲ＝１．０にセットする。

次に、ステップ＃１０４では、第１水温センサ１７によ
って検出されるエンジン冷却水温Ｏｗが７０℃以下か否
かが判定され、７０℃以下の冷機時にはステップ＃１０
５で水温補正係数Ｃｗを例えばＣｗ＝１．０８に設定す
る。７０℃を越えているときには、水Ｌ７；ｎ補正の必
要がないので、ステップ＃１０６においてＣｗ＝１．０
に設定する。

再び、第３図に戻って、ステップ＃２では、エンジン回
転数Ｎ　ｅ（Ｅ　ｎｇ、　Ｎ　ｅ）が３．００Ｏｒｐｍ
以下か否かが判定され３．００Ｏｒｐｍ以下であるとき
には、さらに２．ＯＯＯｒｐｍ以下か否かがステップ＃
３で判定される。

２　、００　Ｏｒｐｍ以下である場合には、ステップ＃
４で、過渡回転数補正係数ＣＮＥを“１．３”にセット
するとともに、その値を保持する時間を与えるホールド
タイマ（プログラム上で定義される。）のホールド時間
Ａを“４０秒”にセットする。

エンジン回転数Ｎｅが３．００Ｏｒｐｍを越えていると
きには、回転数補正を行なわず、したがって、ステップ
＃５において、ＣＮＥ＝１．０、Ａ＝０秒にセットする
。また、エンジン回転数Ｎｅが３．００Ｏｒｐｍ以下で
２．００Ｏｒｐｍよりは高いとき（２，０００＜Ｎｅ≦
３　、０００　（ｒｐｍ））には、ステップ＃６でエン
ジン回転数Ｎｅが前回の値に比して低下したか否かを判
定し、低下している場合には、ステップ＃５に進んで回
転数補正を行なわない（ＣＮＥ＝　１．０）。

一方、エンジン回転数Ｎｅが上昇している場合、ステッ
プ＃７で過渡回転数補正係数ＣＮＥ＝１．１゜ホールド
時間Ａ＝２０（秒）に夫々セットする。ステップ＃４に
おける設定と比較すれば明らかなように、この場合には
、２．ＯＯＯｒｐｍ以下の場合の回転数補正に比較して
低く設定する。

上記過渡回転数補正係数ＣＮＥは、以下に説明する高負
荷増量係数ＣＥＨに対する燃料の上乗せ量を設定するも
ので、上記したことから明らかなように、過渡回転数補
正係数Ｃ１１Ｅは、高負荷運転領域への移行時における
エンジン回転数Ｎｅに応じて三段階に分け、エンジン回
転数Ｎｅが高い程、係数値としては小さい値としている
。これは、吸入空気量が少ないほど吸気通路壁面への燃
料付着量が多く、吸入空気量が回転数の増大に伴って増
加した場合には、燃料付着量が減少することを考慮した
ためである。

上記の回転数補正の後、ステップ＃８では、スロットル
開度から現在の運転状態が高負荷運転領域か否かが判定
され、高負荷運転領域にあると判定されたときには、次
のステップ＃９で前回も高負荷運転領域であったか否か
を判定する。前回が高負荷運転領域にはなく、今回初め
て高負荷運転領域に移行した場合には、ステップ＃１０
において高負荷増量係数ＣＥＲを設定し、それまでに演
算して求めである過渡回転数補正係数ＣＮＥ１水温補正
係数Ｑｗ、吸気温補正係数ＣＡＩＲとから、全体の補正
係数Ｃを演算する（Ｃ＝ＣＥＲ−ＣＮＥ−ｃｗ・ＣＡＩ
Ｒ）。

ステップ＃９で前回も高負荷運転領域であったと判定さ
れた場合、ステップ＃ｌｌで、前回の過渡回転数補正係
数ＣＮＥＯと今回の過渡回転数補正係数ＣＮＥＩとの大
小を比較し、今回の値が小さくなっている場合には、ス
テップ＃１０に復帰して、上記と同様の補正係数演算を
行なう。

一方、今回の値ＣＮＥＩが前回の値以上であるときには
、（’４Ｅ１≧ＣＮＥＱ）、ステップ＃１０の補正係数
演算をスキップして、ステップ＃１２に進む。

つまり、この場合には、補正係数Ｃを新規に演算する必
要がないからである。

上記のステップ＃１２では、補正係数Ｃの演算（ステッ
プ＃１０）を行なった場合、或いは行なわなかった場合
（ステップ＃１１）のいずれの場合でも、ボールドタイ
マＡが“０”以下か否か（タイムアツプしたか否か）を
判定し、タイムアツプしていない場合には、ステップ＃
１３でホールドタイマＡをデクリメントする。

既にボールドタイマＡがタイムアツプしている場合には
、ステップ＃１４で現在の補正係数Ｃが高負荷増量係数
ＣＥＲと比較され、ＣＥＲ以下である場合には、ステッ
プ＃１５で補正係数Ｃに対する減衰係数αを演算する。

減衰係数αとしては、例えばα＝Ｃ）（Ｅ１５０に設定
し、ステップ＃１６では、前回補正係数Ｃ６からαだけ
減算して、今回の補正係数０１を求める。

一方、補正係数が高負荷増量係数ＣＥＲより小さい場合
には、ステップ＃１７において今回の補正係数Ｃを高負
荷増量係数ＣＥＲそのものにセットする。

以上のようにして、高負荷運転領域への移行時およびそ
の後の高負荷運転領域での燃料制御を実行する。この燃
料制御では、第５図（イ）に示すように、特定運転領域
である高負荷運転領域に移行したときに、その時点のエ
ンジン回転数に応じて値が決定される過渡回転補正係数
ＣＮＥなろ量を導入し、第５図（ロ）に示すように、移
行直後には、高負荷運転領域での通常の増量率、つまり
高負荷増量係数ＣＥＲに対して過渡回転数補正係数ＣＮ
Ｅだけさらに上乗せした高い増量率を設定し、その増量
率でホールドタイマＡの設定時間の間、吸気通路２への
燃料の付着分を見込んだ条目の燃料を供給する。そして
、ホールドタイマＡがタイムアツプした後は、減衰率α
で徐々に補正係数Ｃを低下さ仕ていき、ついには本来の
高負荷増量率ＣＥＲに保持して以下の高負荷運転領域で
の燃料制御を続行する。

その結果、第５図（ハ）に示すように、吸気通路２での
空燃比（Ａ／Ｆ）は、上記補正係数と同様の変化を示す
が、第５図（ニ）に示すように、燃焼室６の空燃比ＣＡ
／Ｆ”）は、移行直後から所望のリッチな空燃比に保持
されることになる。

次に、高負荷運転領域から低負荷運転領域に移行したと
き、並びに低負荷運転領域での燃料制御について説明す
る。

第３図において、ステップ＃８で高負荷運転領域にない
とされたときには、まずステップ＃１９において前回は
高負荷運転領域であったか否かが判定される。

高負荷運転領域であった場合、つまり、今回初めて高負
荷運転領域から低負荷運転領域に移行した場合には、ス
テップ＃２０で補正係数Ｃを０．５にセットする（第５
図（イ）、（ロ）参照）。これは、低負荷運転領域から
高負荷運転領域に移行した場合と逆の考え方、つまり、
高負荷運転の続行により、吸気通路２の付着燃料は多い
状態で安定しており、低負荷運転に移行した直後には吸
気負圧の上昇に伴って一時的に付着燃料が吸気通路２か
ら燃焼室６内に吸引されるため、この分を見込んで補正
係数を大幅に低下させろ設定としておく。そして、この
補正係数Ｃ＝０．５で第１回の補正を実行する（ステッ
プ＃２１）。

次回以降、即ち前回が高負荷運転領域でなかった場合に
は、ステップ＃１９からステップ＃２０゜＃２１をスキ
ップしてステップ＃２２に進む。ステップ＃２２では、
前回の補正係数００が０．８以上であるか否かを判定し
、補正係数００が０．８より小さい場合には、増加率β
を計算する。この増加率βは、例えばβ＝ＣＮＥ／１０
で与える。そして、ステップ＃２４では、今回の補正計
算ＣＩを前回の補正係数Ｃ０にβを加算することによっ
て与える（　Ｃ、＝　ＣＯ＋β）。

一方、増加率βごとの増量を繰り返して補正係数Ｃが０
．８以上に達したときには、Ｏｔセンサ１３によるリッ
チ、リーン信号に基づいた所謂フィードバック制御に復
帰し、空燃比のリッチ、リーンに基づいた燃料制御が開
始されることになる（第５図（ロ）参照）。

以上のように、高負荷運転から低負荷運転への移行に際
しては、吸気通路壁面への燃料の付着量を見込んで一旦
燃料を大幅に減少さけ、そのうえで、徐々に増加させて
、最終的にはＯｔフィードバックによる制御にスムース
に移行しうるように、燃料制御を実行する。

これにより、第５図（ハ）、（ニ）に示すように、高負
荷運転から低負荷運転への移行期における空燃比のリッ
ヂ化を確実に防止することができ、混合気の空燃比Ａ／
Ｆ’を所定の設定空燃比（例えば理論空燃比）に移行直
後から正確に制御できることになる。

なお、上記の実施例では、燃料供給手段として気化器を
用いたか、燃料噴射弁を用いてしよいことはいうまでも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の発明構成図、第２図は本発明の実施例
にかかるシステム構成図、第３図は上記実施例において
実行される燃料制御プログラムのフローチャート、第４
図は水温・吸気温補正のサブルーチンを示すフローチャ
ート、第５図（イ）。 （ロ）、（ハ）、（ニ）は、上記第３図のフローチャー
トにしたがって燃料制御を実行した場合の運転領域。 Ｈｆｆ正係数、吸気通路の空燃比、燃焼室の空燃比の変
化を各々示すタイムチャートである。 Ａ・・・燃料供給手段、Ｂ・・・特定運転領域検出手段
、Ｃ・・・燃料補正手段、Ｄ・・・補正率設定手段、Ｅ
・・・エンジン。 特　許　出　願　人　　マツダ株式会社代　理　人　弁
理士　前出　葆ほか２名第１図 第２図 第４図 第５図 （ニ） 晴間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの吸気通路に燃料を供給する燃料供給手
   段を備えたエンジンにおいて、 混合気の空燃比を他の運転領域に比して濃くすべき特定
   運転領域を検出する特定運転領域検出手段と、 上記燃料供給手段によって供給すべき燃料量を補正する
   燃料補正手段と、 燃料の補正率を設定する補正率設定手段とを備え、 該補正率設定手段は、上記特定運転領域検出手段によっ
   て特定運転領域から他の運転領域に移行したことが検出
   された初期に、当該他の運転領域で設定された空燃比を
   与える燃料量よりも少ない燃料量となるように補正率を
   設定し、その後上記空燃比を与える燃料量に復帰させる
   構成を有することを特徴とするエンジンの燃料供給制御
   装置。